CN101503309A - 一种发光陶瓷及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种发光陶瓷及其制备方法,涉及一种陶瓷。提供一种发光陶瓷吸收可见光后,能够在黑暗处持续发光,不会对环境造成污染,化学稳定性好、发光亮度高、余辉时间长的发光陶瓷及其制备方法,该发光陶瓷主要可用于消防安全疏散标志和装饰性陶瓷等。发光陶瓷包括陶瓷坯体或上好釉的陶瓷,在发光陶瓷包括陶瓷坯体或上好釉的陶瓷上有发光釉层。配制发光釉浆:将透明釉粉、发光粉和气相二氧化硅混合,研磨成发光釉料,加入乙二醇作悬浮介质调制成发光釉浆;施釉:采用浸渍方法在陶瓷坯体或上好釉的陶瓷表面上施发光釉层,得施釉后的发光陶瓷;热处理:将施釉后的发光陶瓷在还原气氛下热处理,得最后的发光陶瓷产品。
Description
技术领域
本发明涉及一种陶瓷,尤其是涉及一种发光陶瓷及其制备方法。
技术背景
蓄光型发光材料是当有可见光、紫外线等光源照射时,该材料能将其光能吸收储存起来,在黑暗状态下,再将所储存的光能缓慢释放出来而发出可见光的材料,这种特殊材料可制成消防安全疏散标志、内外墙砖、工艺美术品等各种陶瓷制品。它既能起到照明、标示和装饰作用,又方便和美化了人们的生活,还可大幅度节能。
以ZnS为代表的传统荧光材料由于发光时间短,发光亮度低、耐光性差等缺点([1]孙远亮,庞茂龙,王宁,王保峰,陈祖坤.ZnS基发光陶瓷釉的研制及发光机理探讨[J].山东陶瓷,2002,25(3):23-24),使人们在实际生活应用中弃取两难。上世纪发展起来的稀土铝酸盐,无毒、无放射性、化学性能稳定,其发光亮度和持续发光时间是以ZnS为代表的传统荧光材料的30%~50倍,并可无限次反复利用。
在陶瓷的透明釉料中加入发光粉可使陶瓷制品有发光余辉。目前,各先进国家在这方面均开展了研究工作,并取得了不少成果。但申请的专利中使用的发光陶瓷釉料大都采用铜或铒、镓为激活剂的硫化物{ZnO或(Zn,Gd)S}的发光粉([2][P].中国专利申请号88103858,公告号1039238;[3]汪健,张来平,新型陶瓷颜料—夜光粉[J].景德镇陶瓷,1990,2:16;[4]张玉南[J].夜光粉的制备与夜光釉的调配.景德镇陶瓷,1990,4:17)或者单一Eu激发的铝酸盐长余辉为发光粉([5]郭庆捷,徐明霞,曹佩玲等.Eu2+激活的碱土铝酸盐长余辉发光材料的研究现状.稀有金属材料与工程,2004,33(3):225-228),其缺点是发光亮度比较低、余辉时间短、釉料烧成温度低,在使用时釉面质量欠佳,其性能不能令人满意。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发光陶瓷吸收可见光后,能够在黑暗处持续发光,不会对环境造成污染,化学稳定性好、发光亮度高、余辉时间长的发光陶瓷及其制备方法,该发光陶瓷主要可用于消防安全疏散标志和装饰性陶瓷等。
本发明的技术方案是采用Eu和Dy激发的铝酸盐长余辉发光材料制成一种化学稳定性好、发光亮度高、余辉时间长的发光釉料,并采用加入气相二氧化硅和乙二醇为辅助材料提高了釉面质量,在陶瓷坯体或陶瓷制品表面上施一层发光釉料,再进行热处理。
本发明所述发光陶瓷包括陶瓷坯体或上好釉的陶瓷,在陶瓷坯体或上好釉的陶瓷上有发光釉层。
发光釉层的组成包括发光釉料和乙二醇,发光釉料的组成及其按质量百分比的含量最好为发光粉为10%~35%,气相二氧化硅为0.1%~0.9%,余为透明釉粉;按质量比,乙二醇的含量最好为发光釉料的2~4倍;所述发光粉最好采用稀土激活的铝酸盐化合物,其化学组成为SrAl2O4:Eu2+,Dy3+。
发光釉层的厚度最好为0.1~0.2mm。
本发明所述发光陶瓷的制备方法包括以下步骤:
1)配制发光釉浆:将透明釉粉、发光粉和气相二氧化硅混合,研磨成发光釉料,加入乙二醇作悬浮介质调制成发光釉浆;
2)施釉:采用浸渍方法在陶瓷坯体或上好釉的陶瓷表面上施发光釉层,得施釉后的发光陶瓷;
3)热处理:将施釉后的发光陶瓷在还原气氛下热处理,得最后的发光陶瓷产品。
按质量百分比,发光釉料中的透明釉粉、发光粉和气相二氧化硅的含量最好为发光粉为10%~35%,气相二氧化硅为0.1%~0.9%,余为透明釉粉,按质量比,乙二醇的加入量最好为发光釉料的2~4倍;所述发光粉最好采用稀土激活的铝酸盐化合物,其化学组成为SrAl2O4:Eu2+,Dy3+。
发光釉层的厚度最好为0.1~0.2mm。
热处理的温度最好为900~950℃,热处理的升温速率最好为5~10℃/min。
与现有的发光陶瓷比较,本发明具有以下突出的优点:
1)由本发明所制备的发光陶瓷表面平滑光亮,例如用在生活用品的杯、碗、碟、盘等,夜间呈现彩色发光图案,可美化环境,增加人们的生活情趣;也可以制成发光标识等。
2)由本发明所制备的发光陶瓷在吸收可见光15~30min后,能够在黑暗中自行发光10h以上,并且发光亮度高,余辉时间长。
3)本发明使用的透明釉粉是一种透明釉料,此透明釉料的釉面透明度高。釉面透明度越高,发光陶瓷的发光强度越高。
4)本发明中采用乙二醇作发光釉浆的分散剂,因为铝酸盐发光粉易水解,而用乙二醇作分散剂,分散性好,釉料不变性。
5)本发明中将气相二氧化硅加入发光釉浆中,对发光釉浆进行改性,起到触变剂的作用。6)最重要的是本发明制备的产品是无源发光,不需要任何附加设备,不消耗任何人工能源,对环境无污染。
具体实施方式
实施例1
1)配制发光釉浆:将透明釉粉、发光粉稀土激活的铝酸盐化合物和气相二氧化硅混合,研磨成发光釉料,加入乙二醇作悬浮介质调制成发光釉浆;按质量百分比,透明釉粉为89.3%,发光粉为10%,气相二氧化硅为0.7%,按质量比,乙二醇的加入量为发光釉料的3倍;所述发光粉采用稀土激活的铝酸盐化合物,其化学组成为SrAl2O4:Eu2+,Dy3+。
2)施釉:采用浸渍方法在陶瓷坯体或上好釉的陶瓷表面上施发光釉层,得施釉后的发光陶瓷;发光釉层的厚度为0.15mm。
3)热处理:将施釉后的发光陶瓷放入马弗炉中还原气氛中热处理,热处理的温度为900℃,热处理的升温速率为5℃/min,得表面较平整、光滑,余辉时间超过10h的发光陶瓷产品;
实施例2:与实施例1类似,其区别在于按质量百分比,透明釉粉为84.5%,发光粉为15%,气相二氧化硅为0.5%,按质量比,乙二醇的加入量为发光釉料的3.5倍;热处理温度为950℃,升温速率为10℃/min。
实施例3:与实施例1类似,其区别在于按质量百分比,透明釉粉为79.1%,发光粉为20%,气相二氧化硅为0.9%,按质量比,乙二醇的加入量为发光釉料的2倍;热处理温度为920℃,升温速率为8℃/min。
实施例4:与实施例1类似,其区别在于按质量百分比,透明釉粉为74.7%,发光粉为25%,气相二氧化硅为0.3%,按质量比,乙二醇的加入量为发光釉料的2.5倍;热处理温度为930℃,升温速率为6℃/min。
实施例5:与实施例1类似,其区别在于按质量百分比,透明釉粉为69.9%,发光粉为30%,气相二氧化硅为0.1%,按质量比,乙二醇的加入量为发光釉料的4倍;热处理温度为940℃,升温速率为7℃/min。
实施例6:与实施例1类似,其区别在于按质量百分比,透明釉粉为64.4%,发光粉为35%,气相二氧化硅为0.6%,按质量比,乙二醇的加入量为发光釉料的3倍;热处理温度为935℃,升温速率为7℃/min。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案,发光粉也可以采用其它化学组成的发光粉,而且分散剂也可以采用无水乙醇。
Claims (10)
1.一种发光陶瓷,其特征在于包括陶瓷坯体或上好釉的陶瓷,在发光陶瓷包括陶瓷坯体或上好釉的陶瓷上有发光釉层。
2.如权利要求1所述的一种发光陶瓷,其特征在于发光釉层的组成包括发光釉料和乙二醇,发光釉料包括透明釉粉、发光粉和气相二氧化硅,按质量百分比的含量为发光粉为10%~35%,气相二氧化硅为0.1%~0.9%,余为透明釉粉,按质量比,乙二醇为发光釉料的2~4倍。
3.如权利要求1所述的一种发光陶瓷,其特征在于所述发光粉为稀土激活的铝酸盐化合物,其化学组成为SrAl2O4:Eu2+,Dy3+。
4.如权利要求1所述的一种发光陶瓷,其特征在于发光釉层的厚度为0.1~0.2mm。
5.如权利要求1所述的一种发光陶瓷的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
1)配制发光釉浆:将透明釉粉、发光粉和气相二氧化硅混合,研磨成发光釉料,加入乙二醇作悬浮介质调制成发光釉浆;
2)施釉:采用浸渍方法在陶瓷坯体或上好釉的陶瓷表面上施发光釉层,得施釉后的发光陶瓷;
3)热处理:将施釉后的发光陶瓷在还原气氛下热处理,得最后的发光陶瓷产品。
6.如权利要求5所述的一种发光陶瓷的制备方法,其特征在于按质量百分比,发光粉为10%~35%,气相二氧化硅为0.1%~0.9%,余为透明釉粉,按质量比,乙二醇的加入量为发光釉料的2~4倍。
7.如权利要求5所述的一种发光陶瓷的制备方法,其特征在于所述发光粉为稀土激活的铝酸盐化合物,其化学组成为SrAl2O4:Eu2+,Dy3+。
8.如权利要求5所述的一种发光陶瓷的制备方法,其特征在于发光釉层的厚度为0.1~0.2mm。
9.如权利要求5所述的一种发光陶瓷的制备方法,其特征在于热处理的温度为900~950℃。
10.如权利要求5或9所述的一种发光陶瓷的制备方法,其特征在于热处理的升温速率为5~10℃/min。
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CN105541409A (zh) * | 2016-01-28 | 2016-05-04 | 丽水学院 | 一种发光龙泉青瓷釉层及其制备方法 |
CN111056863A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-04-24 | 佛山欧神诺陶瓷有限公司 | 一种彩色自发光透光砖及其制备方法 |
CN111777332A (zh) * | 2020-06-15 | 2020-10-16 | 黄冈市蕲春县新天地瓷业有限公司 | 一种夜光釉、夜光陶瓷及其制备方法 |
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