CN102428049A

CN102428049A - 稀土离子掺杂的硅酸盐发光玻璃及其制备方法

Info

Publication number: CN102428049A
Application number: CN2009801593571A
Authority: CN
Inventors: 周明杰; 马文波; 时朝璞; 乔延波; 李清涛
Original assignee: Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd
Current assignee: Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd
Priority date: 2009-05-19
Filing date: 2009-05-19
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2029-05-19
Also published as: EP2433914A1; WO2010133025A1; EP2433914A4; US20120061615A1; CN102428049B; US8925349B2; JP2012527390A; JP5696965B2

Abstract

一种稀土离子掺杂的硅酸盐发光玻璃及其制备方法。发光玻璃为以下通式的物质：aM₂O·bM′₂O₃·cSiO₂·dRE₂O₃，其中，M为Na、K、Li中的至少一种；M′为Y、Gd、La、Sc、Lu中的至少一种；RE为Ce、Tm、Tb、Ho、Dy、Er、Nd、Sm、Eu、Pr中的至少一种。制备方法是将原料研磨后在1200～1500℃焙烧1～5h，冷却至室温，然后于600～1100℃退火处理0.5～24h，再冷却至室温成型，即得到产品。产品性能稳定、均匀性和发光性能好、透过率高，这种制备方法工艺简单、成本低廉。

Description

稀土离子惨杂的硅酸盐发光玻璃及其制备方法技术领域

本发明属于发光材料技术领域，涉及一种发光玻璃及其制备方法，尤其涉及一种稀土离子掺杂的硅酸盐发光玻璃及其制备方法。背景技术

随着半导体照明技术（LED) 的发展，新光源逐渐走进了我们的日常生活。以第三代半导体材料氮化镓作为半导体照明光源，在同等亮度下耗电量仅为普通白炽灯的 1/10，寿命可以达到 10万小时以上。作为新型的照明技术， LED 具有节能、绿色环保、应用灵活等诸多优点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源及普通照明等领域，这将引发一次照明领域的革命。

目前商业化的大部分白光 LED照明器件采用的是蓝光 LED芯片配合受蓝光激发能够发出黄光或绿、橙光的荧光粉。这类荧光粉具有较高的发光效率，并且制备方法成熟。但是，这种方法制作的光源器件具有以下缺陷：（1 ) 用于封装的环氧树脂易老化，器件寿命降低； (2) 工艺复杂，成本较高；（3 ) 色坐标不稳定，白光易漂移等。发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术用于封装发光荧光粉的环氧树脂易老化而导致的器件寿命降低、封装工艺复杂、成本较高；色坐标不稳定、白光易漂移等缺陷，提供一种稳定性好、均匀性好、透过率高、发光性能好的稀土离子掺杂的硅酸盐发光玻璃。

本发明进一步要解决的技术问题在于，提供一种工艺简单、低成本的稀土离子掺杂的硅酸盐发光玻璃的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种稀土离子掺杂的硅酸盐发光玻璃，为以下结构的物质： aM₂ObM'₂0 cSiC^dRE₂0₃，其中， M为 Na、 K、 Li 中的至少一种； M'为 Y、 Gd、 La、 Sc、 Lu 中的至少一种； RE为 Ce、 Tm、 Tb、 Ho、 Dy、 Er、 Nd、 Sm、 Eu、 Pr中的至少一种； a、 b、 c、 d为摩尔份数，它们的取值分别为： a为 25-50, b为 0~40， c为 30~70， d为 0.001~20。

所述 a、 b、 c、 d的取值分别优选为 a为 30~45， b为 5~30， c 为 30~60， d为 0.1~20。

稀土离子掺杂的硅酸盐发光玻璃的制备方法，以组分 A、 B、 C、 D为原料；其中组分 A为 Na、 K、 Li的碳酸盐中的至少一种，组分 8为¥、 Gd、 La、 Sc、 Lu的氧化物、草酸盐或碳酸盐中的至少一种，组分 C为 Si0₂，组分 D为 Ce、 Tm、 Tb、 Ho、 Dy、 Er、 Nd、 Sm、 Eu、 Pr 的氧化物、草酸盐或碳酸盐中的至少一种；将所述原料研磨混合均匀，升温至 1200~1650 °C焙烧 0.5~5 h，将熔融的玻璃料冷却至室温后，升温至 600~1100 °C退火 0.5~24 h，将所得到的产物冷却至室温成型，即得到稀土离子掺杂的硅酸盐发光玻璃。

稀土离子掺杂的硅酸盐发光玻璃的制备方法中，将原料置于研钵中研磨混合均匀后置于坩埚中，在 1300~1600 °C下熔融 l~3 h，将熔融的玻璃料倒出冷却至室温后置于管式炉或低温退火炉中，升温至

650~900 °C退火 2~15 h，将所得到的产物冷却至室温成型，即得到稀土离子掺杂的硅酸盐发光玻璃。

稀土离子掺杂的硅酸盐发光玻璃的制备方法中，所述各种原料之间的比例是按以下结构的物质： aM₂0-bM'₂0₃-cSi0₂-dRE₂0₃中的各元素的摩尔份数来计量的，其中， M为 Na、 K、 Li中的至少一种； ^!'为丫、 Gd、 La、 Sc、 Lu中的至少一种； RE为 Ce、 Tm、 Tb、 Ho、 Dy、 Er、 Nd、 Sm、 Eu、 Pr中的至少一种； a、 b、 c、 d为摩尔份数，它们的取值分别为： a为 25~50， b为 0~40， c为 30~70， d为 0.001~20。

稀土离子掺杂的硅酸盐发光玻璃的制备方法中，所述 a、 b、 c、 d的取值分别优选为 a为 30~45， b为 5~30， c为 30~60， d为 0. 1~20。

所述原料中，组分 B、 D的氧化物、草酸盐、碳酸盐及其它原料的纯度不低于分析纯。

所述原料中，组分 D优选为 Tm、 Tb、 Dy、 Sm、 Eu的氧化物、草酸盐或碳酸盐中的至少一种。

本发明采用在硅酸盐玻璃中添加特种稀土离子，制成新型的发光玻璃，相比于粉体材料，在蓝紫光激发下，本发明的发光玻璃具有显著的优点：（1 )具有良好的透光性；（2) 良好的化学稳定性和热稳定性；（3 ) 制备工艺简单，成本低廉；（4) 容易制成大块及不同形状； (5 ) 可以替代环氧树脂，由于这些特点，能够实现高性能发光的玻璃非常适合作为 LED照明领域的发光介质材料。

本发明的制备方法工艺简单、低成本、选择了特种稀土离子掺杂，解决了发光玻璃由于受到玻璃制备条件和玻璃结构的限制，致使很多发光活性离子在玻璃中发光强度很弱，甚至不发光的问题。附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：图 1是实施例 1所制备的发光玻璃在 359nm激发下的发射光谱。图 2是实施例 9所制备的发光玻璃在 378nm激发下的发射光谱。图 3是实施例 10所制备的发光玻璃在 395nm激发下的发射光谱。

图 4是实施例 12所制备的发光玻璃在 350nm激发下的发射光谱。

图 5是实施例 16所制备的发光玻璃在 404nm激发下的发射光谱。

图 6是实施例 17所制备的发光玻璃在 378nm激发下的发射光谱。

图 7是实施例 20所制备的发光玻璃在 353nm激发下的发射光谱。

样品的发射光谱是采用岛津 RF-5301荧光光谱仪测量。具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步说明，各实施例中所用原料为化工领域的常用原料或市售原料。实施例 1 采用分析纯 Na₂C0₃、 Si0₂和 99.99%的 Y₂0₃、 Tm₂0₃ 为主要原料，称取 Na₂C0₃ 10.24 g、 Y₂0₃ 7.13 g、 Si0₂ 11.62 g、 Tm₂0₃ 0.24 g，混合均匀后在 1400 °C熔融 2 h，将玻璃料倒出冷却至室温后置于低温退火炉空气气氛中升温至 700 °0保温退火 5h，成型制得 30Na₂O- 9.8Υ₂0₃· 60SiO₂- 0.2Tm₂O₃ (其中各组分前边的系数为 mol 份数，下同）发射蓝光的玻璃。如图 1所示，是本实施例制成的发光玻璃在 359nm紫外光激发的发射光谱；图中显示在 359nm激发下本实施例制备出的发光玻璃发射 455nm的蓝色光。

实施例 2 采用分析纯 Li₂C0₃、 Si0₂和 99.99%的 Y₂0₃、 Tm₂0₃ 为主要原料，称取 Li₂C0₃ 8.15 g、Y₂0₃ 8.14 g、Si0₂ 13.27 g、Tm₂0₃ 0.28 g，混合均匀后在 1350 °C熔融 2 h，将玻璃料倒出冷却至室温后置于低温退火炉空气气氛中升温至 600 °0保温退火 8h，成型制得 30Li₂O- 9.8Υ₂0₃· 60SiO₂- 0.2Tm₂O₃发射蓝光的玻璃。

实施例 3 采用分析纯 K₂C0₃、 Si0₂和 99.99%的 Y₂0₃、 Tm₂0₃为主要原料，称取 K₂C0₃ 11.88 g、 Y₂0₃ 6.34 g、 Si0₂ 10.33 g、 Tm₂0₃ 0.22 g，混合均匀后在 1450 °C熔融 2 h，将玻璃料倒出冷却至室温后置于低温退火炉空气气氛中升温至 800 °0保温退火 4h，成型制得 30Κ₂Ο· 9.8Υ₂0₃· 60SiO₂- 0.2Tm₂O₃发射蓝光的玻璃。

实施例 4采用分析纯 K₂C0₃、 Si0₂和 99.99%的 Lu₂0₃、 Tm₂0₃ 为主要原料，称取 K₂C0₃ 9.95 g、Lu₂0₃ 9.36 g、Si0₂ 8.65 g、Tm₂0₃ 0.18 g，混合均匀后在 1500 °C熔融 1 h，将玻璃料倒出冷却至室温后置于低温退火炉空气气氛中升温至 1100 °0保温退火 0.5h，成型制得 30Κ₂Ο· 9.8Lu₂0₃- 60SiO₂- 0.2Tm₂O₃发射蓝光的玻璃。

实施例 5 采用分析纯 Li₂C0₃、 Si0₂和 99.99%的 Gd₂0₃、 Tm₂0₃ 为主要原料，称取 Li₂C0₃ 6.81 g、 Gd₂0₃ 10.92 g、 Si0₂ 11.08 g、 Tm₂0₃ 0.23 g，混合均匀后在 1400 °C熔融 2 h，将玻璃料倒出冷却至室温后置于低温退火炉空气气氛中升温至 650 °0保温退火 15h，成型制得 30Li₂O- 9.8 Gd₂0₃- 60SiO₂- 0.2Tm₂O₃发射蓝光的玻璃。

实施例 6 采用分析纯 Na₂C0₃、 Si0₂和 99.99%的 La₂0₃、 Tm₂0₃ 为主要原料，称取 Na₂C0₃ 9.09 g、 La₂0₃ 9.13 g、 Si0₂ 10.31 g、 Tm₂0₃ 0.22 g，混合均匀后在 1400 °C熔融 2 h，将玻璃料倒出冷却至室温后置于低温退火炉空气气氛中升温至 700 °0保温退火 5h，成型制得 30Na₂O- 9.8 La₂0₃- 60SiO₂- 0.2Tm₂O₃发射蓝光的玻璃。

实施例 7采用分析纯 Na₂C0₃、 Si0₂和 99.99%的 Sc₂0₃、 Tm₂0₃ 为主要原料，称取 Na₂C0₃ 11.52 g、 Sc₂0₃4.9 g、 Si0₂ 13.07 g、 Tm₂0₃ 0.27 g，混合均匀后在 1450 °C熔融 2 h，将玻璃料倒出冷却至室温后置于低温退火炉空气气氛中升温至 700 °0保温退火 5h，成型制得 30Na₂O- 9.8 Sc₂0₃- 60SiO₂- 0.2Tm₂O₃发射蓝光的玻璃。

实施例 8 采用分析纯 Na₂C0₃、 Si0₂和 99.99%的 Y₂0₃、 Ce0₂为主要原料，称取 Na₂C0₃ 10.22 g、 Y₂0₃6.89 g、 Si0₂ 11.59 g、 Ce0₂ 0.55 g，混合均匀后在 1450 °C熔融 5h，将玻璃料倒出冷却至室温后置于管式炉 95% N₂+ 5% ¾ (体积百分数，下同）还原气氛中升温至 750 V 保温退火 15h，成型制得 30Na₂O 9.5Υ₂0₃· 60SiO₂- 0.5Ce₂O₃发光玻璃。

实施例 9 采用分析纯 Na₂C0₃、 Si0₂和 99.99%的 Y₂0₃、 Tb₄0₇ 为主要原料，称取 Na₂C0₃ 9.59 g、Y₂0₃ 4.08 g、Si0₂ 10.88 g、Tb₄0₇ 4.51 g，混合均匀后在 1400 °C熔融 2 h，将玻璃料倒出冷却至室温后置于管式炉 95% N₂+ 5% ¾ (体积百分数）还原气氛中升温至 700 °C保温退火 5h，成型制得 30Na₂O 6Υ₂0₃· 60SiO₂- 4Tb₂0₃发射绿光的玻璃。如图 2所示，是本实施例制成的发光玻璃在 378nm紫外光激发的发射光谱；图中显示在 378nm激发下本实施例制备出的发光玻璃发射 544nm的绿色光。

实施例 10采用分析纯 Na₂C0₃、 Si0₂和 99.99%的 Y₂0₃、 Eu₂0₃ 为主要原料，称取 Na₂C0₃ 9.81 g、 Y₂0₃ 4.87 g、Si0₂ 11.12 g、Eu₂0₃ 3.25 g，混合均匀后在 1400 °C熔融 2 h，将玻璃料倒出冷却至室温后置于低温退火炉空气气氛中升温至 700 °0保温退火 5h，成型制得 30Na₂O- 7Υ₂0₃· 60SiO₂- 3Eu₂0₃发射绿光的玻璃。如图 3所示，是本实施例制成的发光玻璃在 395nm紫光激发的发射光谱；图中显示在 395nm激发下本实施例制备出的发光玻璃发射 612nm的红色光。

实施例 11 采用分析纯 Na₂C0₃、 Si0₂和 99.99%的 Y₂0₃、 Ηο₂0₃ 为主要原料，称取 Na₂C0₃ 10.25 g、 Y₂0₃ 7.13 g、 Si0₂ 11.62 g、 Ho₂0₃ 0.24 g，混合均匀后在 1400 °C熔融 2 h，将玻璃料倒出冷却至室温后置于低温退火炉空气气氛中升温至 600 °0保温退火 24h，成型制得 30Na₂O- 9.8Υ₂0₃· 60SiO₂- 0.2Ho₂O₃发射绿光的玻璃玻璃。

实施例 12 采用分析纯 Na₂C0₃、 Si0₂和 99.99%的 Y₂0₃、 Dy₂0₃ 为主要原料，称取 Na₂C0₃ 10.24 g、 Y₂0₃ 7.13 g、 Si0₂ 11.62 g、 Dy₂0₃ 0.24 g，混合均匀后在 1400 °C熔融 2 h，将玻璃料倒出冷却至室温后置于低温退火炉空气气氛中升温至 700 °0保温退火 5h，成型制得 30Na₂O 9.8Y₂O₃- 60SiO₂- 0.2Dy₂O₃发射白光的玻璃。如图 4所示，是本实施例制成的发光玻璃在 350nm紫外光激发的发射光谱；图中显示在 350nm激发下本实施例制备出的发光玻璃发射 485nm的蓝色光和 578nm的黄色光，复合得到白光发光。

实施例 13 采用分析纯 Na₂C0₃、 Si0₂和 99.99%的 Y₂0₃、 Er₂0₃ 为主要原料，称取 Na₂C0₃ 10.24 g、 Y₂0₃ 7.13 g、 Si0₂ 11.62 g、 Er₂0₃ 0.24 g，混合均匀后在 1400 °C熔融 2 h，将玻璃料倒出冷却至室温后置于低温退火炉空气气氛中升温至 700 °0保温退火 5h，成型制得 30Na₂O- 9.8Υ₂0₃· 60SiO₂- 0.2Er₂O₃发射绿光的玻璃。

实施例 14 采用分析纯 Na₂C0₃、 Si0₂和 99.99%的 Y₂0₃、 Nd₂0₃ 为主要原料，称取 Na₂C0₃ 10.25 g、 Y₂0₃ 7.14 g、 Si0₂ 11.63 g、 Nd₂0₃ 0.21 g，混合均匀后在 1400 °C熔融 2 h，将玻璃料倒出冷却至室温后置于低温退火炉空气气氛中升温至 700 °0保温退火 5h，成型制得 30Na₂O- 9.8Υ₂0₃· 60SiO₂- 0.2Nd₂O₃发射黄绿光的玻璃。

实施例 15 采用分析纯 Na₂C0₃、 Si0₂和 99.99%的 Y₂0₃、 Pr₆O_n 为主要原料，称取 Na₂C0₃ 10.26 g、 Y₂0₃ 7.14 g、 Si0₂ 11.63 g、 Pr₆O_n 0.21 g，混合均匀后在 1400 °C熔融 2 h，将玻璃料倒出冷却至室温后置于低温退火炉空气气氛中升温至 700 °0保温退火 5h，成型制得 30Na₂O- 9.8Υ₂0₃· 60SiO₂- 0.2Pr₂O₃发射红光的玻璃。

实施例 16 采用分析纯 Na₂C0₃、 Si0₂和 99.99%的 Y₂0₃、 Sm₂0₃ 为主要原料，称取 Na₂C0₃ 10.25 g、 Y₂0₃ 7.14 g、 Si0₂ 11.63 g、 Sm₂0₃ 0.22 g，混合均匀后在 1400 °C熔融 2 h，将玻璃料倒出冷却至室温后置于低温退火炉空气气氛中升温至 700 °0保温退火 5h，成型制得 30Na₂O- 9.8Υ₂0₃· 60SiO₂- 0.2Sm₂O₃发射红光的玻璃。如图 5所示，是本实施例制成的发光玻璃在 404nm紫光激发的发射光谱；图中显示在 404nm激发下本实施例制备出的发光玻璃发射 565nm的黄色光和 601nm的红色光。

实施例 17采用分析纯 Na₂C0₃、 Si0₂和 99.99%的 Y₂0₃、 Tb₄0₇ 为主要原料，称取 Na₂C0₃ 9.28 g、 Y₂0₃ 2.63 g、 Si0₂ 10.52 g、 Tb₄0₇ 6.54 g，混合均匀后在 1400 °C熔融 2 h，将玻璃料倒出冷却至室温后置于管式炉 95% N₂+ 5% ¾还原气氛中升温至 700 保温退火 5h，成型制得 30Na₂O- 4Υ₂0₃· 60SiO₂- 6Tb₂0₃发射绿光的玻璃。如图 6所示，是本实施例制成的发光玻璃在 378nm紫外光激发的发射光谱；图中显示在 378nm激发下本实施例制备出的发光玻璃发射 544nm的绿色光。

实施例 18 采用分析纯 Na₂C0₃、 Si0₂和 99.99%的 Y₂0₃、 Eu₂0₃ 为主要原料，称取 Na₂C0₃ 6.11 g、Y₂0₃ 10.42 g、Si0₂ 6.93 g、Eu₂(C₂0₄)₃ 6.55 g, 混合均匀后在 1500 °C熔融 1 h，将玻璃料倒出冷却至室温后置于低温退火炉空气气氛中升温至 800 °0保温退火 5h，成型制得 25Na₂0- 20Υ₂Ο₃· 50SiO₂- 5 Eu₂0₃发射红光的玻璃。

实施例 19采用分析纯 Na₂C0₃、 Si0₂和 99.99%的 Y₂0₃、 Eu₂0₃ 为主要原料，称取 Na₂C0₃ 12.53 g、 Y₂ (C0₃)₃ 5.68 g、 Si0₂ 11.39 g、 Eu₂ (C0₃)₃ 3.68 g，混合均匀后在 1400 °C熔融 2 h，将玻璃料倒出冷却至室温后置于低温退火炉空气气氛中升温至 700 °0保温退火 5h，成型制得 35.7Na₂0-4.8Y₂0₃-57.2Si0₂-2.3Eu₂0₃发射红光的玻璃。

实施例 20 采用分析纯 Na₂C0₃、 Si0₂和 99.99%的 Y₂0₃、 Tm₂0₃、 Dy₂0₃为主要原料，称取 Na₂C0₃ 10.22 g、 Y₂0₃ 7.04 g、 Si0₂ 11.6 g、 Tm₂O₃ 0.12g、 Dy₂0₃ 0.24 g, 混合均匀后在 1400 °C熔融 2 h，将玻璃料倒出冷却至室温后置于低温退火炉空气气氛中升温至 700 °C保温退火 5h，成型制得 30Na₂O9.7Y₂O₃'60SiO₂'0.1Tm₂O₃'0.2Dy₂O₃发射白光的玻璃。如图 7所示，是本实施例制成的发光玻璃在 353nm紫外光激发的发射光谱；图中显示在 353nm激发下本实施例制备出的发光玻璃发射 460nm、 490nm、 578nm的光，复合得到白光。

实施例 21采用分析纯 Na₂C0₃、 K₂C0₃、 Li₂C0₃、 Si0₂和 99.99% 的 Y₂0₃、 Gd₂0₃、 Tb₄0₇为主要原料，称取 Na₂C0₃ 2.86 g、 K₂C0₃ 3.49 g、 Li₂C0₃ 2.37 g, Y₂(C₂0₄)₃ 9.6 g、 Gd₂(C₂0₄)₃ 13.08 g、 Si0₂ 5.33 g, Tb₄0₇ 1.57 g，混合均匀后在 1300 °C熔融 3小时，将玻璃料倒出冷却至室温后置于氮气与氢气体积比例为 95: 5的还原气氛中 1050 V保温退火 2.5 小时，成型制得 12.2Na₂0- 11.4Κ₂0· 14.5Li₂0-9.8Y₂0₃- 10.2Gd₂O₃-40SiO₂- 1.9Tb₂0₃ 发射绿光的玻璃。

实施例 22采用分析纯 Na₂C0₃、Si0₂和 99.99%的 Gd₂0₃、Pr₂(C₂0₄)₃ 为主要原料，称取 Na₂C0₃ 6.72 g、 Gd₂0₃ 17.23 g、 Si0₂ 6.67 g、 Pr₂(C₂0₄)₃ O.Olg, 混合均匀后在 1420 °C熔融 10 h，将玻璃料倒出冷却至室温后置于低温退火炉空气气氛中升温至 900 °0保温退火 8h，成型制得 40Na₂O- 30Gd₂O₃- 70SiO₂- 0.001Pr₂O₃发射红光的玻璃。实施例 23采用分析纯 Na₂C0₃、 Si0₂和 99.99%的 La₂(C0₃)₃、 Sc₂(C0₃)₃、 Eu₂(C0₃)₃、 Sm₂(C0₃)₃为主要原料，称取 Na₂C0₃ 8.80 g、 Si0₂ 6.1 g、 La₂(C0₃)₃1.69 g、 Sc₂(C0₃)₃1.49 g、 Eu₂(C0₃)₃ 4.47 g、 Sm₂(C0₃)₃17.74 g,混合均匀后在 1650 °C熔融 0.5 h，将玻璃料倒出冷却至室温后置于低温退火炉空气气氛中升温至 880 保温退火 7h，成型制得 45Na₂0 2La₂0₃-3Sc₂0₃- 5Eu₂0₃-55Si0₂- 20Sm₂O₃发射红光的玻璃。

实施例 24 采用分析纯 K₂C0₃、 Si0₂和 99.99%的 Lu₂0₃、 Pr₆O_n 为主要原料，称取 K₂C0₃ 12.36 g、 Lu₂(C₂0₄)₃ 8.58 g, Si0₂ 10.91 g、 Pr₆O_n 0.09 g，混合均匀后在 1200 °C熔融 5 h，将玻璃料倒出冷却至室温后置于低温退火炉空气气氛中升温至 700 °0保温退火 5h，成型制得 32Κ₂0· 5Lu₂0₃- 65Si0₂- 0.1Pr₂O₃发射红光的玻璃。

实施例 25采用分析纯 Na₂C0₃、 Si0₂和 99.99%的 Tb₂0₃为主要原料，称取 Na₂C0₃ 7.04 g、 Si0₂ 7.84 g、 Tb₄0₇ 13.31 g, 混合均匀后在 1300 °C熔融 4 h，将玻璃料倒出冷却至室温后置于低温退火炉空气气氛中升温至 700 °〇保温退火 5h，成型制得 28Na₂0 55Si0₂- 15Tb₂0₃ 发射绿光的玻璃。

实施例 26采用分析纯 Li₂C0₃、 Si0₂和 99.99%的 Y₂0₃、 Tb₂0₃ 为主要原料，称取 Li₂C0₃ 11.01 g、 Si0₂ 5.37 g、 Y₂0₃ 26.91 g、 Tb₄0₇ 0.11 g，混合均匀后在 1600 °C熔融 1 h，将玻璃料倒出冷却至室温后置于低温退火炉空气气氛中升温至 800 °0保温退火 5h，成型制得 50Li₂O-40Y₂O₃-30SiO₂-0.1Tb₂O₃发射绿光的玻璃。

Claims

权利要求

1、一种稀土离子掺杂的硅酸盐发光玻璃，其特征在于，为以下结构的物质： aM₂ObM'₂0₃'cSi0₂'dRE₂0₃，其中， M为 Na、 K、 Li中的至少一种； M'为 Y、 Gd、 La、 Sc、 Lu中的至少一种； RE为 Ce、 Tm、 Tb、 Ho、 Dy、 Er、 Nd、 Sm、 Eu、 Pr中的至少一种； a、 b、 c、 d为摩尔份数，它们的取值分别为： a 为 25~50， b为 0~40， c为 30~70， d为 0.001~20。

2、根据权利要求 1所述的稀土离子掺杂的硅酸盐发光玻璃，其特征在于，所述 a、 b、 c、 d的取值分别为 a为 30~45， b为 5~30， c为 30~60， d为 0. 1~20。

3、稀土离子掺杂的硅酸盐发光玻璃的制备方法，其特征在于，以组分 A、

B、 C、 D为原料；其中组分 A为 Na、 K、 Li的碳酸盐中的至少一种，组分 B为 Y、 Gd、 La、 Sc、 Lu的氧化物、草酸盐或碳酸盐中的至少一种，组分 C为 Si0₂，组分 D为 Ce、 Tm、 Tb、 Ho、 Dy、 Er、 Nd、 Sm、 Eu、 Pr的氧化物、草酸盐或碳酸盐中的至少一种；将所述原料研磨混合均匀，升温至 1200~1650 V焙烧 0.5~5h，将熔融的玻璃料冷却至室温后，升温至 600~1100 °C退火 0.5~24 h，将所得到的产物冷却至室温成型，即得到稀土离子掺杂的硅酸盐发光玻璃。

4、根据权利要求 3所述的稀土离子掺杂的硅酸盐发光玻璃的制备方法，其特征在于，将原料置于研钵中研磨混合均匀后置于坩埚中，在 1300~1600 V 下熔融 1~3 h，将熔融的玻璃料倒出冷却至室温后置于管式炉或低温退火炉中，升温至 650~900 °C退火 2~15 h，将所得到的产物冷却至室温成型，即得到稀土离子掺杂的硅酸盐发光玻璃。

5、根据权利要求 3或 4所述的稀土离子掺杂的硅酸盐发光玻璃的制备方法，其特征在于，所述各种原料之间的比例是按以下结构的物质： aM₂ObM'₂0₃.cSi0₂.dRE₂0₃中的各元素的摩尔份数来计量的，其中， M为 Na、 K、 Li中的至少一种； ^['为丫、 Gd、 La、 Sc、 Lu中的至少一种； RE为 Ce、 Tm、 Tb、 Ho、 Dy、 Er、 Nd、 Sm、 Eu、 Pr中的至少一种； a、 b、 c、 d为摩尔份数，它们的取值分别为： a为 25~50， b为 0~40， c为 30~70， d为 0.001~20。

6、根据权利要求 5所述的稀土离子掺杂的硅酸盐发光玻璃的制备方法，其特征在于，所述 a、 b、 c、 d的取值分别为 a为 30~45， b为 5~30， c为 30~60， d为 0· 1~20。

7、根据权利要求 6所述的稀土离子掺杂的硅酸盐发光玻璃的制备方法，其特征在于，所述原料中，组分 B、 D的氧化物、草酸盐、碳酸盐及其它原料的纯度不低于分析纯。

8、根据权利要求 7所述的稀土离子掺杂的硅酸盐发光玻璃的制备方法，其特征在于，所述原料中，组分 D为 Tm、 Tb、 Dy、 Sm、 Eu的氧化物、草酸盐或碳酸盐中的至少一种。