CN115895650B - 一种耐水耐高温型长余辉稀土发光材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐水耐高温型长余辉稀土发光材料及其制备方法，其以铝酸锶为基质，激活剂为Eu203，辅助激活剂为Dy203，助熔剂为B2O3，其中，B2O3由硼酸提供。本发明采用拟薄水铝石的液相法制备发光材料，各原料混合均匀，制备的发光材料发光效果显著，颜色可以根据铝锶比不同来调节，且成本较低；通过在后期进行硼玻璃粉和硅溶胶进行混合热处理后，可在发光粉体表面包覆一层玻璃层，这层玻璃层可以显著提高发光材料的耐水性，同时在高温下隔绝氧气，使其在1150℃的空气气氛下烧结3h依然可以保持发光的特性，耐高温性显著提高。
Description
技术领域
本发明具体涉及长余辉发光材料技术领域，具体是一种耐水耐高温型长余辉稀土发光材料及其制备方法。
背景技术
最初的长余辉发光材料主要是硫化锌及碱土硫化物体系，及后来在二者基础上发展的改进型发光材料，主要是添加Co、Ra等放射性元素，这一类发光材料因其余晖时间短、化学稳定性差、或对环境和人体不友好等原因，应用受到极大限制；1990s后期发展出来的碱土铝酸盐长余辉发光材料性能获得很大的提升，发光谱带窄，色纯度高，色彩鲜艳，余晖时间长，化学稳定性明显提高，对环境和人体友好，到目前为止一直被广泛应用；但这类发光材料仍存在成本高、不耐水、不耐高温等缺点，空气气氛下，几百摄氏度下即失去发光特性，无法在高温工业产品中使用，应用领域仍然存在一定限制。
发明内容
为此，本发明提出一种耐水耐高温型长余辉稀土发光材料及其制备方法以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种耐水耐高温型长余辉稀土发光材料，包括铝酸锶长余辉发光材料粉体和包覆在所述铝酸锶长余辉发光材料粉体表面的玻璃层；
所述铝酸锶长余辉发光材料以铝酸锶为基质，激活剂为Eu203，辅助激活剂为Dy203，助熔剂为B2O3，其中，B2O3由硼酸提供，其化学组成表达式为：
SrAl2O4: Eux·Dyy，0.005≤x≤0.1，0.005≤y≤0.1；
其中，Al元素来源为拟薄水铝石粉、Sr元素来源为Sr(NO3)2，Eu和Dy元素来源分别为Eu203、Dy203；
且，设定Sr:Al:Eu：Dy:B元素的摩尔比分别为1: (0.5-3.5): (0.005-0.1):（0.005-0.1）:(0.15-0.35）；
所述玻璃层通过硼玻璃粉和硅溶胶进行混合热处理得到。
一种耐水耐高温型长余辉稀土发光材料的制备方法，其包括以下步骤：
步骤1：先将所需的拟薄水铝石粉加入质量浓度为10%的硝酸溶液，将其铝溶胶化；
步骤2：加入所需的Eu203、Dy203、Sr(NO3)2、H3BO3，将其制成混合胶溶体系；
步骤3：在80-100℃的温度下烘干，将烘干后的白色混合物，在流动的氮氢混合气的还原气氛下，氮氢混合气中氢气体积浓度2%-3%，且在1250℃的温度下煅烧2-3h，得到结块的铝酸锶长余辉发光材料；
步骤4：将铝酸锶长余辉发光材料块体与硼玻璃粉和浓度为20wt%硅溶胶溶液按照质量百分比65-70：5-10：25-35的质量百分比混合球磨30min；
步骤5：最后在110℃的温度下进行干燥，然后在500℃的温度下热处理1h，即可得到耐水、耐高温的铝酸盐长余辉发光材料。
本发明采用以上技术,与现有的技术相比具有以下有益效果：本发明采用拟薄水铝石的液相法制备发光材料，各原料混合均匀，制备的发光材料发光效果显著，颜色可以根据铝锶比不同来调节，且成本较低；通过在后期进行硼玻璃粉和硅溶胶进行混合热处理后，可在发光粉体表面包覆一层玻璃层，这层玻璃层可以显著提高发光材料的耐水性，同时在高温下隔绝氧气，使其在1150℃的空气气氛下烧结3h依然可以保持发光的特性，耐高温性显著提高。
附图说明
图1为本发明产品的实物图。
实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：本发明提供一种技术方案：一种耐水耐高温型长余辉稀土发光材料，包括铝酸锶长余辉发光材料粉体和包覆在所述铝酸锶长余辉发光材料粉体表面的玻璃层；
所述铝酸锶长余辉发光材料以铝酸锶为基质，激活剂为Eu203，辅助激活剂为Dy203，助熔剂为B2O3，其中，B2O3由硼酸提供，其化学组成表达式为：
SrAl2O4: Eux·Dyy，0.005≤x≤0.1，0.005≤y≤0.1；
其中，Al元素来源为拟薄水铝石粉、Sr元素来源为Sr(NO3)2，Eu和Dy元素来源分别为Eu203、Dy203；
且，设定Sr:Al:Eu：Dy:B元素的摩尔比分别为1: (0.5-3.5): (0.005-0.1):（0.005-0.1）:(0.15-0.35）；
所述玻璃层通过硼玻璃粉和硅溶胶进行混合热处理得到。
在具体实施时，设定Sr:Al:Eu：Dy:B元素的摩尔比分别为1:0.5:0.02:0.02:0.3，其制备方法包括以下步骤：
步骤1：先将所需的拟薄水铝石粉加入质量浓度为10%的硝酸溶液，将其铝溶胶化，粉和硝酸溶液的用量为质量比1:2；
步骤2：加入所需的Eu203、Dy203、Sr(NO3)2、H3BO3，将其制成混合胶溶体系；
步骤3：在80-100℃的温度下烘干，将烘干后的白色混合物，在流动的氮氢混合气（氢气体积浓度2%）的还原气氛下，且在1250℃的温度下煅烧2h，得到结块的铝酸锶长余辉发光材料；
步骤4：将该铝酸锶长余辉发光材料块体与硼玻璃粉和浓度为20wt%硅溶胶溶液按照质量百分比65-70：5-10：25-35的质量百分比混合球磨30min；
步骤5：最后在110℃的温度下进行干燥，然后在500℃的温度下热处理1h，即可得到耐水、耐高温的铝酸盐长余辉发光材料。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
Claims (2)
1.一种耐水耐高温型长余辉稀土发光材料，其特征在于，包括铝酸锶长余辉发光材料粉体和包覆在所述铝酸锶长余辉发光材料粉体表面的玻璃层；
所述铝酸锶长余辉发光材料以铝酸锶为基质，激活剂为Eu2O3，辅助激活剂为Dy2O3，助熔剂为B2O3，其中，B2O3由硼酸提供，其化学组成表达式为：
SrAl2O4: Eux·Dyy，0.005≤x≤0.1，0.005≤y≤0.1；
其中，Al元素来源为拟薄水铝石粉、Sr元素来源为Sr(NO3)2，Eu和Dy元素来源分别为Eu2O3、Dy2O3；
且，设定Sr:Al:Eu：Dy:B元素的摩尔比分别为1: (0.5-3.5): (0.005-0.1):（0.005-0.1）:(0.15-0.35）；
所述玻璃层通过硼玻璃粉和硅溶胶进行混合热处理得到。
2.一种根据权利要求1所述的耐水耐高温型长余辉稀土发光材料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
步骤1：先将所需的拟薄水铝石粉加入质量浓度为10%的硝酸溶液，将其铝溶胶化；
步骤2：加入所需的Eu2O3、Dy2O3、Sr(NO3)2、H3BO3，将其制成混合胶溶体系；
步骤3：在80-100℃的温度下烘干，将烘干后的白色混合物，在流动的氮氢混合气的还原气氛下，氮氢混合气中氢气体积浓度2%-3%，且在1250℃的温度下煅烧2-3h，得到结块的铝酸锶长余辉发光材料；
步骤4：将铝酸锶长余辉发光材料块体与硼玻璃粉和浓度为20wt%硅溶胶溶液按照质量百分比65-70：5-10：25-35的质量百分比混合球磨30min；
步骤5：最后在110℃的温度下进行干燥，然后在500℃的温度下热处理1h，即可得到耐水、耐高温的铝酸盐长余辉发光材料。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10101371A (ja) * | 1996-09-27 | 1998-04-21 | Naigai Ceramics Kk | 蓄光性蛍光特性を有する無機質人工セラミックス及びその製造方法 |
| CN1454963A (zh) * | 2003-05-13 | 2003-11-12 | 昆明理工大学 | 拟薄水铝石晶种化稀土发光材料制备工艺 |
| CN1974716A (zh) * | 2006-12-18 | 2007-06-06 | 天津理工大学 | 红色长余辉荧光粉材料及制备方法 |
| CN101768434A (zh) * | 2008-12-26 | 2010-07-07 | 北京华隆亚阳技术开发有限责任公司 | 耐高温长余辉发光材料及其制备方法 |
| KR20130087266A (ko) * | 2012-01-27 | 2013-08-06 | 강릉원주대학교산학협력단 | 장잔광 특성이 우수한 Ｓｒ-Ａｌ-Ｏ계 축광성 형광체 및 그 제조 방법 |
| CN111675965A (zh) * | 2020-07-14 | 2020-09-18 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种蓄能型环保发光涂料及其制备方法 |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10101371A (ja) * | 1996-09-27 | 1998-04-21 | Naigai Ceramics Kk | 蓄光性蛍光特性を有する無機質人工セラミックス及びその製造方法 |
| CN1454963A (zh) * | 2003-05-13 | 2003-11-12 | 昆明理工大学 | 拟薄水铝石晶种化稀土发光材料制备工艺 |
| CN1974716A (zh) * | 2006-12-18 | 2007-06-06 | 天津理工大学 | 红色长余辉荧光粉材料及制备方法 |
| CN101768434A (zh) * | 2008-12-26 | 2010-07-07 | 北京华隆亚阳技术开发有限责任公司 | 耐高温长余辉发光材料及其制备方法 |
| KR20130087266A (ko) * | 2012-01-27 | 2013-08-06 | 강릉원주대학교산학협력단 | 장잔광 특성이 우수한 Ｓｒ-Ａｌ-Ｏ계 축광성 형광체 및 그 제조 방법 |
| CN111675965A (zh) * | 2020-07-14 | 2020-09-18 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种蓄能型环保发光涂料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| SrAl2O4∶Eu2＋，Dy3＋ 荧光粉复合硫磷酸盐玻璃制备及其发光性能;吴玄顺，等;《材料科学与工程学报》;第30卷;50-53 * |
| 拟薄水铝石复合溶胶自组装稀土荧光体的微结构与光谱研究;蒙延双;《中国博士学位论文全文数据库电子期刊》;第1135-3页 * |
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