CN1297503C - 以铝材为基板的长余辉搪瓷的制备方法 - Google Patents

以铝材为基板的长余辉搪瓷的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种以铝材为基板的长余辉搪瓷的制备方法，它以铝合金板、铝板或铝箔为基板，在其上烧制一层或多层釉层，釉料由长余辉发光粉和低熔点熔块粉组成。长余辉发光粉为多种离子激活的发光材料，低熔点熔块粉为低熔点玻璃粉，重量百分比分别为10～35%和90～65%。本发明具有吸收可见光后长时间持续发光、直至夜晚在黑暗处仍肉眼可见的特性。发光层可制成文字、图形、图案，在暗处为行人提供标示、无电源夜视广告牌及墙面或地面的装饰。

Description

以铝材为基板的长余辉搪瓷的制备方法
技术领域
本发明涉及一种以铝材为基体的长余辉搪瓷的制备方法。
技术背景
搪瓷标牌多种多样，如宣传牌、广告牌、路牌、门牌、警示牌等用途十分广泛。但一般的搪瓷标牌普遍存在一个相同的问题，就是在黑暗的环境下，即使在近处也无法看清标牌的内容。为克服该问题，CN1198413A及CN1202472A等提供了基础釉添加铕离子激发的铝酸盐长余辉材料制作的长余辉搪瓷标牌。由于长余辉发光粉本身发光亮度低、余辉时间短，标牌性能不令人满意。随着性能优异的稀土离子与铕共激活的铝酸盐长余辉发光材料的出现，CN2342430Y、CN2434761Y、CN1276583A等将此粉掺入基础釉中制成夜光搪瓷标牌。但这些搪瓷标牌都以铁或不锈钢为基板，易生锈、使用寿命短；釉烧温度高，发光粉与釉料反应严重，使釉发光亮度降低，余辉时间缩短，釉面平整度及光泽度不好，出现气泡、滚釉、沉釉等缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种以铝材为基板的长余辉搪瓷的制备方法。
本发明以低熔点熔块粉为基础釉，掺入长余辉发光粉制作夜光铝搪瓷，按此方法可制作长余辉搪瓷标牌。本发明首次采用铝质材料作为夜光搪瓷的基体，优点是不生锈、耐酸碱，铝合金质轻、强度大，可做成大的广告牌，铝板、铝箔质软，釉层薄时可弯曲，基体颜色为银白色，可不用底釉覆盖，直接烧制发光釉层，釉层薄，密着好，釉烧温度低、时间短，发光粉与釉料反应程度小，可保持发光粉亮度高、余辉时间长等优点，发光粉用量少。
本发明选用的基体材料为铝合金板、铝板或铝箔；
基础釉熔块重量百分比组成如下：
P2O5：15～65％           B2O3：5～15％
Al2O3：12～25％          Li2O：2～5％
Na2O：10～25％            K2O：1～4％
SrO：3～5％                NaF：2～6％
釉粉重量百分比组成：
长余辉发光粉               10-35％
基础釉熔块粉               65-90％
磨加物为硼酸或/和偏铝酸钠，加入量为釉粉总量的2～10％；水加入量为釉粉总量的20-110％；
长余辉发光粉为黄绿色的SrAl2O4:Eu，Dy(520nm)、蓝色的CaAl2O4:Eu，Nd(450nm)SrAl4O7:Eu，Dy(475nm)、蓝绿色的Sr4Al14O25:Eu，Dy(490nm)、Sr2Al6O11:Eu，Dy(493nm)、紫色的SrAl12O19:Eu，Dy(395nm)、Sr5Al8O17:Eu，Dy(395nm)或红色的Y2O2S:Eu，Mg，Ti(626nm)；所述长余辉发光粉的粒径为150～350目。制作步骤如下：
1).基础釉熔块的熔制：按组成配方准确称量各种原料，研细混匀，装入刚玉坩锅，置于高温炉内，于900～1200℃熔制60～90分钟，然后经过水淬、烘干、粉碎后过100～200目筛；
2)釉浆或釉粉的制备：长余辉发光粉、基础釉熔块粉、磨加物、水按比例混合研磨，过150～350目筛，得到釉浆，将釉浆喷雾干燥、研磨后成釉粉；
3)施釉：通过丝网印刷、沾釉、喷涂，施釉工艺将釉浆或釉粉涂搪到基体上，厚度为0.1～0.7mm，釉料可涂覆在整个表面上，也可涂覆、填充成文字、图案；
4)干燥：将涂釉的半成品在空气中自然干燥或在干燥室、隧道式干燥窑内按工艺要求干燥；
5)釉烧：将干燥后的半成品放入450-570℃的炉内搪烧30-600秒，取出冷却。
具体实施方式
表一.低熔点釉熔块成分的重量百分比
Figure C20041001111500061
  4   35.0   15.0   21.0   5.0   14.0   1.0   3.0   6.0
  5   38.0   14.0   22.0   5.0   15.0   1.0   3.0   2.0
  6   26.0   15.0   25.0   3.0   18.0   3.0   4.0   6.0
  7   40.0   10.0   13.0   4.0   25.0   1.0   3.0   4.0
  8   42.0   10.0   18.0   4.0   20.0   1.0   3.0   2.0
  9   55.0   8.0   12.0   3.0   10.0   2.0   5.0   5.0
实施例1：
基体：铝合金板
烧一层长余辉搪瓷釉：
基础釉熔块组成选用表一中1的组成，原料配方为：
P2O5：15％        B2O3：15％
Al2O3：25％       Li2O：5％
Na2O：25％         K2O：4％
SrO：5％            NaF：6％
原料配制：按组成比准确称量原料，磨细混匀。
烧制工艺：1000℃恒温60分钟。然后经过水淬、烘干、粉碎，过150目筛。
长余辉发光釉浆组成：
长余辉发光粉：SrAl2O4:Eu，Dy 15g
基础釉熔块粉：                       85g
硼酸：                               2g
水：                                 50mL
釉浆制备：按组成比准确称量原料及水，磨细混匀成釉浆，过200目筛。
施釉工艺：140目丝网印于铝合金板材，釉层厚度0.3mm。
釉烧工艺：450℃，600秒
冷至室温的搪瓷在日光下照晒30分钟，测其亮度为7.35尼特，色坐标为0.2727，0.5273。暗室中存放12小时后，黄绿色余辉肉眼可见。
实施例2：
基体：铝合金板
烧一层长余辉搪瓷釉：
基础釉熔块组成选用表一中1的组成，原料配方为：
P2O5：15％       B2O3：15％
Al2O3：25％      Li2O：5％
Na2O：25％        K2O：4％
SrO：5％           NaF：6％
原料配制：按组成比准确称量原料，磨细混匀。
烧制工艺：1000℃恒温60分钟。然后经过水淬、烘干、粉碎，过100目筛。
长余辉发光釉浆组成：
长余辉发光粉：SrAl2O4:Eu，Dy 15g
基础釉熔块粉：                       85g
硼酸：                      5g
铝酸钠：                    5g
水：                        50mL
釉浆制备：按组成比准确称量原料及水，磨细混匀成釉浆，过150目筛。
施釉工艺：将铝合金板浸入釉浆，甩掉多余的釉，釉层厚度0.5mm。
釉烧工艺：500℃，240秒
冷至室温的搪瓷在日光下照晒30分钟，色坐标为0.2882，0.5569。暗室中存放12小时后，黄绿色余辉肉眼可见。
实施例3：
基体：铝合金板
烧一层长余辉搪瓷釉：
基础釉熔块组成选用表一中2的组成，原料配方为：
P2O5：65％        B2O3：5％
Al2O3：12％       Li2O：2％
Na2O：10％          K2O：1％
SrO：3％             NaF：2％
原料配制：按组成比准确称量原料，磨细混匀。
烧制工艺：1000℃恒温60分钟。然后经过水淬、烘干、粉碎，过150目筛。
长余辉发光釉浆组成：
长余辉发光粉：Y2O2S:Eu，Mg，Ti  25g
基础釉熔块粉：                             75g
硼酸：                                     2g
水：                                       65mL
釉浆制备：按组成比准确称量原料及水，磨细混匀成釉浆，过250目筛。
施釉工艺：140目带文字、图案的丝网将釉印于铝合金板材得到图案釉层，釉层厚度0.5mm。
釉烧工艺：530℃，150秒
冷至室温的搪瓷在日光下照晒30分钟，余辉为红色。
实施例4：
基体：铝合金板
烧一层长余辉搪瓷釉：
基础釉熔块组成选用表一中5的组成，原料配方为：
P2O5：38％        B2O3：14％
Al2O3：22％       Li2O：5％
Na2O：15％          K2O：1％
SrO：3％             NaF：2％
原料配制：按组成比准确称量原料，磨细混匀。
烧制工艺：1000℃恒温60分钟。然后经过水淬、烘干、粉碎，过100目筛。
长余辉发光釉浆组成：
长余辉发光粉：CaAl2O4:Eu，Nd  20g
基础釉熔块粉：                        80g
硼酸：                                3g
水：                                  70mL
釉浆制备：按组成比准确称量原料及水，磨细混匀成釉浆，过200目筛。
施釉工艺：140目丝网印于铝合金板材，釉层厚度0.3mm。
釉烧工艺：520℃，200秒
冷至室温的搪瓷在日光下照晒30分钟，余辉为蓝色。
实施例5：
基体：铝合金板
烧一层长余辉搪瓷釉：
基础釉熔块组成选用表一中6的组成，原料配方为：
P2O5：26％         B2O3：15％
Al2O3：25％        Li2O：3％
Na2O：18％           K2O：3％
SrO：4％              NaF：6％
原料配制：按组成比准确称量原料，磨细混匀。
烧制工艺：1000℃恒温60分钟。然后经过水淬、烘干、粉碎，过150目筛。
长余辉发光釉浆组成：
长余辉发光粉：SrAl12O19:Eu，Dy   25g
基础釉熔块粉：                          75g
硼酸：                                  2g
水：                                    70mL
釉浆制备：按组成比准确称量原料及水，磨细混匀成釉浆，过250目筛。
施釉工艺：140目带文字、图案的丝网将釉印于铝合金板材得到图案釉层，釉层厚度0.5mm。
釉烧工艺：500℃，200秒
冷至室温的搪瓷在日光下照晒30分钟，余辉为紫色。
实施例6：
基体：铝合金板
烧第一层长余辉搪瓷：
基础釉熔块组成选用表一中3的组成，原料配方：
P2O5：45％         B2O3：15％
Al2O3：13％        Li2O：3％
Na2O：13％         K2O：4％
SrO：3％            NaF：4％
原料配置：按组成比准确称量原料，磨细混匀。
烧制工艺：1000℃，60分钟。然后经过水淬、烘干、粉碎，过150目筛。
长余辉发光釉浆(粉)组成：
长余辉发光粉：SrAl2O4:Eu，Dy 35g
基础釉熔块粉：                    65g
硼酸：                            10g
水：                              110mL
釉浆制备：按组成比准确称量原料及水，磨细混匀成釉浆，过250目筛。
施釉工艺：140目丝网印于铝合金板上，釉层厚度0.3mm。
釉烧工艺：550℃，200秒
烧第二层：透明釉
基础釉熔块组成选用表一中7的组成，原料配方：
P2O5：40％       B2O3：10％
Al2O3：13％      Li2O：4％
Na2O：25％         K2O：1％
SrO：3％            NaF：4％
原料配置：按组成比准确称量原料，磨细混匀。
烧制工艺：900℃，60分钟。水淬、烘干、粉碎，过200目筛。
透明釉釉粉组成：
基础釉熔块粉：                  100g
硼酸：                          2g
水：                            20mL
釉浆制备：按组成比准确称量原料及水，磨细混匀成釉浆，喷雾干燥得到釉粉，再研磨，过200目筛。
施釉工艺：将釉粉喷到已烧制一层长余辉搪瓷釉的釉面上，釉层厚度0.2mm。
釉烧工艺：500℃，60秒。
冷至室温的搪瓷在日光下照晒30分钟，色坐标为0.2881，0.5548。
暗室中存放12小时后，余辉肉眼可见。
实施例7：
基体：铝合金板
烧第一层长余辉搪瓷：
基础釉熔块组成选用表一中9的组成，原料配方为：
P2O5：55％        B2O3：8％
Al2O3：12％       Li2O：3％
Na2O：10％         K2O：2％
SrO：5％          NaF：5％
原料配置：按组成比准确称量原料，磨细混匀。
烧制工艺：1000℃恒温60分钟。然后经过水淬、烘干、粉碎，过150目筛。
长余辉发光釉浆(粉)组成：
长余辉发光粉：SrAl2O4:Eu，Dy 20g
基础釉熔块粉：                      80g
硼酸：                              5g
水：                                80mL
釉浆制备：按组成比准确称量原料及水，磨细混匀成釉浆，过200目筛。
施釉工艺：140目丝网印于铝合金板材，釉层厚度0.5mm。
釉烧工艺：550℃，300秒
烧第二层长余辉搪瓷：
基础釉熔块组成选用表一中2的组成，原料配方：
P2O5：65％      B2O3：5％
Al2O3：12％     Li2O：2％
Na2O：10％        K2O：1％
SrO：3％           NaF：2％
原料配置：按组成比准确称量原料，磨细混匀。
烧制工艺：1000度，60分钟。然后经过水淬、烘干、粉碎，过100目筛。
长余辉发光釉浆(粉)组成：
长余辉发光粉：SrAl2O4:Eu，Dy  15g
基础釉熔块粉：                         85g
硼酸：                                 5g
水：                                   20mL
釉浆制备：按组成比准确称量原料及乙醇，磨细混匀，喷雾干燥得到釉粉，再研磨，过250目筛。
施釉工艺：将釉粉喷到已烧制一层长余辉搪瓷釉的釉面上，釉层厚度0.2mm。
釉烧工艺：530℃，100秒
冷至室温的搪瓷在日光下照晒30分钟，余辉为绿色。
实施例8：
基体：铝板
烧一层搪瓷：
基础釉熔块组成选用表一中4的组成，原料配方为：
P2O5：35％        B2O3：15％
Al2O3：21％       Li2O：5％
Na2O：14％         K2O：1％
SrO：3％         NaF：6％
原料配置：按组成比准确称量原料，磨细混匀。
烧制工艺：1200℃，90分钟。水淬、烘干、粉碎，过150目筛。
长余辉发光釉浆(粉)组成：
长余辉发光粉：SrAl2O4:Eu，Dy 20g
基础釉熔块粉：                       85g
硼酸：                               3g
水：                                 70mL
釉浆制备：按组成比准确称量原料及水，磨细混匀成釉浆，过250目筛。
施釉工艺：200目丝网印于铝板材，釉层厚度0.5mm。
釉烧工艺：570℃，60秒
冷至室温的搪瓷在日光下照晒30分钟，，色坐标为0.2727，0.5273。
暗室中存放12小时后，余辉肉眼可见。
实施例9：
基体：铝箔
烧一层搪瓷：
基础釉熔块组成选用表一中8的组成，原料配方为：
P2O5：42％           B2O3：10％
Al2O3：18％         Li2O：4％
Na2O：20％           K2O：1％
SrO：3％              NaF：2％
原料配置：按组成比准确称量原料，磨细混匀。
烧制工艺：1100℃，70分钟。水淬、烘干、粉碎，过200目筛。
长余辉发光釉浆(粉)组成：
长余辉发光粉：SrAl2O4:Eu，Dy10g
基础釉熔块粉：                      90g
硼酸：                              2g
水：                                110mL
釉浆制备：按组成比准确称量原料及水，磨细混匀成釉浆，过350目筛。
施釉工艺：将铝箔附着于固体表面，浸入釉浆再甩掉余釉，釉层厚度0.1mm。
釉烧工艺：570℃，30秒
冷至室温的搪瓷在日光下照晒30分钟，色坐标为0.2873，0.5439。
暗室中存放12小时后，余辉肉眼可见。

Claims (4)

1.以铝材为基板的长余辉搪瓷的制备方法，其特征在于以铝材为基板，基础釉熔块重量百分比组成为：
P2O5：15～65％            B2O3：5～15％
Al2O3：12～25             Li2O：2～5％
Na2O：10～25％            K2O：1～4％
SrO：3～5％                NaF：2～6％
釉粉重量百分比组成为：
长余辉发光粉              10-35％
基础釉熔块粉              65-90％
磨加物为硼酸或/和偏铝酸钠，加入量为釉粉总量的2～10％；水加入量为釉粉总量的20-110％；
制作步骤如下：
1).基础釉熔块的熔制：按组成配方准确称量各种原料，研细混匀，装入刚玉坩锅，置于高温炉内，于900～1200℃熔制60～90分钟，然后经过水淬、烘干、粉碎后过100～200目筛；
2)釉浆或釉粉的制备：长余辉发光粉、基础釉熔块粉、磨加物、水按比例混合研磨，过150～350目筛，得到釉浆，将釉浆喷雾干燥、研磨后成釉粉；
3)施釉：通过丝网印刷、沾釉、喷涂的施釉工艺将釉浆或釉粉涂搪到基体上，厚度为0.1～0.7mm，釉料可涂覆在整个表面上，也可涂覆、填充成文字、图案；
4)干燥：将涂釉的半成品在空气中自然干燥或在干燥室、隧道式干燥窑内按工艺要求干燥；
5)釉烧：将干燥后的半成品放入450-570℃的炉内搪烧30-600秒，取出冷却。
2.如权利要求1所述的长余辉搪瓷的制备方法，其特征在于所述铝材基板为铝合金、铝板或铝箔。
3.如权利要求1所述的长余辉搪瓷的制备方法，其特征在于所述长余辉发光粉是：黄绿色的SrAl2O4:Eu，Dy、蓝色的CaAl2O4:Eu，Nd、SrAl4O7:Eu，Dy、蓝绿色的Sr4Al14O25:Eu，Dy、Sr2Al6O11:Eu，Dy、紫色的SrAl12O19:Eu，Dy、Sr5Al8O17:Eu，Dy或金属离子Eu，Mg，Ti共掺杂的金属硫化物：红色的Y2O2S:Eu，Mg，Ti。
4.如权利要求1所述的长余辉搪瓷的制备方法，其特征在于所述长余辉发光粉的粒径为150～350目。
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