CN1405106A - 一种光致色彩发光玻璃及生产方法 - Google Patents

一种光致色彩发光玻璃及生产方法 Download PDF

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Abstract

一种光致色彩发光的玻璃及生产方法，含有85－92％的玻璃料和8－15％的组合发光物，组合发光物的组分是：(1)SiO2、Al2O3、B2O3；(2)Na2O、Li2O、K2O、SrCO中的一种或数种；(3)P2O5、NH2中的一种或两种；(4)Tb2O3、Eu2O3、Y2O3、Er2O3、Ce2O3中的一种或数种；(5)TiCl、Nd2O3、Dy2O3、La2O3中的一种或数种。组合发光物各组分的成分及配比决定其发光色彩，它可以有红、橙、黄、蓝、紫等各种色彩。不同色彩的组合发光物相互混合与玻璃料配合生产得到色彩斑斓的发光玻璃。本产品吸收自然光10－15分钟，可放射光源6－8小时。光亮持续时间比ZnS类的发光物光亮时间谍10－20倍，并可无限次循环使用。

Description

一种光致色彩发光玻璃及生产方法
技术领域：
     一种光致色彩发光的玻璃及生产方法属玻璃。
背景技术：
     按玻璃的化学成分划分，玻璃可分为钠钙玻璃，铅玻璃，硼硅酸盐玻璃等。玻璃本身不能发光，所以玻璃工艺品和装饰品在黑暗中便失去欣赏价值。有些物体依靠添加发光物发光，十九世纪末发现一些放射性能元素能发光(如镭等)，由于它具有放射性，所以在使用上受到限制。上世纪六十年代，发明了ZnS的莹光发光物，它得到了广泛的应用。因受本身的物理性能限制：发光时间短，亮度衰减快，使用寿命不长，使用温度小于700℃。因此只能在陶瓷、有机合成、塑料、印刷等方面使用。在玻璃中使用的发光物，要求其耐温度在1300℃以上，且要能耐酸、碱、抗腐蚀等。目前，还没有使玻璃光致发光的发光物。
发明内容：
     本发明一种光致色彩发光玻璃及生产方法要找出一种能耐高温、发光效率高、余辉时间长、色彩品种多、化学性能稳定、无毒无污染、无放射性危害并可无限次循环使用的发光物及色彩发光玻璃的生产方法。
一种光致色彩发光玻璃及生产方法采用方案是：在玻璃料中加入耐高温的组合发光物。
一种光致色彩发光的玻璃及生产方法，含有85-92％的玻璃料和8-15％的组合发光物。组合发光物的组分是：(1)SiO2，Al2O3，B2O3；(2)Na2O，Li2O，K2O，SrCO中的一种或数种；(3)P2O5，NH2中的一种或两种；(4)Tb2O3，Eu2O3、Y2O3、Er2O3、Ce2O3中的一种或数种；(5)TiCl、Nd2O3、Dy2O3、La2O3的一种或数种
组合发光物组分的重量百分比是：(1)SiO2，Al23，B2O3共占35-52％；(2)Na2O，Li2O，K2O，SrCO3的一种或数种共占19-34％：；(3)P2O5，NH2的一种或两种共占9-25％；(4)Tb2O3，Eu2O3、Y2O3、Er2O3、Ce2O3的一种或数种共占6-22％；(5)TiCl、AgCl、Nd2O3、Dy2O3、La2O3的一种或数种共占7-21％。
组合发光物各组分的成分及配比决定其发光色彩，它可以有红、橙、黄、绿、蓝、紫等各种色彩。不同色彩的组合发光物与玻璃料配合生产得到色彩斑斓的发光玻璃。
一种红色的组合发光物组分的配比(重量百分比)；(1)SiO2 26.5％，Al2O3 7％，B2O310％；(2)Na2O10％，K2O7％，SrCO38％；(3)NH29.5％；(4)Tb2O36.5％，Er2O38.5％；(5)La2O37％。
一种橙色的组合发光物组分的配比(重量百分比)：(1)SiO226.5％，Al2O37％，按B2O310％；(2)Na2O10.5％，K2O7％，SrCO39％；(3)NH29％；(4)Eu2O35.5％Er2O38％；(5)Nd2O37.5％。
一种黄色的组合发光物组分的配比(重量百分比)：(1)SiO226.5％，Al2O37％，B2O311％；(2)Na2O10.5％，K2O7.5％，SrCO39％；(3)NH29％；(4)Ce2O35.5％，Eu2O36.5％、(5)La2O37.5％。
一种绿色的组合发光物组分的配比(重量百分比)：(1)SiO226.5％，Al2O37％，B2O310％；(2)Na2O10.5％，Li2O5％，SrCO38.5％；(3)P2O513％；(4)Tb2O36.5％，Eu2O35.5％(5)Nd2O37.5％。
一种蓝色的组合发光物组分的配比(重量百分比)：(1)SiO226.5％，Al2O37％，B2O310.5％；(2)Na2O10.5％，Li2O5.5％，SrCO35％；(3)P2O612.5％；(4)Y2O36.5％(5)TiCl5％、AgCl7.5％。
一种紫色的组合发光物组分的配比(重量百分比)：(1)SiO226.5％，Al2O37％，B2O310.5％；(2)Na2O11％，Li2O7％，SrCO38.5％；(3)P2O512.5％；(4)Tb2O37％(5)Nd2O35％，Dy2O35％。
本发明一种光致色彩发光玻璃的生产方法有三种：
第一，用高温液相合成熔炼技术生产单色色彩发光玻璃。
按选择的色彩发光玻璃配方的配比，称量好某一种色彩的组合发光物的各组分的量和玻璃料的量，用非金属容器盛装该色彩的组合发光物的各组分并搅拌均匀，然后与搅拌好的玻璃料混合再次搅拌均匀，把混合好的原料放进坩埚内，在玻璃熔化窑炉的坩埚内，在弱还原气氛中经1420-1450的条件下熔化约十个小时，待玻璃溶液完全澄清、均化好后。即可加工成型玻璃，经退火冷却处理成为彩色发光玻璃。
第二，用高温固相合成熔炼技术生产乳浊发光玻璃或多种色彩发光玻璃制品。
第一步骤，高温固相合成熔炼技术生产粉状料。
按选择的色彩发光玻璃配方的配比，分别称量好某种色彩的组合发光物的各组分，用非金属容器盛装该色彩的组合发光物组分并搅拌均匀，然后倒入氧化铝坩埚或石英坩埚，放进高温加热炉，在弱还原气氛中逐渐升温致1450烧结，保持5-6小时后随炉冷却成为烧结好的色彩组合发光物固化块，经粉碎研磨成发光粉状料。
第二步骤，混合熔化成型色彩发光玻璃。
把按配方称量好的发光粉状料倒入已搅拌均匀的玻璃料内再次搅拌均匀，把混合物放进玻璃熔化窑炉的坩埚内，在弱还原气氛中经1420-1450的条件下约十个小时，待玻璃溶液完全澄清、均化好后。即可加工成型玻璃，经退火冷却处理成为色彩发光玻璃。
第三，部分位置产生光致色彩发光的玻璃制品。
      按色彩发光玻璃的配方配好料，把玻璃料熔化成符合生产成型的玻璃液，组合发光物的料按第二生产方法的第一步骤生产成为粉状料。把玻璃液按玻璃生产成型工艺生产，在此过程，把粉状料放到玻璃液的某部，然后快成型后得到个别部位玻璃会产生光致色彩发光的玻璃制品。
本发明制作的产品有下面优点：
(1)放射可见光波长在400nm至上700nm之间。
(2)吸收自然光10-15分钟，可放射光源6-8小时。光亮持续时间比ZnS
   类的发光物光亮时间长10-20倍。
(3)效率：量子效率q＝88％以上
         电子效率  76％以上
         对半254nm紫外激励光的吸收A＝50％
(4)在-40-600C范围内不影响其发光性能。
(5)发光色彩：红、橙、黄、绿、蓝、紫等
具体实施方式：
现以具体实施例阐明本发明。
例一，光致红色发光玻璃及生产方法：
      光致红色发光玻璃的配方(重量百分比)：玻璃料占85％，假设取为
85KG。红色组合发光物占15％，为15KG。
      红色组合发光物按其配比计算，各组分重量是：(1)SiO23(26.5％)
3.975KG，Al2O3(7％)1.05KG，B2O3(10％)1.5KG，(2)Na2O(10％)1.5KG，
K2O(7％)1.05kg，SrCO3(8％)1.2KG，(3)NH2(9.5％)1.425KG，Tb2O3(6.5％)9.75KG
，Er2O3(8.5％)1.275KG，(5)La2O3(7％)1.05KG。
      生产方法：按第一种生产方法。
例二，光致多色(橙、黄、绿)发光玻璃的生产。
      光致多色(橙、黄、绿)彩发光玻璃的配方：玻璃料占91％，假设取为91KG，橙、黄、绿组合发光物共占9％，为9KG。
按橙色组合发光物占3KG；黄色组合发光物占3KG；绿色组合发光物占3KG。
按上述重量，把各色组合发光物的组分含量称好。按第二种生产方法的第一步骤分别生产出各色组合发光物的粉末料。然后按第二步骤生产具有橙、黄、绿色彩的发光玻璃。
例三，部分蓝色彩发光的发光玻璃的生产。
      按例一的配方备好料，按第三生产方法生产。

Claims (6)

1一种光致色彩发光的玻璃及生产方法，含有85-92％的玻璃料和8-15％的组合发光物，组合发光物的组分是：(1)SiO2，Al2O3，B2O3；(2)Na2O，Li2O，K2O，SrCO中的一种或数种；(3)P2O5，NH2中的一种或两种；(4)Tb2O3，Eu2O3、Y2O3，Er2O3，Ce2O3中的一种或数种；(5)TiCl、Nd2O3、Dy2O3、La2O3中的一种或数种。
2根据权利要求1所述的一种光致色彩发光玻璃及生产方法，其特征在于组合发光物组分的重量百分比是：(1)SiO2，Al23，B2O3共占35-52％；(2)Na2O，Li2O，K2O，SrCO3的一种或数种共占19-34％：；(3)P2O5，NH2的一种或两种共占9-25％；(4)Tb2O3，Eu2O3、Y2O3、Er2O3、Ce2O3的一种或数种共占6-22％；(5)TiCl、AgCl、Nd2O3、Dy2O3、La2O3的一种或数种共占7-21％。
3根据权利要求1或2所述的一种光致色彩发光玻璃及生产方法，其特征在于组合发光物各组分的成分及配比决定其发光色彩；
一种红色的组合发光物组分的配比(重量百分比)：(1)SiO226.5％，Al2O37％，B2O310％；(2)Na2O10％，K2O7％，SrCO38％；(3)NH29.5％；(4)Tb2O36.5％，Er2O38.5％；(5)La2O37％。
一种橙色的组合发光物组分的配比(重量百分比)：(1)SiO226.5％，Al2O37％，B2O310％；(2)Na2O10.5％，K2O7％，SrCO39％；(3)NH29％；(4)Eu2O35.5％，Er2O38％；(5)Nd2O3 7.5％。
一种黄色的组合发光物组分的配比(重量百分比)：(1)SiO2 26.5％，Al2O37％，B2O311％；(2)Na2O10.5％，K2O7.5％，SrCO39％；(3)NH29％；(4)Ce2O35.5％，Eu2O36.5％，、(5)La2O37.5％。
一种绿色的组合发光物组分的配比(重量百分比)：(1)SiO226.5％，Al2O37％，B2O310％；(2)Na2O10.5％，Li2O5％，SrCO38.5％；(3)P2O513％；(4)Tb2O36.5％，Eu2O35.5％(5)Nd2O37.5％。
一种蓝色的组合发光物组分的配比(重量百分比)：(1)SiO226.5％，Al2O37％，B2O310.5％；(2)Na2O10.5％，Li2O5.5％，SrCO35％；(3)P2O512.5％；(4)Y2O36.5％(5)TiCl5％、AgCl7.5％。
一种紫色的组合发光物组分的配比(重量百分比)：(1)SiO2 26.5％，Al2O3 7％，B2O310.5％；(2)Na2O11％，Li2O7％，SrCO38.5％；(3)P2O512.5％；(4)Tb2O3 7％(5)Nd2O35％，Dy2O35％。
4根据权利要求1所述的一种光致色彩发光玻璃及生产方法，其特征在于用高温液相合成熔炼技术生产单色色彩发光玻璃。
按选择的色彩发光玻璃配方的配比，称量好某一种色彩的组合发光物的各组分的量和玻璃料的量，用非金属容器盛装该色彩的组合发光物的各组分并搅拌均匀，然后与搅拌好的玻璃料混合再次搅拌均匀，把混合物放进坩埚内，在玻璃熔化窑炉的弱还原气氛和1420-1450的条件下熔化约十个小时，待玻璃溶液完全澄清、均化好后。即可加工成型玻璃，经退火冷却处理成为彩色发光玻璃。
5根据权利要求1所述的一种光致色彩发光玻璃及生产方法，其特征在于用高温固相合成熔炼技术生产乳浊发光玻璃或多种色彩发光玻璃制品。
第一步骤，高温固相合成熔炼技术生产粉状料。
按选择的色彩发光玻璃配方的配比，分别称量好某种色彩的组合发光物的各组分，用非金属容器盛装该色彩的组合发光物组分并搅拌均匀，然后放进氧化铝坩埚或石英坩埚内，在弱还原气氛中逐渐升温至1450烧结，保持5-6小时后随炉冷却成为烧结好的色彩组合发光物固化块，经粉碎研磨成发光粉状料。
第二步骤，混合熔化成型色彩发光玻璃。
把按配方称量好的发光粉状料倒入已搅拌均匀的玻璃原料内再次搅拌均匀，把混合物放进坩埚内，在玻璃熔化窑炉的弱还原气氛和1420-1450的条件下熔化约十个小时，待玻璃溶液完全澄清、均化好后。即可加工成型玻璃，经退火冷却处理成为色彩发光玻璃。
6根据权利要求1所述的一种光致色彩发光玻璃及生产方法，其特征在于按色彩发光玻璃的配方配好料，把玻璃料熔化成符合生产成型的玻璃液，组合发光物的物料按第二生产方法的第一步骤生产成为粉状料。把玻璃液按玻璃生产成型工艺生产，在此过程，把粉状料放到玻璃液的某部，然后快速成型后得到那个别部位的玻璃会产生光致色彩发光的玻璃制品。
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