釉用發光顏料的製作方法
2023-09-20 07:33:40 2
專利名稱：釉用發光顏料的製作方法
技術領域：
本發明屬於釉用顏料技術領域。
關於夜光釉，中國早在1987年，專利申請號86101965A，1990年《景德鎮陶瓷》第二期第16頁和第四期第17頁，專利申請號CN94107419.6及CN98108109.6公開了一種夜光釉的製備與工藝，其所用的發光材料為ZnS型，該夜光釉的缺陷是發光餘輝時間短，亮度低，化學穩定性差。專利申請號CN 98110267.0及CN 98110318.9公開了關於單離子銪激活的鋁酸鹽型夜光釉的製備與工藝。其相對於ZnS型夜光釉的優點在於發光餘輝時間長，但其釉面質量差，發光亮度低，顏色單一，且耐水化性差，使用範圍窄。
本發明的目的，在於克服上述夜光釉的缺陷，製成一種使用範圍廣，發光性能好，化學穩定性強的釉用發光顏料。
本發明的釉用發光顏料由二部分組成長餘輝發光材料和基礎熔劑。各部分重量組成為長餘輝發光材料3-40％，基礎熔劑60-97％，使用時可外加0.5-5％輔助劑。
其中，長餘輝發光材料是多種離子激活的鹼土矽酸鹽、鋁酸鹽和硫化鈣鍶。
基礎熔劑配方的化學組成如下(Wt％)SiO210-45， ZnO2-10，Al2O30-10， SrO1-10，
B2O32-15， TiO20-10，K2O0.5-4， MgO0-4，Na2O0.5-4， BaO0-5，CaO0-2， PbO20-60。
輔助劑為Y2O3，水玻璃，羧甲基纖維素中的一種或幾種組合使用。
根據優選的原則，具體確定陶瓷、玻璃、搪瓷釉用發光顏料中優選的多離子激活的長餘輝發光材料的主要化學組成表示式是1.(Sr1-zCaz)2MgSi2O7EuxLny其中，Ln代表La、Ce、Dy、Tm、Ho、Nd、Er、Sb、Bi中的一種或多種元素組合；z代表係數0≤z≤1，x，y代表摩爾係數0.0001≤x≤0.2，0.0001≤y≤0.3，隨Z從0到1變化，材料呈蘭-蘭綠-綠-黃綠-黃髮光變化。
2.(Sr1-zCaz)3MgSi2O8EuxLny其中，Ln代表La、Ce、Dy、Tm、Ho、Nd、Er、Sb、Bi中的一種或多種元素組合；z代表係數0≤z≤1x，y代表摩爾係數0.0001≤x≤0.2，0.0001≤y≤0.3
隨Z從0到1變化，材料呈蘭-蘭綠-綠-黃綠-黃髮光變化。
3.MAl2O4EuxLny其中Ln代表La、Ce、Dy、Ho、Nd、Er一種或多種元素組合；M代表Sr、Ca、Mg、Ba中一種或2種以上組合；x，y代表摩爾係數0.0001≤x≤0.15，0.0001≤y≤0.2，隨M不同元素和元素組合，材料呈紫-蘭-黃綠色發光變化。
4.M4Al14O25EuxLny其中Ln代表Pr、Ce、Dy、Ho、Nd、Er一種或多種元素組合；M代表Sr Ca中一種或2種元素組合；x，y代表摩爾係數0.0001≤x≤0.25，0.0001≤y≤0.3，該材料呈蘭綠色發光。
5.(Ca1-zSrz)SEuxLny其中Ln代表Er、Dy、La、Tm、Y一種或多種元素組合；Z代表係數0≤z≤1，x，y代表摩爾係數0.00001≤x≤0.2，0.00001≤y≤0.15，隨Z從0到1變化，材料呈紅-橙色發光變化。
根據陶瓷釉、搪瓷釉和玻璃釉的物化性能不同，優選基礎熔劑組成範圍和各部分化學組成範圍及輔助劑如下1、陶瓷釉用發光顏料基礎熔劑化學組成(Wt％)SiO212-40， ZnO2-8，Al2O31-10， SrO2-10，B2O32-10， TiO20-2，K2O0.5-2， MgO0-4，Na2O0.5-2， BaO0-5，CaO1-2， PbO30-60；輔助劑為水玻璃，羧甲基纖維素中的一種或兩種組合使用。釉用發光顏料各部分組成範圍長餘輝發光材料10-30％；基礎熔劑70-90％；使用時外加輔助劑0.5-5％。
2、搪瓷用發光顏料基礎熔劑化學組成(Wt％)SiO210-35， ZnO2-6，Al2O30-5， SrO1-5，B2O34-10， TiO20-10，K2O0.5-2， MgO0-4，Na2O0.5-2， BaO0-5，CaO0-1， PbO20-50；輔助劑為Y2O3，水玻璃，羧甲基纖維素中的一種或幾種組合使用。釉用發光顏料各部分組成範圍長餘輝發光材料5-40％；基礎熔劑60-95％；使用時外加輔助劑0.5-5％。
3、玻璃釉用發光顏料基礎熔劑化學組成(wt％)SiO210-36ZnO2-8Al2O31-5 SrO2-10B2O35-10 TiO20-2K2O0.5-2MgO0-4Na2O1-2 BaO0-5CaO0-1PbO20-60輔助劑為水玻璃，羧甲基纖維素髮光顏料各部分組成範圍長餘輝發光材料10-25％；基礎熔劑75-90％；使用時外加輔助劑0.5-5％。釉用發光顏料的製備工藝步驟為1.基礎熔劑的製備按基礎熔劑的組成配料、混勻，在950℃-1150℃之間溶制，保溫0.5-3h，水淬、烘乾、粉碎過300目。
2.釉用發光顏料的合成將製得的基礎熔劑與長餘輝發光材料按比例混合，球磨混勻即製得釉用發光顏料。
3.所製得的釉用發光顏料在900℃以下使用。所選用的長餘輝發光材料是含有多種離子激活的矽酸鹽、鋁酸鹽，易於與基礎溶劑結合；恰當的基礎溶劑的選擇對其具有增強和保護作用。本發明與現有技術相比，其優點在於1.拓寬發光材料在矽酸鹽領域的使用範圍，可製成具有高發光性能的陶瓷、玻璃、搪瓷製品。
2.產品發光亮度高，圖案清晰，顏色多樣。
3.釉面質量好，機械性能強，化學穩定性好。
為說明本發明的使用，舉應用實例如下實施例1陶瓷釉用發光顏料長餘輝發光材料採用Eu、Dy、Bi三種離子激活的鈣鍶矽酸鹽蘭色發光材料，主要化學組成表示式(Ca0.9Sr0.12)MgSi2O7Eu0.06Dy0.15Bi0.01基礎熔劑的製備基礎熔劑化學組成SiO230， ZnO5，Al2O32， SrO5，B2O36，Na2O0.8，K2O0.5， CaO0.5，PbO50.2，其中B2O3由硼酸或硼砂引入，Al2O3主要由長石引入，按基礎熔劑的化學組成計算出相應的原料組成配方，準確稱量，混均，在980℃下保溫50min製得熔塊後，幹法球磨，過300目篩，即製得熔劑。輔助劑水玻璃(模數在2.3-3.3之間)。
將發光材料，基礎熔劑，按10％∶90％的比例充分混合，製得陶瓷蘭色釉用發光顏料。使用時再外加1.2％的水玻璃和50％的水(或40％乳香油和樟腦油或印油)即製得可做釉上(下)彩繪或印刷的陶瓷釉用發光顏料。實施例2搪瓷釉用發光顏料長餘輝發光材料採用Eu、Dy、La激活的鍶鈣鋁酸鹽蘭綠髮光材料，主要化學組成表示式為(Sr0.85Ca0.15)4Al14O25Eu0.06Dy0.09La0.02基礎熔制的製備基礎熔制化學組成(Wt％)SiO232， ZnO2，Al2O31， SrO2，B2O310， K2O0.5，Na2O1.5， CaO0.5，PbO51。除熔制熔塊時在900℃保溫1h外，其製備方法同實施例1輔助劑水玻璃(模數在2.3-3.3之間)將發光材料，基礎熔劑按12％∶88％比例充分混合，製得搪瓷釉用蘭綠色發光顏料。使用時再外加入1.5％的水玻璃和40％的水(或40％的乳香油和樟腦油或印油)即可調製成搪瓷釉用發光顏料。實施例3玻璃釉用發光顏料長餘輝發光材料採用Eu、Ho、Nd激活的鍶矽酸鹽純蘭色發光材料，主要化學組成Sr3MgSi2O8Eu0.1H0.05Nd0.05基礎熔劑的製備基礎熔劑的化學組成(Wt％)SiO220， ZnO8，Al2O30.5，SrO1，B2O310， TiO210，K2O0.5， MgO1，Na2O0.5， PbO49.5。除熔制熔塊時在1050℃保溫1h外，其製備方法同實施例1。輔助劑水玻璃(模數在2.3-3.3之間)。
將發光材料和基礎熔劑按15％∶85％比例充分混合，製得玻璃釉用純蘭色發光顏料。使用時再加入1.5％的水玻璃和40％的水(或40％的乳香油和樟腦油或印油)即可調製成玻璃釉用發光顏料。
權利要求
1.一種釉用發光顏料，由基礎熔劑和長餘輝發光材料組成，其特徵是長餘發光材料是多種離子激活的長餘輝發光材料；基礎熔劑是矽-硼-鉛-鋅體系的熔劑；其重量配比為，長餘輝發光材料3-40％，基礎熔劑60-97％。基礎熔劑配方的化學重量百分組成如下SiO210-45， ZnO2-10，Al2O30-10，SrO1-10，B2O32-15， TiO20-10，K2O0.5-4， MgO0-4，Na2O0.5-4，BaO0-5，CaO0-2，PbO20-60。
2.如權利要求1所述釉用發光顏料，其特徵是含有的長餘輝發光材料的主要化學組成表示式(Sr1-zCaz)2MgSi2O7EuxLny，其中Ln代表La、Ce、Dy、Tm、Ho、Nd、Er、Sb、Bi中的一種或多種元素組合，z代表係數0≤z≤1；x，y代表摩爾係數0.0001≤x≤0.2，0.0001≤y≤0.3。
3.如權利要求1所述釉用發光顏料，其特徵是含有的長餘輝發光材料的主要化學組成表示式(Sr1-zCaz)3MgSi2O8EuxLny，其中Ln代表La、Ce、Dy、Tm、Ho、Nd、Er、Sb、Bi中的一種或多種元素組合；z代表係數0≤z≤1；x，y代表摩爾係數0.0001≤x≤0.2，0.0001≤y≤0.3。
4.如權利要求1所述釉用發光顏料，其特徵是含有的長餘輝發光材料的主要化學組成表示式MAl2O4EuxLny，其中Ln代表La、Ce、Dy、Ho、Nd、Er一種或多種元素組合；M代表Sr、Ca、Mg、Ba中一種或2種以上組合；x，y代表摩爾係數0.0001≤x≤0.15，0.0001≤y≤0.2。
5.如權利要求1所述釉用發光顏料，其特徵是含有的長餘輝發光材料的主要化學組成表示式M4Al14O25EuxLny，其中Ln代表Pr、Ce、Dy、Ho、Nd、Er一種或多種元素組合；M代表Sr、Ca中一種或2種元素組合；x，y代表摩爾係數0.0001≤x≤0.25，0.0001≤y≤0.3。
6.如權利要求1所述釉用發光顏料，其特徵是含有的長餘輝發光材料的主要化學組成表示式(Ca1-zSrz)SEuxLny，其中Ln代表Er、Dy、La、Tm、Y一種或多種元素組合；Z代表係數0≤z≤1，x，y代表摩爾係數0.00001≤x≤0.2，0.00001≤y≤0.15。
7.如權利要求1所述釉用發光顏料，其特徵是陶瓷釉用發光顏料的基礎熔劑配方的化學重量百分組成如下SiO212-40， ZnO2-8，Al2O31-10， SrO2-10，B2O32-10， TiO20-2，K2O0.5-2， MgO0-4，Na2O0.5-2， BaO0-5，CaO1-2， PbO30-60。
8.如權利要求1所述釉用發光顏料，其特徵是搪瓷釉用發光顏料基礎熔劑配方的化學重量百分組成如下SiO210-35， ZnO2-6，Al2O30-5， SrO1-5，B2O34-10， TiO20-10，K2O0.5-2， MgO0-4，Na2O0.5-2， BaO0-5，CaO0-1， PbO20-50。
9.如權利要求1所述釉用發光顏料，其特徵是玻璃釉用發光顏料基礎熔劑配方的化學重量百分組成如下SiO210-36， ZnO2-8，Al2O31-5， SrO2-10，B2O35-10， TiO20-2，K2O0.5-2， MgO0-4，Na2O1-2，BaO0-5，CaO0-1， PbO20-60。
10.如權利要求1所述釉用發光顏料，其特徵是使用時輔助劑可以採用水玻璃、羧甲基纖維素，Y2O3，粘土中一種或多種組合使用，用量0.5-5％。
全文摘要
本發明製備了陶瓷、搪瓷、玻璃三種釉用發光顏料,由長餘輝發光材料和基礎熔劑組成。長餘輝發光材料是多種離子激活的發光材料,比例3—40%;基礎熔劑是矽—硼—鉛—鋅系統的熔劑,比例60—97%。用此塑料製造的發光陶瓷、發光搪瓷和發光玻璃製品,發光亮度高,圖案清晰,顏色多樣,釉面質量優良,機械性能強,化學穩定性高。
文檔編號C04B41/86GK1270202SQ9910505
公開日2000年10月18日 申請日期1999年4月9日 優先權日1999年4月9日
發明者肖志國, 李棟才 申請人:大連路明光源有限公司