均勻透明長餘輝發光玻璃微球的製備方法
2023-05-20 13:24:36
專利名稱：均勻透明長餘輝發光玻璃微球的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種均勻透明長餘輝發光玻璃微球的製備方法，屬於應用發光材料領域。
背景技術：
長餘輝發光材料是一種節能的弱光照明和顯示材料，它在受日光和紫外光照射後，能夠把光能儲存起來，然後再慢慢地把能量釋放出來而發光。
鋁酸鹽長餘輝發光材料是目前廣泛使用在交通、消防、應急場所、公路、車、船的標誌、標牌上的蓄光型長餘輝發光材料，但這些材料在風吹、日曬和雨淋的室外環境下，老化較快，影響使用壽命，而且它也不具有背反光功能。
長餘輝發光玻璃是一種新型玻璃，專利號為ZL00128255.7的發明專利(申請日2000年12月14日，授權公告日2003年2月12日，授權公告號CN1101349C)公開了一種黃綠色長餘輝玻璃的製備方法，該法製備的玻璃用途範圍較窄，無法用到交通安全標誌的製備中。
光線射入均勻透明的玻璃微珠後，將會發生折射，其中一部分光將按原路返回，這就是通常所說的背反光。
玻璃微球是道路用的背反光材料，它能把汽車前燈發出的燈光背反光到駕駛員，使駕駛員能看清道路的標記。但在這種反光微球本身不發光。
直徑在30微米到200微米之間的透明微球是目前常用於交通、消防、應急場所、公路、車、船的標誌、標牌製備的背反光添加材料，但它不具有發光的功能。目前，韓國英等人申請了「一種蓄光發光反光玻璃微珠」的專利(公開號02116213.1，
公開日2003年10月8日，申請日2002年3月21日)，它是把普通玻璃粉和長餘輝發光粉按一定比例混合製備玻璃微球，從實驗經驗來講，該玻璃球內部既不均勻，也不透明，而且入射光進入球內，要經幾次反光和折射後才能形成微球的背反光，因此，它的背反光性能較差。
發明內容
本發明的目的是把長餘輝發光材料和背反光微球兩者的特性結合起來，製備一種均勻透明長餘輝發光玻璃微球，使之在無光照射的夜間，能發出均勻的光，為人們提供應急照明，擴大它們的使用範圍，並延長它們的使用壽命。
本發明提供了一種均勻透明長餘輝發光玻璃微球的生產方法，該方法包括以下步驟1、利用本領域的公知技術製備長餘輝發光玻璃。選擇氧化鍶、氧化硼、三氧化鋁和少量碳酸鈉為玻璃基質原料，其摩爾含量分別為30％～55％、18％～25％、25％～33％和2％，加入摩爾含量為0.5～3mol％的稀土三氧化二銪以及兩倍於三氧化二銪的氧化鏑，研磨混合均勻後，放入坩堝中，在高溫爐中於1200℃～1450℃恆溫1～4小時，同時，通入還原氣氛，其成分為97％氮氣加3％氫氣。把熔融的玻璃原料倒入150℃預熱好的模具中，冷卻後形成玻璃。再對該玻璃在500℃～950℃下、還原氣氛中退火1～3小時，得到長餘輝發光玻璃。
2、把製備好的長餘輝發光玻璃粉碎，研磨後，過50～300目篩子，再把玻璃粉末均勻導入噴槍的火焰中，燃燒氣體為工業氧氣，氣體壓力為0.03～0.35MPa，並在噴槍的噴嘴處加上旋轉風，旋轉風出口的空氣壓力為50～100MPa，使長餘輝發光玻璃粉末在高速旋轉上升的成球火焰中燒成均勻透明長餘輝發光玻璃微球。
本發明的有益效果是本發明的特點是利用均勻透明的長餘輝發光玻璃，製備出均勻透明的長餘輝發光玻璃微球，把長餘輝發光和玻璃微球背向反光結合到了一起，這種方法製備的玻璃微球內部是均勻的玻璃態，能較好地起到背反光的效果。本發明製備的長餘輝發光玻璃微球在日光下照射半小時，餘輝長度達6小時。該產品可用於交通、消防、應急場所、公路、車、船的標誌、標牌的製備。
具體實施例方式
實施例11、玻璃製備玻璃的摩爾百分比為18％三氧化二硼，25％三氧化二鋁，52％氧化鍶，2％碳酸鈉，1％三氧化二銪，2％三氧化二鏑。將玻璃原料研磨均勻後，放入坩堝中，在高溫爐中於1400℃恆溫3小時，同時，通入還原氣氛97％氮氣和3％氫氣，然後，把熔化的原料倒入預熱150℃的模具中，冷卻後形成玻璃。再把該玻璃在800℃下、還原氣氛中退火3小時，得到長餘輝發光玻璃。
2、把製備好的長餘輝發光玻璃粉碎，在球磨機上研磨，過300目篩子後，把玻璃粉末均勻導入噴槍的火焰中，在噴槍的噴嘴處加上旋轉風，旋轉風出口的空氣壓力在100Mpa。使長餘輝發光玻璃粉末在高速旋轉上升的成球火焰中燒成長餘輝發光玻璃微球。燃燒氣體為工業氧氣，氣體壓力為0.35MPa。
得到的長餘輝發光玻璃微球在日光下照射半小時，餘輝長度達4小時。
實施例21、玻璃製備玻璃的摩爾百分比為22％三氧化二硼，28％三氧化二鋁，43.5％氧化鍶，2％碳酸鈉，1.5％三氧化二銪，3％三氧化二鏑。將玻璃原料研磨均勻後，放入坩堝中，在高溫爐中於1350℃恆溫3小時，同時，通入還原氣氛97％氮氣和3％氫氣，然後，把熔化的原料倒入預熱150℃的模具中，冷卻後形成玻璃。再把該玻璃在800℃下、還原氣氛中退火3小時，得到長餘輝發光玻璃。
2、把製備好的玻璃粉碎，在球磨機上研磨後，過150目篩子後，把玻璃粉末均勻導入噴槍的火焰中，在噴槍的噴嘴處加上旋轉風，旋轉風出口的空氣壓力在75Mpa。使長餘輝發光玻璃粉末在高速旋轉上升的成球火焰中燒成長餘輝發光玻璃微球。燃燒氣體為工業氧氣，氣體壓力為0.20MPa。
得到的長餘輝發光玻璃微球在日光下照射半小時，餘輝長度達5小時。
實施例31、玻璃製備玻璃的摩爾百分比為25％三氧化二硼，33％三氧化二鋁，34％氧化鍶，2％碳酸鈉，2％三氧化二銪，4％三氧化二鏑。將玻璃原料研磨均勻後，放入坩堝中，在高溫爐中於1320℃恆溫3小時，同時，通入還原氣氛97％氮氣和3％氫氣，然後，把熔化的原料倒入預熱150℃的模具中，冷卻後形成玻璃。再把該玻璃在750℃下、還原氣氛中退火2小時，得到長餘輝發光玻璃。
2、把製備好的玻璃粉碎，在球磨機上研磨後，過50目篩子後，把玻璃粉末均勻導入噴槍的火焰中，在噴槍的噴嘴處加上旋轉風，旋轉風出口的空氣壓力在50Mpa。使長餘輝發光玻璃粉末在高速旋轉上升的成球火焰中燒成長餘輝發光玻璃微球。燃燒氣體為工業氧氣，氣體壓力為0.03MPa。
得到的長餘輝發光玻璃微球在日光下照射半小時，餘輝長度達6小時。
權利要求
1.一種均勻透明長餘輝發光玻璃微球的生產方法，其特徵在於把製備好的均勻透明長餘輝發光玻璃粉碎，研磨，過50～300目篩子後，再把玻璃粉末均勻導入噴槍的火焰中，燃燒氣體為工業氧氣，氣體壓力為0.03～0.35MPa，並在噴槍的噴嘴處加上旋轉風，旋轉風出口的空氣壓力為50～100Mpa，使長餘輝發光玻璃粉末在高速旋轉上升的成球火焰中燒成均勻透明長餘輝發光玻璃微球。
全文摘要
一種均勻透明的長餘輝發光玻璃微球的製備方法，屬於應用發光材料領域。現有的長餘輝發光玻璃用途範圍較窄，無法用於交通安全標誌的製備，而現有的玻璃微珠內部不均勻，不透明，背反光性能較差。本發明選擇氧化鍶、氧化硼、三氧化鋁為主要玻璃基質，加入稀土，經高溫固相反應、退火處理得到均勻透明長餘輝發光玻璃。把該玻璃粉碎、研磨，最後把玻璃粉末均勻導入噴槍的火焰中，噴燒而成長餘輝發光玻璃微球。本發明結合了均勻透明的玻璃微球的良好背反光性能和長餘輝發光特性，延長了長餘輝發光材料的使用壽命，增加了微球的使用功能，本發明的產品主要用於交通、消防、應急場所、公路、車、船的標誌、標牌的製備。
文檔編號C03B19/10GK1884163SQ200610089400
公開日2006年12月27日 申請日期2006年6月23日 優先權日2006年6月23日
發明者王吉有, 袁芳, 李寶勝, 侯碧輝, 郝偉 申請人:北京工業大學