光致發光釉及其製造方法
2023-05-19 05:06:31 1
專利名稱：光致發光釉及其製造方法
技術領域：
本發明屬於儲光釉層及其繞結工藝技術領域。
在現有技術中，有如下相關技術，一是專利公開號為昭58-173182的日本專利，它涉及到一種儲光性釉，釉的配比為(wt％)SiO3B2O3K2O Na2O CaO MgO ZnO Al2O30～6010～50 0～52～150～15 0～5 0～10 1～20分別取其量合計100％，再摻入5～60％的硫化物儲光粉，即ZnS、CdS、CaS、(ZnCd)S中的一種或一種以上，高溫燒結成釉層。二是申請號為85100369的中國專利，它涉及到一種夜光釉及製造方法，夜光釉中的儲光粉質為ZnS，釉本身配比為(wt％)SiO2B2O3Na2O CaO ZnO6～1211～2220～405～10 7～14先將上述配合料燒成熟料，粉碎後摻入ZnS，加水研磨成漿即為其所稱的釉，其基底是陶、瓷、玻璃。三是中國期刊《玻璃與搪瓷》17卷6期題為「長餘輝發光搪瓷的研究」的報導，它涉及到一種儲光搪瓷釉及製造方法，先按一定比例稱取長石、石英、硼砂、石灰石及氧化鋅、氧化鈣和氧化鋯等添加劑，先高溫燒成熟料，磨成粉後加入20％(wt％)ZnS螢光粉，用水調成漿液，塗布或噴塗在搪瓷釉面上，在高溫下燒製成發光搪瓷。上述三項技術均採用硫化鋅等做為儲光物質，當其長期暴露在潮溼空氣中或受紫外光照射，則發生分解，儲光性能下降。另外，這種儲光物質亮度較低，餘輝時間也較短。第一種現有技術將硫化物儲光粉摻入生料中，在1000℃高溫制釉，勢必導致儲光粉發光強度喪失殆盡。第二、三種現有技術均為先製備熟料，再加入硫化鋅儲光粉，克服了第一種現有技術的缺陷，但二者一方面或是在陶、瓷、玻璃基底上成釉，或是在搪瓷上成釉，另一方面燒結料僅以塗、噴方式附著於基底上。
為了克服現有技術存在的缺陷和不足，製造一種不易分解、亮度高、餘輝時間長的儲光釉，並且將制釉溫度降至較低溫度，即能在陶、瓷、玻璃基底上成釉，又能在有過渡釉層的金屬基底上成釉，即能以塗、噴方式，又能以細網印刷方式將發光釉料附著於基底上，我們發明了本發明之光致發光釉及其製造方法。
本發明是這樣實現的，首先製備發光釉料，它由玻璃料與發光粉混合而成，玻璃料其配比為(wt％)PbO2SiO2B2O3K2O Na2O CaO MgO ZnO Al2O30～80 10～400～500～100～100～10 0～10 0～30 0～10發光粉採用摻有稀土元素的鹼土金屬(鎵)鋁酸鹽，通式為R(Ga,Al)2O4∶Re，鹼土金屬R包括Mg、Ca、Si、Ba，稀土元素Re包括Pr2+、Eu2+。發光粉佔發光釉料的5～40wt％。另外，採用如下燒制方法，將發光釉料摻入有機載體製成光致發光油墨，塗刷或印刷在基體上，或者將發光釉料摻入加有其他助劑的水溶液中，噴塗在基體上。基體即可以是陶、瓷、玻璃等一種，也可以是有過渡釉層的金屬。然後以5～15℃/min的速率從室溫開始升溫至630～700℃，保溫5～30min，然後自然降溫至室溫，如此製得本發明之光致發光釉層。
由於採用摻有稀土元素的鹼土金屬(鎵)鋁酸鹽做儲光物質，使得所燒制的光致發光釉亮度高、餘輝時間長，當其它條件均相同，現有技術其餘輝亮度為0.01cd/m2，而本發明其餘輝亮度為0.07cd/m2，現有技術其餘輝時間為2～4小時，本發明其餘輝時間為10～12小時。另外本發明之光致發光釉耐候性能有較大程度提高，將樣品放入水中置於室外3個月，與置於室內空氣中的樣品相比，餘輝亮度幾乎一致。從而證明未發生明顯水解和紫外線造成的分解。另外本發明還採用了630～700℃的低溫制釉，從而確保發光粉儲光性能在制釉前後基本不變。本發明在陶、瓷、玻璃、金屬基體上均能制釉，同時也可以採用塗刷、印刷、噴塗的方式將發光釉料附著於基體上。
下面結合實例說明本發明。例1，玻璃料配方為PbO2SiO2B2O3K2O Na2O ZnO50 25 131 1 1於900℃加料，在1100℃下熔化30分鐘，然後冷卻至軟化溫度以下，倒入冷水中炸碎，烘乾，經研磨過200目篩後，製得所需玻璃料。其軟化溫度為600～650℃，在制釉溫度下不與基體及發光粉發生反應。發光粉採用SrAl2O4:Eu2+，過200目篩，其用量佔發光釉料的25％。光致發光油墨的製備為，首先調製有機載體，溶劑採用松節油透醇，粘接劑採用乙基纖維素，調合劑採用鄰苯二甲酸二丁酯，三者重量比例為15∶1∶1，調勻後摻入發光釉料，發光釉料與有機載體的比例按所製備的光致發光油墨能蘸起拉絲的要求確定。然後將其塗刷或印刷在陶、瓷、玻璃基體上。燒結過程為，以10℃/min的速率從室溫升至300℃，保溫30分鐘，再以相同速率升溫至650℃，保溫30分鐘，然後自然降溫至室溫，即製得一種光致發光釉。光源採用普通20瓦日光燈照射一分鐘後撤除，撤除光源10分鐘後，測其亮度在0.07cd/m2以上，螢光光譜峰值在520nm處。例2，玻璃料配方為SiO2B2O3K2O Na2O CaO MgO ZnO Al2O310 50 22 3 3 25 5其他內容與例1相同。發光粉選用SrGaAlO4:Pr2+,Eu2+，其量佔發光釉料的40％。水溶液的製備為在水中加懸浮劑三聚磷酸鈉、粘接劑甲基纖維素，三者重量比例為100∶1∶1。將發光釉料摻入該水溶液中，重量比例為1∶1。然後噴塗在有過渡釉層的金屬基體上，該金屬可以是鐵或鋁。以5℃/min的速率從室溫升至680℃，保溫10分鐘，自然降溫至室溫。即製得一種光致發光釉，其性能與例1基本相同。
權利要求
1.一種光致發光釉，其特徵在於，它由玻璃料與發光粉混成發光釉料燒結而成，並且，(1)玻璃料其配比為(wt％)PbO2SiO2B2O3K2O Na2O CaO MgO ZnO Al2O30～80 10～40 0～500～10 0～10 0～10 0～10 0～30 0～10(2)發光粉為摻有稀土元素的鹼土金屬(鎵)鋁酸鹽，通式為R(Ga,Al)2O4:Re，鹼土金屬R包括Mg、Ca、Sr、Ba，稀土元素Re包括Pr2+、Eu2+，(3)發光粉佔發光釉料的5～40wt％。
2.一種燒制權利要求1所述光致發光釉的方法，其特徵在於，(1)發光料附著於基體上的方法有2種①將發光釉料摻入有機載體製成光致發光油墨，塗刷或印刷在基體上，②將發光粉料摻入加有其他助劑的水溶液中，噴塗在基體上，(2)燒結工藝為以5～15℃/min的速率從室溫開始升溫至630～700℃，保溫5～30min，然後自然降溫至室溫。
3.根據權利要求2所述的燒制方法，其特徵在於，所稱的有機載體由溶劑、粘接劑、調合劑按15～20∶1∶1的比例配製而成，所稱的水溶液為加有懸浮劑(減水劑)、粘接劑這些助劑的水溶液。
4.根據權利要求2所述的燒制方法，其特徵在於，所稱某種基體即包括有陶、瓷、玻璃，也包括有過渡釉層的金屬。
5.根據權利要求2所述的燒結方法，其特徵在於，可以升溫至300～400℃，保溫10～30min再繼續升溫至630～700℃。
全文摘要
光致發光釉及其製造方法屬於儲光釉層及其燒結工藝技術領域。現有的儲光釉層採用硫化物儲光粉,其亮度低、餘輝時間短,另外,在水氣和日光作用下易分解,從而導致螢光性能下降甚至喪失。本發明採用摻有稀土元素的鹼土金屬鋁酸鹽,如SrAl
文檔編號C03C8/02GK1235936SQ99107289
公開日1999年11月24日 申請日期1999年5月14日 優先權日1999年5月14日
發明者張希豔, 曹志峰 申請人:長春光學精密機械學院