一种双功能玻璃及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种双功能玻璃及其制备方法，首先，按照摩尔百分比计，将10～18%的Ga2O3，15～28%的SiC，14～25%的B2O3，1～3%的GeO2，5～40%的Eu2O3，5～30%的Tb2O3，0.1～2%的CeO2放入球磨机中球磨至可通过200目标准筛，形成配合料；然后通过在空气气氛中高温熔融成玻璃液，最后将玻璃液浇注于石墨模具中成形，精密退火后即得双功能玻璃。按照本发明制备的双功能玻璃透光率高、磁性强、发光强度高、亮度高、色度纯、猝灭浓度和温度高、成玻性能优良、热稳定性及化学稳定优良，且制备工艺操作过程简单，适于工业化生产。
【专利说明】一种双功能玻璃及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种双功能玻璃及其制备方法。
【背景技术】
[0002]发光是物体将其内部吸收的能量直接转换为非平衡辐射的现象。当某种物质受到激发后，如果物质不发生化学变化，它总要恢复到原来的平衡状态。一部分多余的能量会通过光或热的形式释放出来。如果以可见光等电磁波形式发射出来的，这种现象就称为发光。而激发后能发光的物质就叫做发光材料或荧光体。发光材料是由基质和激活剂组成，在一些材料中还掺入敏化剂来改善发光性能。发光虽然是一种宏观现象，但它与材料内部的缺陷结构、能量传递、载流子传输等微观过程密切相关。研究发现含稀土元素的功能材料会表现出许多独特的特性，因而在各个领域均得到了广泛应用。在稀土材料的发展过程中，尤其以稀土发光材料格外引人注目。
[0003]近年来，白光LED在固态照明领域获得广泛关注。与传统的白炽灯及荧光灯相比较，白光LED具有高效节能、寿命长、环保等优点。因此用白光LED取代传统照明手段成为固态照明发展的趋势。目前，商用白光LED主要由蓝光或紫外光激发芯片与2~3种多色发光突光粉有机组合而成。相对于白光LED所用的传统突光粉而言,稀土离子掺杂白光发光玻璃具有发光中心分立均匀、热稳定性好、加工方便、成本低等优点。因此，白光发光玻璃具有取代传统荧光粉成为白光LED荧光体的潜在应用前景。白光发光玻璃首先由Zhang等于1991年报道,近几年成为研究热点。
[0004]目前，LED实现白光的方法主要有三种:通过LED红绿蓝的三基色多芯片组合发光合成白光，该种方法具有实现效率高、色温可控、显色性较好等优点，但该模式下，三种芯片光衰不同导致色温不稳定以及控制电路复杂、成本高等缺点。通过紫外光LED芯片激发荧光粉发出三基色合成白光是实现白光的另一种途径，但目前紫外芯片效率较低，有紫外光泄露问题，及荧光粉温度稳`定性等问题有待解决；基于蓝光芯片激发黄绿色荧光粉YAG模式是当前市场的主流，并已商业化。对大功率LED，采用的荧光粉与环氧树脂或者硅胶配合作为导光透镜的方式存在严重的热稳定性问题，并且该模式还由于缺少红光成分，显色指数低，在某些特殊场合其应用受到限制。有文献报道，在第三种模式下通过混合红粉可以有效的提高其显色指数。
[0005]磁性是含高含量稀土氧化物玻璃的一个重要特殊性能。且随系统中稀土含量的增加，玻璃磁性逐渐增强。这一类玻璃可以使通过其内部的线偏振光的偏振面在外界磁场作用下发生旋转。常用于隔离器、磁光调制器、磁光开关、磁场测量和高压输电线路的电流测量传感器以及磁光存储等磁光功能器件。这一方面的研究较多(1.单小兵，张其土，陆春华，倪亚茹，许仲梓.含Sm稀土硼硅酸盐玻璃的形成区及吸收谱线[J]，南京工业大学学报，2003，02:36-39 ;2.单小兵，张其土，许仲梓.钐硼硅酸盐玻璃组成对吸收谱线的影响[J]，南京工业大学学报，2004，04:31-34 ;3.张其土，王丽熙，付振晓，许仲梓.铒硼硅酸盐玻璃结构的研究[J]，稀土，2006，01:19-22 ;4.聂秋华，李浩泉，徐铁峰.Er+3掺杂Bi2O3-B2O3-Ga2O3玻璃光谱性质及热稳定性研究[J]，量子电子学报，2006,05:607-612 ；5.章春香，殷海荣，刘立营，磁光材料的典型效应及其应用[J].磁性材料及器件，2008，(03):8-11 ；6.殷海荣，章春香，刘立营，高Verdet常数Faraday玻璃磁光理论及其应用[J].硅酸盐通报，2008，(04):748-753 ；7.殷海荣，章春香，刘立营，李阳，唐保军，稀土法拉第磁光玻璃研究新进展[J].材料导报，2008，(03):7-10 ；8.殷海荣，汪涛，董继先，Tb3+/Dy3+共掺杂磁光玻璃的制备及性能研究[J].电子元件与材料，2010，(11):61-64 ；
9.章春香，殷海荣，刘立营，唐保军，Tb2O3对磁光玻璃稳定性和微观结构的影响[J].武汉理工大学学报，2010，(05):27-30 ；10.殷海荣，汪涛，祖全先，杨明珍，冯敏鸽，掺Tb3+法拉第磁光玻璃研究新进展[J].中国陶瓷，2010，(10):3-6 ；11.殷海荣，章春香，刘立营，唐保军，Tb2O3对磁光玻璃形成区及物理化学性质的影响[J].中国稀土学报，2009，(01):57-62 ；12.章春香，陈国平，殷海荣，吴艳霞，刘立营，不同Tb2O3掺量GBS和ABS磁光玻璃的制备和性能研究[J].硅酸盐通报，2009，(02):274-278 ; 13.殷海荣，章春香，Glass-formingAbility and Chemical Stability of Magneto-optical Glass Heavily Doped with RareEarth Oxide[J].Journal of Wuhan University of Technology(Materials ScienceEdition), 2009, (04):640-643)。
[0006]但目前还不能制备具有磁性和发蓝光双功能特性的玻璃。此类“磁旋光-发光”双功能玻璃的制备将对拓展磁光玻璃在光学领域的应用具有重要意义。制备即具有强的磁学特性，又不会造成稀土浓度猝灭的磁性和发蓝光特性双功能玻璃国内外没有报道。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种在空气中即可进行大规模熔制，不需要气氛保护具有顺磁性和发蓝光的双功能玻璃及其制备方法，该方法制备的双功能玻璃稀土含量高、磁性强、稀土离子价态低、玻璃透光率高、可见光范围内发蓝光效果显著、制备工艺操作过程简单、适于工业化生产。
[0008]为达到上述目的`，本发明采用的技术方案是:
[0009]一种双功能玻璃，按照摩尔百分比计，是由10~18%的Ga203、15~28%的SiC、14 ~25% 的 B203、I ~3% 的 GeO2、5 ~40% 的 Eu203、5 ~30% 的 Tb2O3 以及 0.1 ~2% 的 CeO2制成的。
[0010]一种双功能玻璃的制备方法，包括以下步骤:
[0011]I)首先，按照摩尔百分比计，将10~18%的Ga203、15~28%的SiC、14~25%的B2O3U~3%的GeO2'5~40%的Eu2O3'5~30%的Tb2O3以及0.1~2%的CeO2放入球磨机中球磨至能够通过200目标准筛，形成配合料；
[0012]2)然后，取出30克配合料加入已经升温至1380°C的坩埚中，在10分钟内自室温升温至1480~1550°C，并保温30分钟；再取出30克配合料加入坩埚中，在10分钟内升温至1480~1550°C，并保温30分钟；最后再取出30克配合料加入坩埚中，在10分钟内升温至1480~1550°C，保温60~120分钟后，采用搅拌桨，以120转/分钟的转数将玻璃液搅拌均匀；
[0013]3)接着，在30分钟内将炉温降至1390°C，保温30分钟后，采用搅拌桨，以80~110转/分钟的转数将玻璃液搅拌均匀后，保温30分钟，得到熔融的玻璃液；[0014]4)最后，将熔融的玻璃液在400~420°C下倒入石墨模具中，定型后放入740~780°C的炉中，保温3小时后，以1°C /分钟的降温速率，降温至室温即得双功能玻璃。
[0015]所述的步骤I)中，SiC的粒度大于600目，且SiC中三氧化二铁的含量小于50ppm。
[0016]所述步骤I)中，SiC、B203、Ge02称量混合后，需在300°C下煅烧3小时，破碎后再与其余几种原料混合形成配合料。
[0017]所述的步骤2)中，采用的坩埚为钼金坩埚。
[0018]所述的步骤2)和步骤3)中，搅拌桨均采用钼金搅拌桨。
[0019]所述的步骤2)中，对玻璃液进行搅拌的时间为I~2小时。
[0020]所述的步骤3 )中，对玻璃液进行搅拌的时间为6~8小时。
[0021]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0022]本发明双功能玻璃直接采用SiC为原料，通过配合料自身的氧化还原特性，不用气氛保护，在空气中熔化制备了无色透明双功能发蓝光玻璃，该玻璃稀土含量高、磁性强、稀土离子价态低、玻璃透光率高、可见光范围内能够发蓝光。
[0023]本发明双功能玻璃的制备方法， 将熔体中的稀土铕离子控制在+2价，可见光范围内无吸收，不会造成玻璃的颜色加深；一方面保证了激发后发出蓝光，另一方面保证了钼金坩埚的不会在高温下被侵蚀而进入玻璃中。按照本发明制备的双功能玻璃透光率高、发光强度高、磁性强、亮度高、色度纯、猝灭浓度和温度高、成玻性能优良、热稳定性及化学稳定优良，且制备工艺操作过程简单，适于工业化生产。此外，按照本发明制备方法得到的双功能发蓝光玻璃产品由于玻璃固有的透明性，高密度，制备容易，工艺简单等优点，适于低成本、大体积工业化生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是实施例1制备的无色透明双功能发蓝光玻璃的激发光光谱图，其中横坐标为发射光波长，纵坐标为发射光强度；
[0025]图2是实施例1制备的无色透明双功能发蓝光玻璃的在330nm波长的紫外激发下的发光光谱图，其中横坐标为发射光波长，纵坐标为发射光强度；
[0026]图3是实施例1制备的无色透明双功能发蓝光玻璃的磁滞回线，其中横坐标为磁感应强度，纵坐标为磁矩。
【具体实施方式】
[0027]下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明:
[0028]本发明双功能玻璃的制备方法，包括以下步骤:
[0029]I)首先，按照摩尔百分比计，将10~18%的Ga203、15~28%的SiC、14~25%的B2O3U~3%的GeO2'5~40%的Eu2O3'5~30%的Tb2O3以及0.1~2%的CeO2放入球磨机中球磨至能够通过200目标准筛，形成配合料；其中，SiC由分析纯的碳化硅引入，粒度大于600目，碳化硅中三氧化二铁的含量小于50ppm ；Tb2O3> Ga203> B203、Eu2O3> CeO2, GeO2分别由分析纯的七氧化四铽，三氧化二镓，无水硼酸，氧化铕，二氧化铈，氧化锗引入；碳化硅、硼酸、二氧化铈称量混合后，需在300°C下煅烧3小时，破碎后再与其余几种原料混合形成配合料。[0030]2)然后，取出30克配合料加入已经升温至1380°C的钼金坩埚中，在10分钟内自室温升温至1480~1550°C，并保温30分钟；再取出30克配合料加入钼金坩埚中，在10分钟内升温至1480~1550°C，并保温30分钟；最后，再取出30克配合料加入钼金坩埚中，在10分钟内升温至1480~1550°C，并保温60~120分钟后，采用钼金搅拌桨，以120转/分钟的转数将玻璃液搅拌I~2小时；
[0031]3)接着，在30分钟内将炉温降至1390°C，保温30分钟后，采用钼金搅拌桨，以80~110转/分钟的转数将玻璃液搅拌6~8小时后，保温30分钟，得到熔融的玻璃液；
[0032]4)最后，将熔融的玻璃液在400~420°C下倒入的石墨模具中，定型后放入740~780°C的炉中，保温3小时后，以1°C /分钟的降温速率，降温至室温即得透明的双功能发蓝光玻璃。
[0033]下面列举本发明的几个具体实施例:
[0034]实施例1:
[0035]I)首先，按照摩尔百分比计，将12%的Ga2O3, 22%的SiC，18%的B2O3,1%的GeO2, 26%的Eu2O3, 20%的Tb2O3,1%的CeO2放入球磨机中球磨至可通过200目标准筛，形成90克的配合料；
[0036]2)然后，取出30克配合料加入已经升温至1380°C的钼金坩埚中；然后，在10分钟内升温至1480°C，并保温30分钟后，再取出30克配合料加入钼金坩埚中，并在10分钟内升温至1480°C，并保温30分钟后，再取出30克配合料加入钼金坩埚中，按照以上相同工艺将所制备的配合料依次熔制成玻璃液，并在1480°C保温120分钟后，采用钼金搅拌桨，以120转/分钟的转数对玻璃液进行搅拌2小时；
[0037]3)然后，在30`分钟内将炉温降至1390°C，保温30分钟后，落下钼金搅拌桨，以110转/分钟的转数对玻璃液进行搅拌8小时后，提出搅拌桨，保温30分钟；
[0038]4)最后，将熔融的玻璃液倒入400°C的石墨模具中，定型后放入780°C的炉中，保温3小时后，以1°C /分钟的降温速率，降温至室温即得透明的双功能发蓝光玻璃。
[0039]参见图1，是所制备的无色透明双功能发蓝光玻璃的激发光光谱图，其中横坐标为发射光波长，纵坐标为发射光强度。由图1可以看出，所制备的无色透明双功能发蓝光玻璃，应该在320nm左右波长激发下发光效率最好。
[0040]参见图2，是所制备的无色透明双功能发蓝光玻璃的在330nm波长的紫外激发下的发光光谱图，其中横坐标为发射光波长，纵坐标为发射光强度。由图2可以看出，所制备的无色透明双功能发蓝光玻璃，最强发射光波长为400nm，强度接近1800单位，同时在其他波长下均没有发现发光。
[0041]参见图3，是所制备的无色透明双功能发蓝光玻璃的磁滞回线，其中横坐标为磁感应强度，纵坐标为磁矩。从图3中可以看出，所制备的双功能发蓝光玻璃磁场作用下具有较强的顺磁性特性。
[0042]实施例2:
[0043]I)首先，按照摩尔百分比计，将13.8%的Ga2O3, 28%的SiC, 20%的B2O3, 3%的GeO2,5%的Eu2O3, 30%的Tb2O3,0.2%的CeO2放入球磨机中球磨至可通过200目标准筛，形成90克的配合料；
[0044]2)然后，取出30克配合料加入已经升温至1380°C的钼金坩埚中；然后，在10分钟内升温至1490°C，并保温30分钟后，再取出30克配合料加入钼金坩埚中，并在10分钟内升温至1490°C，并保温30分钟后，再取出30克配合料加入钼金坩埚中，按照以上相同工艺将所制备的配合料依次熔制成玻璃液，并在1490°C保温60分钟后，采用钼金搅拌桨，以120转/分钟的转数对玻璃液进行搅拌2小时；
[0045]3)然后，在30分钟内将炉温降至1390°C，保温30分钟后，落下钼金搅拌桨，以80转/分钟的转数对玻璃液进行搅拌6小时后，提出搅拌桨，保温30分钟；
[0046]4)最后，将熔融的玻璃液倒入420°C的石墨模具中，定型后放入780°C的炉中，保温3小时后，以1°C /分钟的降温速率，降温至室温即得透明的双功能发蓝光玻璃。
[0047]实施例3:
[0048]I)首先，按照摩尔百分比计，将18%的Ga2O3, 26%的SiC, 22%的B2O3, 2%的GeO2,
6.5%的Eu2O3, 25%的Tb2O3,0.5%的CeO2放入球磨机中球磨至可通过200目标准筛，形成90克的配合料；
[0049]2)然后，取出30克配合料加入已经升温至1380°C的钼金坩埚中；然后，在10分钟内升温至1485°C，并保温30分钟后，再取出30克配合料加入钼金坩埚中，并在10分钟内升温至1485°C，并保温30分钟后，再取出30克配合料加入钼金坩埚中，按照以上相同工艺将所制备的配合料依次熔制成玻璃液， 并在1485°C保温70分钟后，采用钼金搅拌桨，以120转/分钟的转数对玻璃液进行搅拌1.5小时；
[0050]3)然后，在30分钟内将炉温降至1390°C，保温30分钟后，落下钼金搅拌桨，以90转/分钟的转数对玻璃液进行搅拌7小时后，提出搅拌桨，保温30分钟；
[0051]4)最后，将熔融的玻璃液倒入420°C的石墨模具中，定型后放入760°C的炉中，保温3小时后，以1°C /分钟的降温速率，降温至室温即得透明的双功能发蓝光玻璃。
[0052]实施例4:
[0053]I)首先，按照摩尔百分比计，将17%的Ga2O3, 24%的SiC，15%的B2O3, 3%的GeO2, 25%的Eu2O3,15%的Tb2O3,1%的CeO2放入球磨机中球磨至可通过200目标准筛，形成90克的配合料；
[0054]2)然后，取出30克配合料加入已经升温至1380°C的钼金坩埚中；然后，在10分钟内升温至1525°C，并保温30分钟后，再取出30克配合料加入钼金坩埚中，并在10分钟内升温至1525°C，并保温30分钟后，再取出30克配合料加入钼金坩埚中，按照以上相同工艺将所制备的配合料依次熔制成玻璃液，并在1525°C保温80分钟后，采用钼金搅拌桨，以120转/分钟的转数对玻璃液进行搅拌2小时；
[0055]3)然后，在30分钟内将炉温降至1390°C，保温30分钟后，落下钼金搅拌桨，以100转/分钟的转数对玻璃液进行搅拌8小时后，提出搅拌桨，保温30分钟；
[0056]4)最后，将熔融的玻璃液倒入410°C的石墨模具中，定型后放入760°C的炉中，保温3小时后，以1°C /分钟的降温速率，降温至室温即得透明的双功能发蓝光玻璃。
[0057]实施例5:
[0058]I)首先，按照摩尔百分比计，将16%的Ga2O3, 26%的SiC，14%的B2O3,1%的GeO2, 30%的Eu2O3,11%的Tb2O3, 2%的CeO2放入球磨机中球磨至可通过200目标准筛，形成90克的配合料；
[0059]2)然后，取出30克配合料加入已经升温至1380°C的钼金坩埚中；然后，在10分钟内升温至1510°C，并保温30分钟后，再取出30克配合料加入钼金坩埚中，并在10分钟内升温至1510°C，并保温30分钟后，再取出30克配合料加入钼金坩埚中，按照以上相同工艺将所制备的配合料依次熔制成玻璃液，并在1510°C保温90分钟后，采用钼金搅拌桨，以120转/分钟的转数对玻璃液进行搅拌2小时；
[0060]3)然后，在30分钟内将炉温降至1390°C，保温30分钟后，落下钼金搅拌桨，以100转/分钟的转数对玻璃液进行搅拌8小时后，提出搅拌桨，保温30分钟；
[0061]4)最后，将熔融的玻璃液倒入420°C的石墨模具中，定型后放入750°C的炉中，保温3小时后，以1°C /分钟的降温速率，降温至室温即得透明的双功能发蓝光玻璃。
[0062]实施例6:
[0063]I)首先，按照摩尔百分比计，将14%的Ga2O3, 22%的SiC，17%的B2O3,1%的GeO2,39.5%的Eu2O3, 5%的Tb2O3,1.5%的CeO2放入球磨机中球磨至可通过200目标准筛，形成90克的配合料；
[0064]2)然后，取出30克配合料加入已经升温至1380°C的钼金坩埚中；然后，在10分钟内升温至1550°C，并保温30分钟后，再取出30克配合料加入钼金坩埚中，并在10分钟内升温至1550°C，并保温30分钟后，再取出30克配合料加入钼金坩埚中，按照以上相同工艺将所制备的配合料依次熔制成玻璃液，并在1550°C保温110分钟后，采用钼金搅拌桨，以120转/分钟的转数对玻璃液进行搅拌1.8小时；
[0065]3)然后，在30分钟内将炉温降至1390°C，保温30分钟后，落下钼金搅拌桨，以100转/分钟的转数对玻璃液进行搅拌8小时后，提出搅拌桨，保温30分钟；
[0066]4)最后，将熔融`的玻璃液倒入420°C的石墨模具中，定型后放入750°C的炉中，保温3小时后，以1°C /分钟的降温速率，降温至室温即得透明的双功能发蓝光玻璃。
[0067]实施例7:
[0068]I)首先，按照摩尔百分比计，将10%的Ga2O3,15%的SiC, 23%的B2O3, 2.8%的GeO2,28%的Eu2O3, 20%的Tb2O3,1.2%的CeO2放入球磨机中球磨至可通过200目标准筛，形成90克的配合料；
[0069]2)然后，取出30克配合料加入已经升温至1380°C的钼金坩埚中；然后，在10分钟内升温至1540°C，并保温30分钟后，再取出30克配合料加入钼金坩埚中，并在10分钟内升温至1540°C，并保温30分钟后，再取出30克配合料加入钼金坩埚中，按照以上相同工艺将所制备的配合料依次熔制成玻璃液，并在1540°C保温100分钟后，采用钼金搅拌桨，以120转/分钟的转数对玻璃液进行搅拌I小时；
[0070]3)然后，在30分钟内将炉温降至1390°C，保温30分钟后，落下钼金搅拌桨，以85转/分钟的转数对玻璃液进行搅拌6小时后，提出搅拌桨，保温30分钟；
[0071]4)最后，将熔融的玻璃液倒入400°C的石墨模具中，定型后放入740°C的炉中，保温3小时后，以1°C /分钟的降温速率，降温至室温即得透明的双功能发蓝光玻璃。
[0072]实施例8:
[0073]I)首先，按照摩尔百分比计，将15%的Ga2O3,18%的SiC, 25%的B2O3, 2.9%的GeO2,24%的Eu2O3,15%的Tb2O3,0.1%的CeO2放入球磨机中球磨至可通过200目标准筛，形成90克的配合料；
[0074]2)然后，取出30克配合料加入已经升温至1380°C的钼金坩埚中；然后，在10分钟内升温至1500°C，并保温30分钟后，再取出30克配合料加入钼金坩埚中，并在10分钟内升温至1500°C，并保温30分钟后，再取出30克配合料加入钼金坩埚中，按照以上相同工艺将所制备的配合料依次熔制成玻璃液，并在1500°C保温95分钟后，采用钼金搅拌桨，以120转/分钟的转数对玻璃液进行搅拌1.5小时；
[0075]3)然后，在30分钟内将炉温降至1390°C，保温30分钟后，落下钼金搅拌桨，以95转/分钟的转数对玻璃液进行搅拌7小时后，提出搅拌桨，保温30分钟；
[0076]4)最后，将熔融的玻璃液倒入410°C的石墨模具中，定型后放入745°C的炉中，保温3小时后，以1°C /分钟的降温速率，降温至室温即得透明的双功能发蓝光玻璃。
[0077]实施例9:
[0078]I)首先，按照摩尔百分比计，将10%的Ga2O3,15%的SiC，14%的B2O3, 3%的GeO2,40%的Eu2O3,16%的Tb2O3, 2%的CeO2放入球磨机中球磨至可通过200目标准筛，形成90克的配合料；
[0079]2)然后，取出30克配合料加入已经升温至1380°C的钼金坩埚中；然后，在10分钟内升温至1530°C，并保温30分钟后，再取出30克配合料加入钼金坩埚中，并在10分钟内升温至1530°C，并保温30分钟后，再取出30克配合料加入钼金坩埚中，按照以上相同工艺将所制备的配合料依次熔制成玻璃液，并在1530°C保温115分钟后，采用钼金搅拌桨，以120转/分钟的转数对玻璃液进行搅拌2小时； [0080]3)然后，在30分钟内将炉温降至1390°C，保温30分钟后，落下钼金搅拌桨，以105转/分钟的转数对玻璃液进行搅拌7小时后，提出搅拌桨，保温30分钟；
[0081]4)最后，将熔融的玻璃液倒入415°C的石墨模具中，定型后放入770V的炉中，保温3小时后，以1°C /分钟的降温速率，降温至室温即得透明的双功能发蓝光玻璃。
[0082]本发明通过配合料自身的氧化还原特性，不用气氛保护，在空气中熔化制备了无色透明双功能发蓝光玻璃。该工艺将熔体中的稀土铕离子控制在+2价，可见光范围内无吸收，不会造成玻璃的颜色加深；一方面保证了激发后发出蓝光，另一方面保证了钼金坩埚的不会在高温下被侵蚀而进入玻璃中。按照本发明制备的双功能玻璃透光率高、发光强度高、亮度高、色度纯、猝灭浓度和温度高、成玻性能优良、热稳定性及化学稳定优良，且制备工艺操作过程简单，适于工业化生产。此外，按照本发明制备方法得到的双功能发蓝光玻璃产品由于玻璃固有的透明性，高密度，制备容易，工艺简单等优点，适于低成本、大体积工业化生产。所制备的无色透明双功能发蓝光玻璃可以作为具有防伪保护能力的快速光学开关、磁光调制器和磁光隔离器等。还用于370-420nm激发的白光发光器件、激光二极管和显示器中的三基色的来源，有可能在超大屏幕彩色显示器中获得应用。因此，用该方法制备的无色透明双功能发蓝光玻璃具有可观的经济和社会效益，应用前景十分广阔。
【权利要求】
1.一种双功能玻璃，其特征在于:按照摩尔百分比计，是由10~18%的Ga203、15~28%的 SiC、14 ~25% 的 B203、I ~3% 的 Ge02、5 ~40% 的 Eu203、5 ~30% 的 Tb2O3 以及 0.1 ~2%的CeO2制成的。
2.一种双功能玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: O首先，按照摩尔百分比计，将10~18%的Ga2O3^ 15~28%的SiC、14~25%的B2O3'I~3%的Ge02、5~40%的Eu203、5~30%的Tb2O3以及0.1~2%的CeO2放入球磨机中球磨至能够通过200目标准筛，形成配合料； 2)然后，取出30克配合料加入已经升温至1380°C的坩埚中，在10分钟内自室温升温至1480~1550°C，并保温30分钟；再取出30克配合料加入坩埚中，在10分钟内升温至1480~1550°C，并保温30分钟；最后再取出30克配合料加入坩埚中，在10分钟内升温至1480~1550°C，保温60~120分钟后，采用搅拌桨，以120转/分钟的转数将玻璃液搅拌均匀； 3)接着，在30分钟内将炉温降至1390°C，保温30分钟后，采用搅拌桨，以80~110转/分钟的转数将玻璃液搅拌均匀后，保温30分钟，得到熔融的玻璃液； 4)最后，将熔融的玻璃液在400~420°C下倒入石墨模具中，定型后放入740~780V的炉中，保温3小时后，以1°C /分钟的降温速率，降温至室温即得双功能玻璃。
3.根据权利要求2所述的双功能玻璃的制备方法，其特征在于:所述的步骤I)中，SiC的粒度大于600目，且SiC中三氧化二铁的含量小于50ppm。
4.根据 权利要求2所述的双功能玻璃的制备方法，其特征在于:所述步骤I)中，SiC、B2O3> GeO2称量混合后，需在300°C下煅烧3小时，破碎后再与其余几种原料混合形成配合料。
5.根据权利要求2所述的双功能玻璃的制备方法，其特征在于:所述的步骤2)中，采用的坩埚为钼金坩埚。
6.根据权利要求2或5所述的双功能玻璃的制备方法，其特征在于:所述的步骤2)和步骤3)中，搅拌桨均采用钼金搅拌桨。
7.根据权利要求6所述的双功能玻璃的制备方法，其特征在于:所述的步骤2)中，对玻璃液进行搅拌的时间为I~2小时。
8.根据权利要求6所述的双功能玻璃的制备方法，其特征在于:所述的步骤3)中，对玻璃液进行搅拌的时间为6~8小时。
【文档编号】C03C3/15GK103755138SQ201310699110
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2013年12月17日
【发明者】郭宏伟, 莫祖学, 蔡小正, 刘盼, 王宇飞, 张文亮 申请人:陕西科技大学