专利名称：一种发光陶瓷及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种陶瓷，尤其是涉及一种发光陶瓷及其制备方法。
背景技术：
蓄光型发光材料是当有可见光、紫外线等光源照射时，该材料能将其光能吸收储存起来， 在黑暗状态下，再将所储存的光能缓慢释放出来而发出可见光的材料，这种特殊材料可制成 消防安全疏散标志、内外墙砖、工艺美术品等各种陶瓷制品。它既能起到照明、标示和装饰 作用，又方便和美化了人们的生活，还可大幅度节能。
以ZnS为代表的传统荧光材料由于发光时间短，发光亮度低、耐光性差等缺点([l]孙远 亮，庞茂龙，王宁，王保峰，陈祖坤.ZnS基发光陶瓷釉的研制及发光机理探讨[J].山东陶瓷， 2002， 25(3): 23-24)，使人们在实际生活应用中弃取两难。上世纪发展起来的稀土铝酸盐， 无毒、无放射性、化学性能稳定，其发光亮度和持续发光时间是以ZnS为代表的传统荧光材 料的30% 50倍，并可无限次反复利用。
在陶瓷的透明釉料中加入发光粉可使陶瓷制品有发光余辉。目前，各先进国家在这方面 均开展了研究工作，并取得了不少成果。但申请的专利中使用的发光陶瓷釉料大都采用铜或 铒、镓为激活剂的硫化物(ZnO或(Zn,Gd) S)的发光粉([2][P].中国专利申请号88103858，公 告号1039238; [3]汪健,张来平，新型陶瓷颜料一夜光粉[J].景德镇陶瓷，1990， 2: 16; [4]张玉 南[J].夜光粉的制备与夜光釉的调配.景德镇陶瓷，1990， 4: 17)或者单一Eu激发的铝酸盐 长余辉为发光粉([5]郭庆捷,徐明霞，曹佩玲等.Ei^+激活的碱土铝酸盐长余辉发光材料的研 究现状.稀有金属材料与工程，2004， 33(3): 225-228)，其缺点是发光亮度比较低、余辉时 间短、釉料烧成温度低，在使用时釉面质量欠佳，其性能不能令人满意。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发光陶瓷吸收可见光后，能够在黑暗处持续发光，不会对环 境造成污染，化学稳定性好、发光亮度高、余辉时间长的发光陶瓷及其制备方法，该发光陶 瓷主要可用于消防安全疏散标志和装饰性陶瓷等。
本发明的技术方案是采用Eu和Dy激发的铝酸盐长余辉发光材料制成一种化学稳定性 好、发光亮度高、余辉时间长的发光釉料，并采用加入气相二氧化硅和乙二醇为辅助材料提高了釉面质量，在陶瓷坯体或陶瓷制品表面上施一层发光釉料，再进行热处理。
本发明所述发光陶瓷包括陶瓷坯体或上好釉的陶瓷，在陶瓷坯体或上好釉的陶瓷上有发 光釉层。
发光釉层的组成包括发光釉料和乙二醇，发光釉料的组成及其按质量百分比的含量最好 为发光粉为10% 35%，气相二氧化硅为0.1% 0.9%，余为透明釉粉；按质量比，乙二醇的 含量最好为发光釉料的2 4倍；所述发光粉最好采用稀土激活的铝酸盐化合物，其化学组成 为SrAl204: Eu2+，Dy3、
发光釉层的厚度最好为0.1 0.2mm。
本发明所述发光陶瓷的制备方法包括以下步骤-
1) 配制发光釉浆将透明釉粉、发光粉和气相二氧化硅混合，研磨成发光釉料，加入乙 二醇作悬浮介质调制成发光釉浆；
2) 施釉采用浸渍方法在陶瓷坯体或上好釉的陶瓷表面上施发光釉层，得施釉后的发光 陶瓷；
3) 热处理将施釉后的发光陶瓷在还原气氛下热处理，得最后的发光陶瓷产品。 按质量百分比，发光釉料中的透明釉粉、发光粉和气相二氧化硅的含量最好为发光粉为
10% 35%，气相二氧化硅为0.1% 0.9%，余为透明釉粉，按质量比，乙二醇的加入量最好 为发光釉料的2 4倍;所述发光粉最好采用稀土激活的铝酸盐化合物，其化学组成为SrAl204: Eu2+,Dy3+。
发光釉层的厚度最好为0.1 0.2mm。
热处理的温度最好为900 950°C，热处理的升温速率最好为5 10°C/mm。 与现有的发光陶瓷比较，本发明具有以下突出的优点
1) 由本发明所制备的发光陶瓷表面平滑光亮，例如用在生活用品的杯、碗、碟、盘等， 夜间呈现彩色发光图案，可美化环境，增加人们的生活情趣；也可以制成发光标识等。
2) 由本发明所制备的发光陶瓷在吸收可见光15 30min后，能够在黑暗中自行发光10h 以上，并且发光亮度高，余辉时间长。
3) 本发明使用的透明釉粉是一种透明釉料，此透明釉料的釉面透明度高。釉面透明度越 高，发光陶瓷的发光强度越高。
4) 本发明中采用乙二醇作发光釉桨的分散剂，因为铝酸盐发光粉易水解，而用乙二醇作
分散剂，分散性好，釉料不变性。
5) 本发明中将气相二氧化硅加入发光釉浆中，对发光釉浆进行改性，起到触变剂的作用。6)最重要的是本发明制备的产品是无源发光，不需要任何附加设备，不消耗任何人工能 源，对环境无污染。
具体实施例方式
实施例1
1) 配制发光釉浆将透明釉粉、发光粉稀土激活的铝酸盐化合物和气相二氧化硅混合， 研磨成发光釉料，加入乙二醇作悬浮介质调制成发光釉浆；按质量百分比，透明釉粉为89.3%， 发光粉为10%，气相二氧化硅为0.7%，按质量比，乙二醇的加入量为发光釉料的3倍；所述 发光粉采用稀土激活的铝酸盐化合物，其化学组成为SrAl204:EU2+,Dy3+。
2) 施釉釆用浸渍方法在陶瓷坯体或上好釉的陶瓷表面上施发光釉层，得施釉后的发光 陶瓷；发光釉层的厚度为0.15mm。
3 )热处理:将施釉后的发光陶瓷放入马弗炉中还原气氛中热处理，热处理的温度为900°C ， 热处理的升温速率为5'C/min,得表面较平整、光滑，余辉时间超过10h的发光陶瓷产品；
实施例2:与实施例1类似，其区别在于按质量百分比，透明釉粉为84.5%,发光粉为 15%，气相二氧化硅为0.5%，按质量比，乙二醇的加入量为发光釉料的3.5倍；热处理温度 为950。C，升温速率为10°C/min。
实施例3:与实施例1类似，其区别在于按质量百分比，透明釉粉为79.1%，发光粉为 20%,气相二氧化硅为0.9°/。，按质量比，乙二醇的加入量为发光釉料的2倍；热处理温度为 920°C，升温速率为8tVmin。
实施例4:与实施例1类似，其区别在于按质量百分比，透明釉粉为74.7%，发光粉为 25%，气相二氧化硅为0.3%，按质量比，乙二醇的加入量为发光釉料的2.5倍；热处理温度 为930'C，升温速率为6°C/min。
实施例5:与实施例1类似，其区别在于按质量百分比，透明釉粉为69.9%，发光粉为 30%,气相二氧化硅为0.1%，按质量比，乙二醇的加入量为发光釉料的4倍；热处理温度为 940 °C，升温速率为7°C/min。
实施例6:与实施例1类似，其区别在于按质量百分比，透明釉粉为64.4%，发光粉为 35%，气相二氧化硅为0.6%，按质量比，乙二醇的加入量为发光釉料的3倍；热处理温度为 935°C，升温速率为7°C/min。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，发光粉也可以采用其它化学组成的 发光粉，而且分散剂也可以采用无水乙醇。
权利要求
1. 一种发光陶瓷，其特征在于包括陶瓷坯体或上好釉的陶瓷，在发光陶瓷包括陶瓷坯体或上好釉的陶瓷上有发光釉层。
2. 如权利要求1所述的一种发光陶瓷，其特征在于发光釉层的组成包括发光釉料和乙二 醇，发光釉料包括透明釉粉、发光粉和气相二氧化硅，按质量百分比的含量为发光粉为10% 35%，气相二氧化硅为0.1% 0.9%，余为透明釉粉，按质量比，乙二醇为发光釉料的2 4 倍。
3. 如权利要求1所述的一种发光陶瓷，其特征在于所述发光粉为稀土激活的铝酸盐化合 物，其化学组成为SrAl204: Eu2+，Dy3+。
4. 如权利要求1所述的一种发光陶瓷，其特征在于发光釉层的厚度为0.1 0.2mm。
5. 如权利要求1所述的一种发光陶瓷的制备方法，其特征在于包括以下步骤1) 配制发光釉浆将透明釉粉、发光粉和气相二氧化硅混合，研磨成发光釉料，加入乙 二醇作悬浮介质调制成发光釉浆；2) 施釉采用浸渍方法在陶瓷坯体或上好釉的陶瓷表面上施发光釉层，得施釉后的发光 陶瓷；3) 热处理将施釉后的发光陶瓷在还原气氛下热处理，得最后的发光陶瓷产品。
6. 如权利要求5所述的一种发光陶瓷的制备方法，其特征在于按质量百分比，发光粉为 10% 35%，气相二氧化硅为0.1% 0.9%，余为透明釉粉，按质量比，乙二醇的加入量为发 光釉料的2 4倍。
7. 如权利要求5所述的一种发光陶瓷的制备方法，其特征在于所述发光粉为稀土激活的 铝酸盐化合物，其化学组成为SrAl204: Eu2+，Dy3+。
8. 如权利要求5所述的一种发光陶瓷的制备方法，其特征在于发光釉层的厚度为0.1 0.2mm 。
9. 如权利要求5所述的一种发光陶瓷的制备方法，其特征在于热处理的温度为900 950 。C。
10. 如权利要求5或9所述的一种发光陶瓷的制备方法，其特征在于热处理的升温速率 为5 10°C/min。
全文摘要
一种发光陶瓷及其制备方法，涉及一种陶瓷。提供一种发光陶瓷吸收可见光后，能够在黑暗处持续发光，不会对环境造成污染，化学稳定性好、发光亮度高、余辉时间长的发光陶瓷及其制备方法，该发光陶瓷主要可用于消防安全疏散标志和装饰性陶瓷等。发光陶瓷包括陶瓷坯体或上好釉的陶瓷，在发光陶瓷包括陶瓷坯体或上好釉的陶瓷上有发光釉层。配制发光釉浆将透明釉粉、发光粉和气相二氧化硅混合，研磨成发光釉料，加入乙二醇作悬浮介质调制成发光釉浆；施釉采用浸渍方法在陶瓷坯体或上好釉的陶瓷表面上施发光釉层，得施釉后的发光陶瓷；热处理将施釉后的发光陶瓷在还原气氛下热处理，得最后的发光陶瓷产品。
文档编号C04B41/86GK101503309SQ20091011126
公开日2009年8月12日 申请日期2009年3月13日 优先权日2009年3月13日
发明者熊兆贤, 芳 高 申请人:厦门大学