一种梯度折射率荧光玻璃及其制备方法与流程

文档序号:12088688阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种梯度折射率荧光玻璃,其特征在于,它包括玻璃基片及设置在其表面的多层荧光玻璃涂层,其中最内层荧光玻璃涂层的折射率大于玻璃基片的折射率,并且折射率由内向外逐层增加,形成梯度折射率;其中每一层荧光玻璃涂层分别以改性玻璃粉、荧光粉为原料,采用多层丝网印刷和低温烧结技术制备而成。

2.根据权利要求1所述的梯度折射率荧光玻璃,其特征在于,所述改性玻璃粉和荧光粉的质量比为(40~80):(20~60)。

3.根据权利要求1所述的梯度折射率荧光玻璃,其特征在于,所述改性玻璃粉以基础玻璃组分和折射率调节剂为原料制备而成,其中基础玻璃组分中各组分所占摩尔百分比为:P2O5 35~55%,ZnO 25~45%,B2O3 8~12%,Al2O3 2~5%,R2O 5~10%,其中R2O为Li2O、Na2O、K2O中的一种或几种;折射率调节剂的掺量占基础玻璃组分总摩尔量的5~20%。

4.根据权利要求3所述的梯度折射率荧光玻璃,其特征在于,所述折射率调节剂为Ta2O5、Bi2O3、La2O3、Ga2O3、BaO、CaO中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的梯度折射率荧光玻璃,其特征在于,改性玻璃粉在25~600℃的条件下的热膨胀系数为85~120×10-7/℃。

6.根据权利要求5所述的梯度折射率荧光玻璃,其特征在于,每层荧光玻璃涂层之间以及最内层荧光玻璃涂层与玻璃基片之间的线热膨胀系数差△α≤10×10-7/℃。

7.根据权利要求1所述的梯度折射率荧光玻璃,其特征在于,所述改性玻璃粉的折射率为1.44-1.80。

8.权利要求1~7任一项所述梯度折射率荧光玻璃的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)改性玻璃粉配料:

按以下摩尔配比称取基础玻璃组分的各组分:P2O5 35~55%,ZnO 25~45%,B2O3 8~12%,Al2O3 2~5%,R2O 5~10%,其中R2O为Li2O、Na2O、K2O中的一种或几种;并称取占基础玻璃组分总摩尔量5~20%的折射率调节剂,称取折射率调节剂逐渐增加的若干组折射率调节剂粉末;将称取的粉料混合均匀,得不同折射率调节剂含量的配合料;

2)制备不同折射率的改性玻璃粉

将所得不同折射率调节剂含量的配合料分别以3~5℃/min的速率升温到1100~1200℃后保温2~3小时;然后分别倒入石墨模具中成型,并在350~450℃中退火1~1.5小时;将制备得到的玻璃块破碎,研磨1~2小时后过500目,分别得到不同折射率的改性玻璃粉;

3)制备不同折射率的荧光玻璃浆料

将所得不同折射率的改性玻璃粉和YAG:Ce荧光粉按(40~80):(20~60)的质量比均匀混合后加入溶剂和粘合剂,经磁力搅拌0.5~1小时后,得到不同折射率的荧光玻璃浆料;

4)制备梯度折射率荧光玻璃

利用丝网印刷技术,将不同折射率的荧光玻璃浆料按照折射率调节剂含量由小变大的顺序依次涂覆于载玻片上,待下层荧光玻璃浆料在100~150℃干燥10~15min后得玻璃涂层,再进行上层涂覆,且最内层的玻璃涂层的折射率大于玻璃基板的折射率,折射率由内向外,逐层增加,形成梯度折射率;最后进行烧结,烧结温度为500~600℃,升温速率为3~6℃/min,烧结时间为1~2小时,随炉冷却至室温后即得所述梯度折射率荧光玻璃。

9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,步骤3)中所述溶剂为乙醇、松油醇或聚乙烯醇,所述粘合剂为纤维素及其衍生物。

10.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述溶剂和粘合剂的质量比为(90~95):(5~10)。

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