本发明属于建材技术领域,具体地,涉及一种无铅玻璃制品的制备方法。
背景技术:
电光源玻璃是节能照明光源灯管的重要基础材料。目前,随着白炽灯的加速淘汰和节能减排的国家产业导向,节能灯市场每年以20%左右的速度增长,节能灯用电光源用低软化点无铅玻璃产品(如玻璃管、玻璃壳和玻璃罩等产品)需求有很大的发展空间。
现有技术制备得到的电光源用低软化点无铅玻璃存在软化点较高、透光率和能量利用效率低等缺点。但这一技术难题一直无法解决。因此,研发高效光源和新型灯具的功能玻璃显得非常重要。
技术实现要素:
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种透光性高、光电转换效率高、环保节能的电光源用无铅玻璃产品的制备方法。
为解决现有技术问题,本发明提供一种无铅玻璃制品的制备方法,所述方法包括如下步骤:
(1)配料:在配合设备中,按重量份数计的原料进行混合得到配合料;
(2)熔制:将上一步制备得到的玻璃配合料在电熔窑中采用玻璃熔制技术进行高温熔化成玻璃熔融液,经硅酸盐形成、玻璃形成、澄清、均化、冷却后形成液态玻璃;
(3)成型:将上一步制备得到液态玻璃通过机械成型方式进行成型加工,制备出电光源用低软化点无铅玻璃产品。
优选地,所述玻璃原料包括如下重量份数的组分:lamno3为2-8份,k2o为11-17份,sio2为12-19份,tm2o3为4-12份,yb2o3为6-15份,er2o为6-15份,nb2o5为8-18份,bi2o3为9-18份。
优选地,lamno3为3-6份,k2o为13-16份,sio2为13-18份,tm2o3为5-11份,yb2o3为7-14份,er2o为7-13份,nb2o5为9-17份,bi2o3为10-17份。
优选地,lamno3为5份,k2o为15份,sio2为15份,tm2o3为6份,yb2o3为9份,er2o为8份,nb2o5为13份,bi2o3为15份。
优选地,所述步骤(1)中配合料制备中稀土添加剂稀土氧化物lamno3以稀土的碳酸盐形式加入。
优选地,所述步骤(3)中机械成型中采用的机械成型为拉制、吹制或压制。
优选地,所述步骤(3)中机械成型中制备的玻璃产品为玻璃管、玻璃壳或玻璃罩产品。
优选地,所述步骤(2)中高温熔化的温度为1200-1300℃。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
(1)本发明的无铅玻璃基础配方中,加入稀土元素添加剂,充分应用稀土元素4f电子层结构特点使其化合物具有多种荧光特性。利用稀土元素的4f电子可在7个4f轨道之间任意分布,从而产生丰富的电子能级,可吸收或发射从紫外光、可见光到近红外区各种波长的电磁辐射(特别是在可见光区有很强的发射能力),使稀土发光材料呈现丰富多变的荧光特性,使添加稀土元素的玻璃产品的性能得到改善,既能阻止紫外光透过降低紫外光辐射量,又能将紫外光和红外光转换为可见光的发光效率,提高能量的使用率,同时减少玻璃对可见光的衰减。
在现有无铅玻璃配方基础上,添加lamno3,进一步降低玻璃软化点,改善玻璃的熔制、成型和产品性能;
(2)转换发光原理应用:在现有无铅玻成份基础上,添加稀土元素添加剂。应用上转换发光原理,将红外光通过稀土元素添加剂上转换发光效应,将波长较长的激发光-红外光照射掺杂的稀土离子玻璃时,发射出波长小于激发光-红外光波长的可见光。特别是将波长≥800nm的红外光,采用上转换发生原理得到以可见光形式发光;应用下转换发光原理,将紫外光通过稀土元素添加剂下转换发光效应,将波长较短的激发光-紫外光照射掺杂的稀土离子的玻璃时,发射出波长大于激发光-紫外光波长的可见光。特别是将波长≤400nm的紫外光,采用下转换发生原理得到以可见光形式发光;
(3)稀土添加剂同时作为澄清剂、补色剂和转换发光耦合剂使用,利用稀土添加剂作为澄清剂,可以达到传统澄清剂对电光源玻璃的澄清质量和效果,同时稀土添加剂作为颜色中和剂使用,提高玻璃的可见光透光率;
(4)在现有电光源用低软化点无铅玻璃成份基础上,添加了氧化铍和氧化铋,进一步降低了玻璃软化点,改善了玻璃的熔制、成型过程和产品的性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明的目的是提供一种无铅玻璃制品的制备方法,目的是提供一种透光性高、光电转换效率高、环保节能的电光源用无铅玻璃产品的制备方法。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
(1)本发明的无铅玻璃基础配方中,加入稀土元素添加剂,充分应用稀土元素4f电子层结构特点使其化合物具有多种荧光特性。利用稀土元素的4f电子可在7个4f轨道之间任意分布,从而产生丰富的电子能级,可吸收或发射从紫外光、可见光到近红外区各种波长的电磁辐射(特别是在可见光区有很强的发射能力),使稀土发光材料呈现丰富多变的荧光特性,使添加稀土元素的玻璃产品的性能得到改善,既能阻止紫外光透过降低紫外光辐射量,又能将紫外光和红外光转换为可见光的发光效率,提高能量的使用率,同时减少玻璃对可见光的衰减。
在现有无铅玻璃配方基础上,添加lamno3,进一步降低玻璃软化点,改善玻璃的熔制、成型和产品性能;
(2)转换发光原理应用:在现有无铅玻成份基础上,添加稀土元素添加剂。应用上转换发光原理,将红外光通过稀土元素添加剂上转换发光效应,将波长较长的激发光-红外光照射掺杂的稀土离子玻璃时,发射出波长小于激发光-红外光波长的可见光。特别是将波长≥800nm的红外光,采用上转换发生原理得到以可见光形式发光;应用下转换发光原理,将紫外光通过稀土元素添加剂下转换发光效应,将波长较短的激发光-紫外光照射掺杂的稀土离子的玻璃时,发射出波长大于激发光-紫外光波长的可见光。特别是将波长≤400nm的紫外光,采用下转换发生原理得到以可见光形式发光;
(3)稀土添加剂同时作为澄清剂、补色剂和转换发光耦合剂使用,利用稀土添加剂作为澄清剂,可以达到传统澄清剂对电光源玻璃的澄清质量和效果,同时稀土添加剂作为颜色中和剂使用,提高玻璃的可见光透光率;
(4)在现有电光源用低软化点无铅玻璃成份基础上,添加了氧化铍和氧化铋,进一步降低了玻璃软化点,改善了玻璃的熔制、成型过程和产品的性能。
实施例1
本实施例提供的无铅玻璃制品的制备方法,所述方法包括如下步骤:
(1)配料:在配合设备中,按重量份数计的原料进行混合得到配合料;
(2)熔制:将上一步制备得到的玻璃配合料在电熔窑中采用玻璃熔制技术进行高温熔化成玻璃熔融液,经硅酸盐形成、玻璃形成、澄清、均化、冷却后形成液态玻璃;
(3)成型:将上一步制备得到液态玻璃通过机械成型方式进行成型加工,制备出电光源用低软化点无铅玻璃产品。
所述步骤(1)中配合料制备中稀土添加剂稀土氧化物lamno3以稀土的碳酸盐形式加入。
所述步骤(3)中机械成型中采用的机械成型为拉制、吹制或压制。
所述步骤(3)中机械成型中制备的玻璃产品为玻璃管、玻璃壳或玻璃罩产品。
所述步骤(2)中高温熔化的温度为1300℃。
所述玻璃原料包括如下重量份数的组分:lamno3为2份,k2o为17份,sio2为12份,tm2o3为12份,yb2o3为6份,er2o为15份,nb2o5为8份,bi2o3为18份。
实施例2
本实施例提供的无铅玻璃制品的制备方法,所述方法包括如下步骤:
(1)配料:在配合设备中,按重量份数计的原料进行混合得到配合料;
(2)熔制:将上一步制备得到的玻璃配合料在电熔窑中采用玻璃熔制技术进行高温熔化成玻璃熔融液,经硅酸盐形成、玻璃形成、澄清、均化、冷却后形成液态玻璃;
(3)成型:将上一步制备得到液态玻璃通过机械成型方式进行成型加工,制备出电光源用低软化点无铅玻璃产品。
所述步骤(1)中配合料制备中稀土添加剂稀土氧化物lamno3以稀土的碳酸盐形式加入。
所述步骤(3)中机械成型中采用的机械成型为拉制、吹制或压制。
所述步骤(3)中机械成型中制备的玻璃产品为玻璃管、玻璃壳或玻璃罩产品。
所述步骤(2)中高温熔化的温度为1200℃。
所述玻璃原料包括如下重量份数的组分:lamno3为8份,k2o为11份,sio2为19份,tm2o3为4份,yb2o3为15份,er2o为6份,nb2o5为18份,bi2o3为9份。
实施例3
本实施例提供的无铅玻璃制品的制备方法,所述方法包括如下步骤:(1)配料:在配合设备中,按重量份数计的原料进行混合得到配合料;
(2)熔制:将上一步制备得到的玻璃配合料在电熔窑中采用玻璃熔制技术进行高温熔化成玻璃熔融液,经硅酸盐形成、玻璃形成、澄清、均化、冷却后形成液态玻璃;
(3)成型:将上一步制备得到液态玻璃通过机械成型方式进行成型加工,制备出电光源用低软化点无铅玻璃产品。
所述步骤(1)中配合料制备中稀土添加剂稀土氧化物lamno3以稀土的碳酸盐形式加入。
所述步骤(3)中机械成型中采用的机械成型为拉制、吹制或压制。
所述步骤(3)中机械成型中制备的玻璃产品为玻璃管、玻璃壳或玻璃罩产品。
所述步骤(2)中高温熔化的温度为1300℃。
lamno3为6份,k2o为13份,sio2为18份,tm2o3为5份,yb2o3为14份,er2o为7份,nb2o5为17份,bi2o3为10份。
实施例4
本实施例提供的无铅玻璃制品的制备方法,所述方法包括如下步骤:(1)配料:在配合设备中,按重量份数计的原料进行混合得到配合料;
(2)熔制:将上一步制备得到的玻璃配合料在电熔窑中采用玻璃熔制技术进行高温熔化成玻璃熔融液,经硅酸盐形成、玻璃形成、澄清、均化、冷却后形成液态玻璃;
(3)成型:将上一步制备得到液态玻璃通过机械成型方式进行成型加工,制备出电光源用低软化点无铅玻璃产品。
所述步骤(1)中配合料制备中稀土添加剂稀土氧化物lamno3以稀土的碳酸盐形式加入。
所述步骤(3)中机械成型中采用的机械成型为拉制、吹制或压制。
所述步骤(3)中机械成型中制备的玻璃产品为玻璃管、玻璃壳或玻璃罩产品。
所述步骤(2)中高温熔化的温度为1200℃。
lamno3为3份,k2o为16份,sio2为13份,tm2o3为11份,yb2o3为7份,er2o为13份,nb2o5为9份,bi2o3为17份。
实施例5
本实施例提供的无铅玻璃制品的制备方法,所述方法包括如下步骤:(1)配料:在配合设备中,按重量份数计的原料进行混合得到配合料;
(2)熔制:将上一步制备得到的玻璃配合料在电熔窑中采用玻璃熔制技术进行高温熔化成玻璃熔融液,经硅酸盐形成、玻璃形成、澄清、均化、冷却后形成液态玻璃;
(3)成型:将上一步制备得到液态玻璃通过机械成型方式进行成型加工,制备出电光源用低软化点无铅玻璃产品。
所述步骤(1)中配合料制备中稀土添加剂稀土氧化物lamno3以稀土的碳酸盐形式加入。
所述步骤(3)中机械成型中采用的机械成型为拉制、吹制或压制。
所述步骤(3)中机械成型中制备的玻璃产品为玻璃管、玻璃壳或玻璃罩产品。
所述步骤(2)中高温熔化的温度为1250℃。
lamno3为5份,k2o为15份,sio2为15份,tm2o3为6份,yb2o3为9份,er2o为8份,nb2o5为13份,bi2o3为15份。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。