本发明涉及发光材料，特别涉及一种模拟太阳光照明的玻璃及其制备方法。
背景技术：
太阳光主要是太阳在表面绝对温度约六千度的黑体辐射，模拟太阳光可应用于对显色系数要求高的照明。白炽灯和卤素灯的发光原理是通过加热灯丝将热能转化为光能，与太阳发光基本原理相似，都是热辐射光源，一般将白炽灯与卤素灯显色指数定义为100，但这类利用热辐射的灯发光效率低，只有百分之十几的电能转化为光能，大部分都以热能损耗。
新一代绿色环保的led(lightemittingdiode)光源具有流明效率高、体积小、能耗低等一系列的优点。人们开发出紫外芯片结合红色、绿色和蓝色三基色荧光粉组合的器件来模拟太阳光照明。通过用紫外芯片激发，荧光粉发射的三元光组合得到白光。通过实验来拟定和修正模拟不同色温太阳光所需荧光粉比例，从而达到模拟太阳光照明的效果。此种方法采用的是led是冷光源，使得发光效率极大地提高。但是通常使用的led都采用的是紫外激发的荧光粉，荧光粉的发射光谱都是孤立的窄带光谱，使得复合光谱不连续，与真实的太阳光谱仍有较大差距。并且在对led芯片进行封装时需要使用环氧树脂，而高分子材料的热稳定性极差，易老化，即其热稳定性极差。探究高显色系数并且热稳定性能良好的新型荧光材料应用于模拟太阳光照明具有重大意义。
技术实现要素：
为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种模拟太阳光照明的玻璃，发光峰位极宽，与太阳光光谱重合。
本发明的另一目的在于提供一种模拟太阳光照明的玻璃的制备方法，生产工艺简单。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种模拟太阳光照明的玻璃，其组分按以下摩尔百分比含有：
其中，x2o3为b2o3或者ga2o3，y2o为li2o、na2o或k2o中的一种或几种，zo为mgo、pbo、bao、sro、zno、sno中的一种或几种，上述组分之和为100％。
一种模拟太阳光照明的玻璃的制备方法，步骤如下：
(1)按照以下摩尔百分比称取原料，并将其混合均匀：
其中，x2o3为b2o3或者ga2o3，y2o为li2o、na2o或k2o中的一种或几种，zo为mgo、pbo、bao、sro、zno、sno中的一种或几种，上述组分之和为100％；
(2)将混合均匀的原料升温至熔化温度融化成熔体，并在熔化温度保温后将熔体倒入模具中；
(3)进行退火消除内应力；
(4)冷却至室温得到模拟太阳光照明的玻璃。
步骤(2)所述熔化温度为1400℃-1600℃。
步骤(2)所述保温为保温0.5-5h。
步骤(3)所述进行退火消除内应力，具体为：
在退火温度下保温2-10h。
步骤(3)所述退火温度低于玻璃转变温度。
步骤(3)所述退火温度为600-800℃。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
(1)本发明的模拟太阳光照明的玻璃，发光峰位极宽，与太阳光光谱重合；玻璃的无序结构使得发光离子在玻璃中的发光峰位能被均匀拓宽，即发光离子在玻璃中的发光峰位能够涵盖较宽的波段。
(2)本发明的模拟太阳光照明的玻璃，均匀性高，强度大，耐候性好，可在高温下稳定工作；
(3)本发明的模拟太阳光照明的玻璃的制备工艺简单，成本低，可进行批量化生产；
(4)本发明的模拟太阳光照明的玻璃的制备方法，可制备大块，有对于大型器件的生产，且具有优良的透光性。
(5)本发明的模拟太阳光照明的玻璃发光材料的同时也可作为封装材料，解决了热稳定性的问题，从而可实现大功率下模拟太阳光照明。
附图说明
图1为实施例1制备的模拟太阳光照明的玻璃的发射光谱与太阳光光谱的对比图。
图2为实施例1制备的模拟太阳光照明的玻璃的激发光谱。
图3为实施例1制备的模拟太阳光照明的玻璃的差示扫描量热分析图。
图4为实施例2制备的模拟太阳光照明的玻璃的发射光谱。
图5为实施例3制备的模拟太阳光照明的玻璃的发射光谱。
图6为实施例4制备的模拟太阳光照明的玻璃的发射光谱。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
本实施例采用高温熔融法制备模拟太阳光照明的玻璃，具体步骤如下：
(1)按照化学式37al2o3-62.5cao-0.5bi2o3(摩尔百分比)分别称所需原料；
(2)将称量好的原料在研钵中研磨20分钟至混合物均匀；
(3)将混合均匀的原料装入氧化铝坩埚中，在1550℃的高温炉中熔融0.5h；
(4)将熔体倒在铜模上冷却并压制透明的玻璃；
(5)将玻璃置于750℃的退火炉中保温3h后随炉冷却至室温，即可得到组成为37al2o3-62.5cao-0.5bi2o3的模拟太阳光照明的玻璃。
如图1所示，本发明的模拟太阳光照明的玻璃，在不同波长激发光激发下发射光谱，其发射光谱的峰大致位于500nm左右，半高宽220nm，基本覆盖了可见光的波长区域，与太阳光辐射光谱在可见区重合。
如图2所示，本发明的模拟太阳光照明的玻璃，其激发波长从260nm延伸至380nm以上，即可被紫外芯片激发。
如图3所示，本发明的模拟太阳光照明的玻璃，其玻璃化转变温度为834℃，故其可以在较高温度下工作。
实施例2
本实施例采用高温熔融法制备模拟太阳光照明的玻璃，具体步骤如下：
(1)按照化学式37al2o3-57.5cao-5li2o-0.5bi2o3(摩尔百分比)分别称所需原料；
(2)将称量好的原料在研钵中研磨25分钟至混合物均匀；
(3)将混合均匀的原料装入氧化铝坩埚中，在1450℃的高温炉中熔融1h；
(4)将熔体倒在铜模上冷却并压制透明的玻璃；
(5)将玻璃置于700℃的退火炉中保温5h后随炉冷却至室温，即可得到组成为37al2o3-57.5cao-5li2o-0.5bi2o3的模拟太阳光照明的玻璃。
如图4所示，本发明的模拟太阳光照明的玻璃，在330nm的激发下，其发射光谱峰大致位于500nm左右，半高宽约220nm，基本覆盖了可见光的波长区域。
实施例3
本实施例采用高温熔融法制备模拟太阳光照明的玻璃，具体步骤如下：
(1)按照化学式37al2o3-57.5cao-5k2o-0.5bi2o3(摩尔百分比)分别称所需原料；
(2)将称量好的原料在研钵中研磨25分钟至混合物均匀；
(3)将混合均匀的原料装入氧化铝坩埚中，在1450℃的高温炉中熔融1h；
(4)将熔体倒在铜模上冷却并压制透明的玻璃；
(5)将玻璃置于750℃的退火炉中保温6h后随炉冷却至室温，即可得到组成为37al2o3-57.5cao-5k2o-0.5bi2o3的模拟太阳光照明的玻璃。
如图5所示，本发明的模拟太阳光照明的玻璃，在330nm的激发下，其发射光谱峰大致位于500nm左右，半高宽约220nm，基本覆盖了可见光的波长区域。
实施例4
本实施例采用高温熔融法制备模拟太阳光照明的玻璃，具体步骤如下：
(1)按照化学式37al2o3-57.5cao-5mgo-0.5bi2o3(摩尔百分比)分别称所需原料；
(2)将称量好的原料在研钵中研磨30分钟至混合物均匀；
(3)将混合均匀的原料装入氧化铝坩埚中，在1600℃的高温炉中熔融1h；
(4)将熔体倒在铜模上冷却并压制透明的玻璃；
(5)将玻璃置于800℃的退火炉中保温6h后随炉冷却至室温，即可得到组成为37al2o3-57.5cao-5mgo-0.5bi2o3的模拟太阳光照明的玻璃。
如图6所示，本发明的模拟太阳光照明的玻璃，在330nm的激发下，其发射光谱峰大致位于500nm左右，半高宽220nm，基本覆盖了可见光的波长区域。
实施例5
本实施例采用高温熔融法制备模拟太阳光照明的玻璃，具体步骤如下：
(1)按照化学式29al2o3-57cao-10sio2-4bi2o3(摩尔百分比)分别称所需原料；
(2)将称量好的原料在研钵中研磨30分钟至混合物均匀；
(3)将混合均匀的原料装入氧化铝坩埚中，在1500℃的高温炉中熔融1h；
(4)将熔体倒在铜模上冷却并压制透明的玻璃；
(5)将玻璃置于780℃的退火炉中保温6h后随炉冷却至室温，即可得到组成为29al2o3-57cao-10sio2-4bi2o3的模拟太阳光照明的玻璃。
实施例6
本实施例采用高温熔融法制备模拟太阳光照明的玻璃，具体步骤如下：
(1)按照化学式20al2o3-70cao-8b2o3-2bi2o3(摩尔百分比)分别称所需原料；
(2)将称量好的原料在研钵中研磨30分钟至混合物均匀；
(3)将混合均匀的原料装入氧化铝坩埚中，在1450℃的高温炉中熔融1h；
(4)将熔体倒在铜模上冷却并压制透明的玻璃；
(5)将玻璃置于750℃的退火炉中保温8h后随炉冷却至室温，即可得到组成为20al2o3-70cao-8b2o3-2bi2o3的模拟太阳光照明的玻璃。
实施例7
本实施例采用高温熔融法制备模拟太阳光照明的玻璃，具体步骤如下：
(1)按照化学式40al2o3-30cao-20sio2-9.999ga2o3-0.001bi2o3(摩尔百分比)分别称所需原料；
(2)将称量好的原料在研钵中研磨30分钟至混合物均匀；
(3)将混合均匀的原料装入氧化铝坩埚中，在1600℃的高温炉中熔融5h；
(4)将熔体倒在铜模上冷却并压制透明的玻璃；
(5)将玻璃置于800℃的退火炉中保温8h后随炉冷却至室温，即可得到组成为40al2o3-30cao-20sio2-9.999ga2o3-0.001bi2o3的模拟太阳光照明的玻璃。
实施例8
本实施例采用高温熔融法制备模拟太阳光照明的玻璃，具体步骤如下：
(1)按照化学式25al2o3-45cao-9sio2-5bao-15k2o-1bi2o3(摩尔百分比)分别称所需原料；
(2)将称量好的原料在研钵中研磨30分钟至混合物均匀；
(3)将混合均匀的原料装入氧化铝坩埚中，在1500℃的高温炉中熔融4h；
(4)将熔体倒在铜模上冷却并压制透明的玻璃；
(5)将玻璃置于800℃的退火炉中保温10h后随炉冷却至室温，即可得到组成为25al2o3-45cao-9sio2-5bao-15k2o-1bi2o3的模拟太阳光照明的玻璃。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。