长余辉微晶玻璃及其制备方法和应用与流程

本发明涉及长余辉材料领域，具体涉及一种长余辉微晶玻璃及其制备方法和应用。

背景技术：

1、长余辉发光材料简称长余辉材料，是一类在光源激发下，发出可见光，并能将获得的部分光能储存起来，在激发停止后，以可见光的形式将能量缓慢释放出来的一种光致发光材料，其在夜间交通应急指示、仪表显示、国防军事(如夜行地图)等诸多领域具有重要应用，更有望应用于太阳能电池、生命科学等前沿科技领域。

2、传统的长余辉材料主要是粉体，在风吹、日晒和雨淋的室外环境下使用时老化较快，使用寿命有限。

3、例如，邱志海、郑志强等人公开采用高温固相法，在还原气氛的条件下，制备出荧光粉ca2mgsi2o7：ce3+，eu2+，并对其能量传递和光色进行了研究(新型wled荧光粉ca2mgsi2o7：ce3+，eu2+的能量传递和光色研究，中国稀土学报，第29卷第5期，)。该现有技术制备的粉体材料中的活性元素容易受环境影响而失活，且存在使用不便及容易造成环境污染的缺陷。

4、cn102765894a公开了一种长余辉发光玻璃颗粒及其制备方法，该方法将长余辉粉用树脂包裹在透明无色玻璃颗粒表面。但有机物易老化，其长期使用的耐候性仍是一个问题。

5、因此，开发一种物化性能稳定、余辉亮度高、寿命长的长余辉发光材料是当前实际应用中迫切解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了提供一种余辉时间长且稳定性好的的长余辉微晶玻璃。

2、为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种制备长余辉微晶玻璃的方法，该方法包括：

3、(1)将含有长余辉微晶玻璃用组合物的混合物依次进行熔融处理、成型处理和退火处理，得到基础玻璃；

4、(2)将所述基础玻璃依次进行核化处理和晶化处理，得到所述长余辉微晶玻璃；所述核化处理的条件包括：温度为550-750℃，时间为2-4h；所述晶化处理的条件包括：温度为750-1000℃，时间为1-3h；

5、以所述组合物的总摩尔量为基准，所述组合物中含有15-20mol％的cao，7-10mol％的mgo，52-66mol％的sio2，3-5.5mol％的al2o3，0.5-1mol％的b2o3，0.5-1.5mol％的na2o，0.2-2mol％的zro2，0.05-2mol％的eu2o3，0-1mol％的ce2o3；且所述mgo和所述cao的用量摩尔比为1：1.8-2.5。

6、优选地，所述eu2o3和所述ce2o3的用量摩尔比为1：0.9-1.1。

7、更优选地，以所述组合物的总摩尔量为基准，所述组合物中含有18-20mol％的cao，9-10mol％的mgo，60-64mol％的sio2，3-5.5mol％的al2o3，0.5-1mol％的b2o3，0.5-1.5mol％的na2o，0.5-2mol％的zro2，0.5-1mol％的eu2o3，0.5-1mol％的ce2o3。

8、优选地，在步骤(1)中，所述熔融处理在碳粉存在的条件下进行。

9、更优选地，以所述混合物的总重量计，所述碳粉的用量不低于5wt％。

10、优选情况下，在步骤(1)中，所述熔融处理的条件包括：温度为1350-1550℃，时间为3-4h。

11、优选地，所述退火处理的条件包括：温度为450-600℃，时间为4-6h。

12、优选地，在步骤(2)中，所述核化处理的条件包括：温度为620-680℃，时间为2-3h。

13、更优选地，在步骤(2)中，所述晶化处理的条件包括：温度为850-950℃，时间为1-2h。

14、本发明的第二方面提供第一方面所述的方法制备得到的长余辉微晶玻璃。

15、本发明的第三方面提供第二方面所述的长余辉微晶玻璃在节能指示和/或防伪领域中的应用。

16、本发明提供的长余辉微晶玻璃是一种在无机玻璃基体中均匀镶嵌了微米晶和/或纳米晶的复合材料，它综合了晶体和玻璃材料的优点，具有与晶体相近甚至更好的光学性能，并且制备方法简单。本发明提供的长余辉微晶玻璃余晖时间长、热稳定性和物理化学稳定性好，耐候性好，使用寿命长。

17、与现有技术相比，本发明提供的技术方案还具有以下优势：

18、(1)在本发明的长余辉微晶玻璃中，eu2+作为激活剂，ce3+作为敏化剂的掺入能够有效的吸收太阳光，并且在光照停止后，能够发射长达23h的绿色余辉光；

19、(2)本发明优选采用高温热处理，能够在玻璃中可控析出晶体，玻璃基体能够很好的包覆晶体，从而提高了材料的稳定性；

20、(3)本发明提供的制备方法简单、成本低、产量高，能够被多种外界光源激发，并且余辉时间久，在夜间照明、节能指示、防伪等领域具有广阔的应用前景。

技术特征：

1.一种制备长余辉微晶玻璃的方法，其特征在于，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述eu2o3和所述ce2o3的用量摩尔比为1：0.9-1.1。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，以所述组合物的总摩尔量为基准，所述组合物中含有18-20mol％的cao，9-10mol％的mgo，60-64mol％的sio2，3-5.5mol％的al2o3，0.5-1mol％的b2o3，0.5-1.5mol％的na2o，0.5-2mol％的zro2，0.5-1mol％的eu2o3，0.5-1mol％的ce2o3。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述熔融处理在碳粉存在的条件下进行。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，以所述混合物的总重量计，所述碳粉的用量不低于5wt％。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述熔融处理的条件包括：温度为1350-1550℃，时间为3-4h；

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述核化处理的条件包括：温度为620-680℃，时间为2-3h。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述晶化处理的条件包括：温度为850-950℃，时间为1-2h。

9.由权利要求1-8中任意一项所述的方法制备得到的长余辉微晶玻璃。

10.权利要求9所述的长余辉微晶玻璃在节能指示和/或防伪领域中的应用。

技术总结
本发明涉及长余辉材料领域，公开了一种制备长余辉微晶玻璃的方法，该方法包括：(1)将含有长余辉微晶玻璃用组合物的混合物依次进行熔融处理、成型处理和退火处理，得到基础玻璃；(2)将所述基础玻璃依次进行核化处理和晶化处理，得到所述长余辉微晶玻璃；本发明提供的长余辉微晶玻璃余晖时间长且稳定性好。

技术研发人员：陈永洲,胡恒广,闫冬成,张玉娇,周冰,毕克
受保护的技术使用者：河北光兴半导体技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15