專利名稱：增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃及其 制備方法。
背景技術(shù)：
在我們的日常生活中，綠色發(fā)光材料已經(jīng)廣泛應(yīng)用到各種領(lǐng)域。例如，熒光燈的綠 色發(fā)光熒光粉CeMgAl11O19 = Tb在汞蒸汽發(fā)出的波長為254nm的紫外線激發(fā)下發(fā)射出綠色可 見光，電視機(jī)彩色顯象管的綠色發(fā)光熒光粉ZnS:Cu，Au, Al在陰極射線激發(fā)下發(fā)射出綠色 可見光，還有在醫(yī)學(xué)界廣泛使用的χ-射線成像系統(tǒng)，則是利用χ-射線穿透人體后激發(fā)綠色 發(fā)光熒光粉Gd2O2S:Tb實(shí)現(xiàn)成像。目前使用的綠色發(fā)光熒光粉主要是稀土金屬離子或過渡 金屬離子摻雜的發(fā)光熒光粉材料，其具有較高的發(fā)光強(qiáng)度，但是，它們透光性差，熒光粉顆 粒大小不易控制，難以保證熒光粉涂屏的均勻性。相對于綠色發(fā)光熒光粉，綠色發(fā)光玻璃具有透明性好、發(fā)光均勻、機(jī)械強(qiáng)度高、化 學(xué)穩(wěn)定性好、工藝簡單、成本低廉的特點(diǎn)，并且能夠加工成任意形狀。但是一直以來，綠色發(fā) 光玻璃發(fā)光強(qiáng)度較綠色發(fā)光熒光粉低，極大地限制了綠色發(fā)光玻璃的應(yīng)用，因此，如何提高 綠色發(fā)光玻璃的發(fā)光強(qiáng)度成其廣泛應(yīng)用面臨的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種發(fā)光強(qiáng)度高 的增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃。本發(fā)明進(jìn)一步解決的技術(shù)問題在于，還提供一種工藝簡單、成本低廉的增強(qiáng)型綠 色發(fā)光玻璃的制備方法。為了達(dá)成上述目的，依據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃的制 備方法，包括以下步驟步驟Sl 制備化學(xué)式為aR20-bY203-cSi02-dTb203的綠色發(fā)光玻璃，其中R為Na、K、 Li中的至少一種，摩爾份數(shù)a的取值范圍為25 40，摩爾份數(shù)b的取值范圍為0. 01 15， 摩爾份數(shù)c的取值范圍為40 70，摩爾份數(shù)d的取值范圍為0. 01 15，進(jìn)一步地，所述摩 爾份數(shù)a的取值范圍優(yōu)選為30 38，所述摩爾份數(shù)b的取值范圍優(yōu)選為1 10，所述摩爾 份數(shù)c的取值范圍優(yōu)選為50 65，所述摩爾份數(shù)d的取值范圍優(yōu)選為1 10 ；步驟S2 制備AgNO3和RNO3混合熔鹽，使AgNO3占總重量的0. 1 50%，其中，R為 Na、K 或 Li ；步驟S3 將化學(xué)式為aR20-bY203-cSi02-dTb203的綠色發(fā)光玻璃浸入AgNO3和RNO3 混合熔鹽進(jìn)行離子交換，在離子交換過程中，保持AgNO3和RNO3混合熔鹽周圍的溫度浮動(dòng)在 士5°C范圍內(nèi)；步驟S4 將步驟S3處理后的化學(xué)式為aR20-bY2O3-CSiO2-ClTb2O3的綠色發(fā)光玻璃進(jìn) 行退火處理，得到增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃。
在本發(fā)明所述的增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃的制備方法中，所述步驟Sl包括步驟SL 1 以 R2C03、Y2O3> SiO2 及 Tb4O7 為原料，按化學(xué)式 aR20-bY203_cSi02-dTb203 中的摩爾份數(shù)稱取原料混合均勻，于1200 1500°C熔融1 5h，冷卻，然后在還原氣氛中 于600 1100°C退火1 20h，得到化學(xué)式為aR20-bY2O3-CSiO2-ClTb2O3的綠色發(fā)光玻璃，在 此，還原氣氛是指由體積比為95 5的隊(duì)H2混合氣體、H2或CO形成的氣氛，或者是碳粉 存在的氣氛；步驟Si. 2 對化學(xué)式為aR20-bY203-cSi02-dTb203的綠色發(fā)光玻璃進(jìn)行切割、拋光 和清洗處理。在本發(fā)明所述的增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃的制備方法中，所述步驟S2包括步驟S2. 1 稱取AgNO3和RNO3,并混合均勻形成AgNO3和RNO3混合料；步驟S2. 2 將AgNO3和RNO3混合料于350 400 °C加熱形成AgNO3和RNO3混合熔在本發(fā)明所述的增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃的制備方法中，所述步驟S3包括步驟S3. 1 將化學(xué)式為aR20-bY203-cSi02-dTb203的綠色發(fā)光玻璃浸入30s 24h 進(jìn)行離子交換；步驟S3. 2 從AgNO3和RNO3混合熔鹽中取出化學(xué)式為aR20-bY203_cSi02-dTb203的 綠色發(fā)光玻璃，冷卻后清洗。在本發(fā)明所述的增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃的制備方法中，所述步驟S4包括步驟S4. 1 將步驟S3處理后的化學(xué)式為aR20-bY203-cSi02-dTb203的綠色發(fā)光玻 璃在還原氣氛中于300 550°C熱處理1 24h，在此，還原氣氛是指由體積比為95 5的 N2 H2混合氣體、H2或CO形成的氣氛，或者是碳粉存在的氣氛；步驟S4. 2 冷卻得到增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃。為了達(dá)成上述目的，依據(jù)本發(fā)明的第二方面，還提供一種增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃，其 采用權(quán)利要求1 9任一所述的制備方法制備得到。本發(fā)明的增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃的制備方法中，通過熔鹽離子交換將Ag離子引入 到化學(xué)式為aR20-bY203-cSi02-dTb203的綠色發(fā)光玻璃表面，然后經(jīng)過熱處理得到Ag納米顆 粒_綠色發(fā)光玻璃復(fù)合型的增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃。本發(fā)明的增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃，通過表面形成Ag金屬納米顆粒，利用了金屬表面 等離子體效應(yīng)，從而顯著增強(qiáng)其在紫外光和陰極射線激發(fā)下的發(fā)光強(qiáng)度。本發(fā)明的增強(qiáng)型 綠色發(fā)光玻璃，具有良好的透光性、化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，且能夠制備成任意大小和形 狀，適合作為照明和顯示用的發(fā)光材料，尤其是應(yīng)用于場發(fā)射照明器件和顯示器件。本發(fā)明的增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃的制備方法，具有工藝簡單、成本低廉的特點(diǎn)，制備 出的增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃可制備成任意大小和形狀，適于工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中圖1是本發(fā)明的增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃的制備方法的流程具體實(shí)施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并 不會(huì)在任何方面限制本發(fā)明。圖1是本發(fā)明的增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃的制備方法的流程圖。如圖1所 示，在本發(fā)明的增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃的制備方法中，首先制備鋱摻雜的化學(xué)式為 aR20-bY2O3-CSiO2-ClTb2O3的綠色發(fā)光玻璃，接著制備AgNO3和RNO3混合熔鹽，然后將化學(xué)式 為aR20-bY203-cSi02-dTb203的綠色發(fā)光玻璃浸入AgNO3和RNO3混合熔鹽中進(jìn)行離子交換， 最后退火處理得到增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃。在以下實(shí)施例中，所用原料均為市面常見出售化學(xué)品，純度至少為分析純，其中， Y2O3的純度不低于99. 99%。雖然以下實(shí)施例中并無特別指明，所用還原氣氛是指由體積比 為95 5的隊(duì)H2混合氣體、H2或CO形成的氣氛，或者是碳粉存在的氣氛。在進(jìn)行熔鹽 離子交換時(shí)，AgNO3和RNO3混合熔鹽周圍的溫度浮動(dòng)在士5°C以內(nèi)。實(shí)施例1采用Na2C03、SiO2, Y2O3 和 Tb4O7 為主要原料，稱取 Na2C039. 59g、Υ2034· 08g、 SiO2IO. 88g、Tb4074. 51g，混合均勻后在1350°C熔融2小時(shí)，將熔融的玻璃料冷卻至室溫后再 置于還原氣氛中于900°C保溫4小時(shí)，冷卻制得化學(xué)式為30Na20 ·6Υ203 -60Si02 *4Tb203 (其 中各組分前邊的系數(shù)為mol份數(shù)，下同)的綠色發(fā)光玻璃，切割、拋光后清洗待用。稱取2. 5g AgNO3和47. 5g KNO3混合均勻置于剛玉坩堝中，然后將剛玉坩堝放入 350°C高溫爐中加熱形成AgNO3和KNO3混合熔鹽。將清洗后的化學(xué)式為30Na20 · 6Y203 · 60Si02 · 4Tb203的綠色發(fā)光玻璃浸入到AgNO3 和KNO3混合熔鹽中進(jìn)行離子交換1小時(shí)后取出，自然冷卻后用去離子水洗去化學(xué)式為 30Na20 · 6Y203 · 60Si02 · 4Tb203的綠色發(fā)光玻璃表面殘留的混合熔鹽。最后，將其放入還原氣氛的退火爐中在350°C熱處理5小時(shí)后隨爐冷卻，得到增強(qiáng) 型綠色發(fā)光玻璃。實(shí)施例2采用Na2C03、SiO2, Y2O3 和 Tb4O7 為主要原料，稱取 Na2CO3IO. 58g、Υ2035· 64g、 SiO2IO. 88g、Tb4072. 33g，混合均勻后在1350°C熔融2小時(shí)，將熔融的玻璃料冷卻至室溫后 再置于中于900°C保溫4小時(shí)，冷卻制得化學(xué)式為32Na20 · 8Y203 · 58Si02 · 2Tb203的綠色發(fā) 光玻璃，切割、拋光后清洗待用。稱取12. 5g AgNO3和37. 5g KNO3混合均勻置于剛玉坩堝中，然后將剛玉坩堝放入 380°C高溫爐中加熱形成AgNO3和KNO3混合熔鹽。將清洗后的化學(xué)式為32Na20 ·8Υ203 · 58Si02 -2Tb203的綠色發(fā)光玻璃浸入到AgNO3 和KNO3混合熔鹽中進(jìn)行離子交換30分鐘后取出，自然冷卻后用去離子水洗去化學(xué)式為 32Na20 · 8Y203 · 588i02 · 2Tb203的綠色發(fā)光玻璃表面殘留的混合熔鹽。最后，將其放入還原氣氛的退火爐中在400°C熱處理3小時(shí)后隨爐冷卻，得到增強(qiáng) 型綠色發(fā)光玻璃。實(shí)施例3采用K2C03、Si02、Y203 和 Tb4O7 為主要原料，稱取 K2C0313. 76g、Y2035. 62g、Si028 . 97g、Tb4O7L 03g，混合均勻后在1400°C熔融2小時(shí)，將熔融的玻璃料冷卻至室溫后再置于還原氣 氛中于1100°C保溫2小時(shí)，冷卻制得化學(xué)式為36Κ20 · 9Y203 · 54Si02 · ITb2O3的綠色發(fā)光玻 璃，切割、拋光后清洗待用。稱取0. 5g AgNO3和49. 5g NaNO3混合均勻置于剛玉坩堝中，然后將剛玉坩堝放入 400°C高溫爐中加熱形成AgNO3和NaNO3混合熔鹽。將清洗后的化學(xué)式為36Κ20 · 9Y203 · 54Si02 · ITb2O3的綠色發(fā)光玻璃浸入到AgNO3 和NaNO3混合熔鹽中進(jìn)行離子交換24小時(shí)后取出，自然冷卻后用去離子水洗去化學(xué)式為 36Κ20 · 9Y203 · 54Si02 · ITb2O3的綠色發(fā)光玻璃表面殘留的混合熔鹽。最后，將其放入還原氣氛的退火爐 中在550°C熱處理24小時(shí)后隨爐冷卻，得到增 強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃。
實(shí)施例4采用Li2C03、SiO2, Y2O3 和 Tb4O7 為主要原料，稱取 Li2C037. 56g、Υ2034· 62g、 Si0212. 31g、Tb4075. lg，混合均勻后在1300°C熔融2小時(shí)，將熔融的玻璃料冷卻至室溫后再 置于還原氣氛中于600°C保溫20小時(shí)，冷卻制得化學(xué)式為30Li20 · 6Y203 · 60Si02 · 4Tb203 的綠色發(fā)光玻璃，切割、拋光后清洗待用。稱取25g AgNO3和25g NaNO3混合均勻置于剛玉坩堝中，然后將剛玉坩堝放入 360°C高溫爐中加熱形成AgNO3和NaNO3混合熔鹽。將清洗后的化學(xué)式為30Li20 · 6Y203 · 60Si02 · 4Tb203的綠色發(fā)光玻璃浸入到AgNO3 和NaNO3混合熔鹽中進(jìn)行離子交換1分鐘后取出，自然冷卻后用去離子水洗去化學(xué)式為 30Li20 · 6Y203 · 60Si02 · 4Tb203的綠色發(fā)光玻璃表面殘留的混合熔鹽。最后，將其放入還原氣氛的退火爐中在300°C熱處理1小時(shí)后隨爐冷卻，得到增強(qiáng) 型綠色發(fā)光玻璃。實(shí)施例5采用Na2C03、SiO2, Y2O3 和 Tb4O7 為主要原料，稱取 Na2CO3IO. 63g、Υ2033· 02g、 Si0212 . 08g、Tb4073. 75g，混合均勻后在1350°C熔融2小時(shí)，將熔融的玻璃料冷卻至室溫后 置于還原氣氛中于900°C保溫4小時(shí)，制得化學(xué)式為30. 9Na20 ·4. 12Υ203 ·61. 89Si02 ·3. 09Tb 203的綠色發(fā)光玻璃，切割、拋光后清洗待用。稱取15g AgN0dP35g KNCV混合均勻置于剛玉坩堝中，然后將剛玉坩堝放入350°C 高溫爐中加熱形成AgNO3和KNO3混合熔鹽。將清洗后的化學(xué)式為30. 9Na20 · 4. 12Υ203 · 61. 89Si02 · 3. OOTb2O3的綠色發(fā)光玻璃浸 入到AgNO3和KNO3混合熔鹽中進(jìn)行離子交換10小時(shí)后取出，自然冷卻后用去離子水洗去化學(xué) 式為30. 9Na20 · 4. 12Υ203 · 61. 89Si02 · 3. OOTb2O3的綠色發(fā)光玻璃表面殘留的混合熔鹽。最后，將其放入還原氣氛的退火爐中在380°C熱處理8小時(shí)后隨爐冷卻，得到增強(qiáng) 型綠色發(fā)光玻璃。實(shí)施例6采用Na2C03、Li2C03、Si02、Y203 和 Tb4O7 為主要原料，稱取 Na2C037. 19g、Li2C035. Olg、 Y2033. 68g、Si0213 . 08g、Tb4072. 03g，混合均勻后在1350°C熔融2小時(shí)，將熔融的玻璃料冷卻 至室溫后置于還原氣氛中于800°C保溫6小時(shí)，冷卻制得化學(xué)式為18. INa2O-18. ILi2O -4. 3 5Y203 · 58Si02 · 1. 45Tb203的綠色發(fā)光玻璃，切割、拋光后清洗待用。
稱取IOg AgN0dP40g KNCV混合均勻置于剛玉坩堝中，然后將剛玉坩堝放入375°C 高溫爐中加熱形成AgNO3和KNO3混合熔鹽。將清洗后的化學(xué)式為18. INa2O · 18. ILi2O · 4. 35Y203 · 58Si02 · 1. 45Tb203 的綠色 發(fā)光玻璃浸入到AgNO3和KNO3混合熔鹽中進(jìn)行離子交換15小時(shí)后取出，自然冷卻后用去離 子水洗去化學(xué)式為18. INa2O · 18. ILi2O ·4. 35Y203 · 58Si02 · 1. 45Tb203的綠色發(fā)光玻璃表 面殘留的混合熔鹽。最后，將其放入還原氣氛的退火爐中在450°C熱處理12小時(shí)后隨爐冷卻，得到增 強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃。實(shí)施例7采用Na2C03、K2CO3> SiO2, Y2O3 和 Tb4O7 為主要原料，稱取 Na2C034. 66g、K2C036 . 55g、 Y2032. llg、Si026 . 96g、Tb4078. 9g，混合均勻后在1300°C熔融3小時(shí)，將熔融的玻璃料冷卻至 室溫后再置于還原氣氛中于850°C保溫10小時(shí)，冷卻制得化學(xué)式為18. 3Na20-19. 7Κ20 ·3. 9 Y2O3 · 48. 2Si02 · 9. OTb2O3的綠色發(fā)光玻璃，切割、拋光后清洗待用。稱取Ig AgN0dP49g LiNCV混合均勻置于剛玉坩堝中，然后將剛玉坩堝放入370°C 高溫爐中加熱形成AgNO3和LiNO3混合熔鹽。將清洗后的化學(xué)式為18. 3Na20 · 19. 7Κ20 · 3. 9Y2O3 · 48. 2Si02 · 9. OTb2O3 的綠色發(fā) 光玻璃浸入到AgNO3和LiNO3混合熔鹽中進(jìn)行離子交換20小時(shí)后取出，自然冷卻后用去離 子水洗去化學(xué)式為18. 3Na20 · 19. 7Κ20 · 3. 9Υ203 · 48. 2Si02 · 9. OTb2O3的綠色發(fā)光玻璃表面 殘留的混合熔鹽。最后，將其放入還原氣氛的退火爐中在500°C熱處理18小時(shí)后隨爐冷卻，得到增 強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃。實(shí)施例8采用K2C03、Si02、Y203 和 Tb4O7 為主要原料，稱取 K2C0315. 29g、Y2036. 24g、Si028 . 31g、 Tb4O7O. Olg，混合均勻后在1500°C熔融1小時(shí)，將熔融的玻璃料冷卻至室溫后再置于還原氣 氛中于700°C保溫15小時(shí)，冷卻制得化學(xué)式為40K20 · IOY2O3 · 50Si02 · 0. OlTb2O3的綠色發(fā) 光玻璃，切割、拋光后清洗待用。稱取0. 5g AgNO3和49. 5g NaNO3混合均勻置于剛玉坩堝中，然后將剛玉坩堝放入 390°C高溫爐中加熱形成AgNO3和NaNO3混合熔鹽。將清洗后的化學(xué)式為40K20 · IOY2O3 · 50Si02 · 0. OlTb2O3的綠色發(fā)光玻璃浸入到 AgNO3和NaNO3混合熔鹽中進(jìn)行離子交換18小時(shí)后取出，自然冷卻后用去離子水洗去化學(xué) 式為40K20 · IOY2O3 · 50Si02 · 0. OlTb2O3的綠色發(fā)光玻璃表面殘留的混合熔鹽。最后，將其放入還原氣氛的退火爐中在475°C熱處理10小時(shí)后隨爐冷卻，得到增 強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃。實(shí)施例9采用Na2C03、K2CO3> Li2C03、SiO2, Y2O3 和 Tb4O7 為主要原料，稱取 Na2C033 . 94g、 K2C034. 8g、Li2C033. 27g、Y2036. 75g、Si029 . 2g、Tb4072. 16g，混合均勻后在 1300°C熔融 3 小時(shí)， 將熔融的玻璃料冷卻至室溫后再置于還原氣氛中1050°C保溫2. 5小時(shí)，冷卻制得化學(xué)式為 12. 2Na20 · 11. 4Κ20 · 14. 5Li20 · 9. 8Y203 · 50. 2Si02 · 1. OTb2O3 的綠色發(fā)光玻璃，切割、拋光
后清洗待用。
稱取18g AgNO3和32g NaNO3混合均勻置于剛玉坩堝中，然后將剛玉坩堝放入365 °C高溫爐中加熱形成AgNO3和NaNO3混合熔鹽。將清洗后的化學(xué)式為12. 2Na20 · 11. 4Κ20 · 14. 5Li20 · 9. 8Y203 · 50. 2Si02 · 1. OTb2O3 的綠色發(fā)光玻璃浸入到AgNO3和NaNO3混合熔鹽中進(jìn)行離子交換45分鐘后取出，自然冷卻 后用去離子水洗去化學(xué)式為 12. 2Na20 · 11. 4Κ20 · 14. 5Li20 · 9. 8Y203 · 50. 2Si02 · 1. OTb2O3 的綠色發(fā)光玻璃表面殘留的混合熔鹽。最后，將其放入還原氣氛退火爐中在455°C熱處理1小時(shí)后隨爐冷卻，得到增強(qiáng)型 綠色發(fā)光玻璃。實(shí)施例10采用Na2C03、K2CO3> Li2C03、Si02、Y2O3 和 Tb4O7 為主要原料，稱取 Na2C033. 33g、 K2C034. 34g,Li2CO3L 16g、Y2036. 75g、Si021 2 . 28g,Tb4O7O. 58g，混合均勻后在 1300°C熔融 3 小 時(shí)，將熔融的玻璃料冷卻至室溫后置于還原氣氛中1050°C保溫2. 5小時(shí)，制得化學(xué)式為ION a20 · IOK2O · 5Li20 · 9. 5Y203 · 65Si02 · 0. 5Tb203的綠色發(fā)光玻璃，切割、拋光后清洗待用。稱取16. 67g AgNO3和33. 33g KNO3混合均勻置于剛玉坩堝中，然后將剛玉坩堝放 入350°C高溫爐中加熱形成AgNO3和KNO3混合熔鹽。將清洗后的化學(xué)式為IONa2O · IOK2O · 5Li20 · 9. 5Y203 · 65Si02 · 0. 5Tb203 的綠色 發(fā)光玻璃浸入到AgNO3和KNO3混合熔鹽中進(jìn)行離子交換2. 5小時(shí)后取出，自然冷卻后用去 離子水洗去化學(xué)式為IONa2O · IOK2O · 5Li20 · 9. 5Y203 · 65Si02 · 0. 5Tb203的綠色發(fā)光玻璃 表面殘留的混合熔鹽。最后，將其放入還原氣氛的退火爐中在350°C熱處理6小時(shí)后隨爐冷卻，得到增強(qiáng) 型綠色發(fā)光玻璃。實(shí)施例11采用K2CO3> SiO2, Y2O3 和 Tb4O7 為主要原料，稱取 K2CO312. 56g、Y2O3O. 82g、 Si0215 . 29g、Tb4075. 43g，混合均勻后在1200°C熔融5小時(shí)，將熔融的玻璃料冷卻至室溫后 再置于還原氣氛中于1100°C保溫1小時(shí)，冷卻制得化學(xué)式為25K20 · IY2O3 · 70Si02 · 4Tb203 的綠色發(fā)光玻璃，切割、拋光后清洗待用。稱取0. 05g AgNO3和49. 95g NaNO3混合均勻置于剛玉坩堝中，然后將剛玉坩堝放 入400°C高溫爐中加熱形成AgNO3和NaNO3混合熔鹽。將清洗后的化學(xué)式為25K20 · IY2O3 · 70Si02 · 4Tb203的綠色發(fā)光玻璃浸入到AgNO3 和NaNO3混合熔鹽中進(jìn)行離子交換30秒后取出，自然冷卻后用去離子水洗去化學(xué)式為 25K20 · IY2O3 · 70Si02 · 4Tb203的綠色發(fā)光玻璃表面殘留的混合熔鹽。最后，將其放入還原氣氛的退火爐中在550°C熱處理24小時(shí)后隨爐冷卻，得到增 強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃。實(shí)施例12采用Li2C03、SiO2, Y2O3 和 Tb4O7 為主要原料，稱取 Li2CO3IO. 63g、Y2O3O. Olg、 SiO2Il. 83g、Tb4O7H. 16g，混合均勻后在1300°C熔融3小時(shí)，將熔融的玻璃料冷卻至室溫后 再置于還原氣氛中于600°C保溫20小時(shí)，冷卻制得化學(xué)式為37. 99Li20 ·0. OlY2O3-52Si02 ·1 OTb2O3的綠色發(fā)光玻璃，切割、拋光后清洗待用。稱取25g AgNO3和25g NaNO3混合均勻置于剛玉坩堝中，然后將剛玉坩堝放入360°C高溫爐中加熱形成AgNO3和NaNO3混合熔鹽。將清洗后的化學(xué)式為37. 99Li20 · 0. OlY2O3 · 52Si02 · IOTb2O3的綠色發(fā)光玻璃浸入 到AgNO3和NaNO3混合熔鹽中進(jìn)行離子交換10分鐘后取出，自然冷卻后用去離子水洗去化 學(xué)式為37. 99Li20 · 0. OlY2O3 · 52Si02 · IOTb2O3的綠色發(fā)光玻璃表面殘留的混合熔鹽。最后，將其放入還原氣氛的退火爐中在300°C熱處理1小時(shí)后隨爐冷卻，得到增強(qiáng) 型綠色發(fā)光玻璃。實(shí)施例13采用Na2C03、SiO2, Y2O3 和 Tb4O7 為主要原料，稱取 Na2CO3Il. 48g、Y2O3Il. 46g、 SiO2IO. 57g、Tb4O7L 26g，混合均勻后在1350°C熔融2小時(shí)，將熔融的玻璃料冷卻至室溫后 置于還原氣氛中于900°C保溫4小時(shí)，制得化學(xué)式為32Na20 · 15Y203 · 52Si02 · ITb2O3的綠 色發(fā)光玻璃，切割、拋光后清洗待用。稱取15g AgN0dP35g KNCV混合均勻置于剛玉坩堝中，然后將剛 玉坩堝放入350°C 高溫爐中加熱形成AgNO3和KNO3混合熔鹽。將清洗后的化學(xué)式為32Na20 · 15Y203 · 52Si02 · ITb2O3的綠色發(fā)光玻璃浸入到 AgNO3* KNO3混合熔鹽中進(jìn)行離子交換10小時(shí)后取出，自然冷卻后用去離子水洗去化學(xué)式 為32Na20 · 15Y203 · 52Si02 · ITb2O3的綠色發(fā)光玻璃表面殘留的混合熔鹽。最后，將其放入還原氣氛的退火爐中在380°C熱處理8小時(shí)后隨爐冷卻，得到增強(qiáng) 型綠色發(fā)光玻璃。實(shí)施例14采用Na2C03、SiO2, Y2O3 和 Tb4O7 為主要原料，稱取 Na2C038. 29g、Υ2036· 42g、 Si025 . 70g、Tb4O713. 30g，混合均勻后在1420°C熔融2小時(shí)，將熔融的玻璃料冷卻至室溫后 置于還原氣氛中于600°C保溫4小時(shí)，制得化學(xué)式為33Na20 · 12Y203 · 40Si02 · 15Tb203的綠 色發(fā)光玻璃，切割、拋光后清洗待用。稱取5g AgNO3和45g KNO3混合均勻置于剛玉坩堝中，然后將剛玉坩堝放入470°C 高溫爐中加熱形成AgNO3和KNO3混合熔鹽。將清洗后的化學(xué)式為33Na20 · 12Y203 · 40Si02 · 15Tb203的綠色發(fā)光玻璃浸入到 AgNO3和KNO3混合熔鹽中進(jìn)行離子交換45秒后取出，自然冷卻后用去離子水洗去化學(xué)式為 33Na20 · 12Y203 · 40Si02 · 15Tb203的綠色發(fā)光玻璃表面殘留的混合熔鹽。最后，將其放入還原氣氛的退火爐中在375°C熱處理8小時(shí)后隨爐冷卻，得到增強(qiáng) 型綠色發(fā)光玻璃。
權(quán)利要求
一種增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃的制備方法，其特征在于，包括以下步驟步驟S1制備化學(xué)式為aR2O-bY2O3-cSiO2-dTb2O3的綠色發(fā)光玻璃，其中R為Na、K、Li中的至少一種，摩爾份數(shù)a的取值范圍為25～40，摩爾份數(shù)b的取值范圍為0.01～15，摩爾份數(shù)c的取值范圍為40～70，摩爾份數(shù)d的取值范圍為0.01～15；步驟S2制備AgNO3和RNO3混合熔鹽，使AgNO3占總重量的0.1～50％，其中，R為Na、K或Li；步驟S3將化學(xué)式為aR2O-bY2O3-cSiO2-dTb2O3的綠色發(fā)光玻璃浸入AgNO3和RNO3混合熔鹽進(jìn)行離子交換；步驟S4將步驟S3處理后的化學(xué)式為aR2O-bY2O3-cSiO2-dTb2O3的綠色發(fā)光玻璃進(jìn)行退火處理，得到增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃的制備方法，其特征在于，所述步驟Sl 包括步驟 SL 1 以 R2C03、Y2O3> SiO2 及 Tb4O7 為原料，按化學(xué)式 aR20-bY203-cSi02-dTb203 中 的摩爾份數(shù)稱取原料混合均勻，于1200 1500°C熔融1 5h，冷卻，然后在還原氣氛中于 600 1100°C退火1 20h，得到化學(xué)式為aR20-bY2O3-CSiO2-ClTb2O3的綠色發(fā)光玻璃；步驟Si. 2 對化學(xué)式為aR20-bY203-cSi02-dTb203的綠色發(fā)光玻璃進(jìn)行切割、拋光和清 洗處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃的制備方法，其特征在于，所述摩爾 份數(shù)a的取值范圍為30 38。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃的制備方法，其特征在于，所述摩爾 份數(shù)b的取值范圍為1 10。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃的制備方法，其特征在于，所述摩爾 份數(shù)c的取值范圍為50 65。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃的制備方法，其特征在于，所述摩爾 份數(shù)d的取值范圍為1 10。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃的制備方法，其特征在于，所述步驟S2 包括步驟S2. 1 稱取AgNO3和RNO3,并混合均勻形成AgNO3和RNO3混合料；步驟S2. 2 將AgNO3和RNO3混合料于350 400°C加熱形成AgNO3和RNO3混合熔鹽。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃的制備方法，其特征在于，所述步驟S3 包括步驟S3. 1 將化學(xué)式為aR20-bY203_cSi02-dTb203的綠色發(fā)光玻璃浸入30s 24h進(jìn)行 離子交換；步驟S3. 2 從AgNO3和RNO3混合熔鹽中取出化學(xué)式為aR20-bY203_cSi02-dTb203的綠色 發(fā)光玻璃，冷卻后清洗。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃的制備方法，其特征在于，所述步驟S4 包括步驟S4. 1 將步驟S3處理后的化學(xué)式為aR20-bY2O3-CSiO2-ClTb2O3的綠色發(fā)光玻璃在還 原氣氛中于300 550°C熱處理1 24h ；步驟S4. 2 冷卻得到增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃。
10. 一種增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃，其特征在于，其采用權(quán)利要求1 9任一所述的制備方法制備得到。
全文摘要
本發(fā)明涉及增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃及其制備方法，制備方法包括制備鋱摻雜的化學(xué)式為aR2O-bY2O3-cSiO2-dTb2O3的綠色發(fā)光玻璃以及AgNO3與堿金屬硝酸鹽的混合熔鹽，將綠色發(fā)光玻璃浸入混合熔鹽中進(jìn)行離子交換，再經(jīng)退火處理，得到增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃。本發(fā)明的制備方法工藝簡單、成本低廉，得到的增強(qiáng)型綠色發(fā)光玻璃不僅具有良好的透光性、化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，還具有很高的發(fā)光強(qiáng)度，適合用于照明和顯示領(lǐng)域的發(fā)光材料。
文檔編號C03C4/12GK101817639SQ20101010320
公開日2010年9月1日 申請日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月26日
發(fā)明者喬延波, 周明杰, 馬文波 申請人:海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司