本發(fā)明涉及表面改性技術領域,更具體地說,涉及一種陶瓷用發(fā)光粉表面改性的方法。
背景技術:
發(fā)光陶瓷是一種理想的節(jié)能環(huán)保型光致發(fā)光裝飾材料,可用于會客室、臥室、衛(wèi)生間、走廊、門廳、樓梯等許多地方,在突然失去照明條件的緊急情況下方便人們的生活。發(fā)光陶瓷的關鍵組成是發(fā)光粉。目前,發(fā)光粉的種類較多,但應用于陶瓷材料中,其耐水性和高溫性能還有待提高。對于陶瓷用發(fā)光粉的高溫易氧化的問題,主要有以下兩種方法解決:一是在發(fā)光粉的表面包覆一層對發(fā)光粉的起始余輝亮度影響不大的物質,以達到隔絕空氣提高它的耐高溫性;另一種采用配合料和釉料一起燒成,在燒成過程中生成發(fā)光晶體,從而使釉料整體呈現(xiàn)發(fā)光的性能?,F(xiàn)有的包覆方式,制備的發(fā)光粉粉體顆粒較大,應用于陶瓷裝飾,表面質量欠佳。后一種方法,由于陶瓷磚采用高溫快燒,稀土離子被分散在釉料中很難被反應進入指定載體中,導致發(fā)光效果較差。
技術實現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術的缺點與不足,本發(fā)明的目的在于提供一種陶瓷用發(fā)光粉表面改性的方法。
為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用以下技術方案:
一種陶瓷用發(fā)光粉表面改性的方法,包括以下的步驟:
(1)將稀土可溶鹽溶于乙醇溶液中,磁力攪拌形成含稀土離子的溶液A;
(2)稱取溶膠,將步驟(1)中含稀土離子的溶液A倒入溶膠中,磁力攪拌形成含稀土離子的溶膠B,其中溶液A與溶膠的質量比為1:2-1:5;
(3)稱取發(fā)光粉,將發(fā)光粉分散在含表面活性劑的乙醇溶液中,磁力攪拌形成含發(fā)光粉的懸濁液C;
(4)將懸濁液C與含稀土離子的溶膠B混合,形成漿料D,其中懸濁液C與溶膠B的質量比為2:1-4:1;
(5)將漿料D置于高能研磨設備中研磨后采用離心機將發(fā)光粉分離;
(6)將分離出的發(fā)光粉依次進行干燥、煅燒、冷卻、酸洗、水洗處理,得到表面改性的發(fā)光粉。
優(yōu)選地,在所述步驟(1)中,所述稀土可溶鹽由Ce(NO3)3·6H2O、Dy(NO3)3·6H2O、Tb(NO3)3、Sm(NO3)3、Eu(NO3)3·6H2O中的一種或四種任意比例混合物組成。
優(yōu)選地,在所述步驟(2)中,所述溶膠由鋁溶膠、硅溶膠、鋯溶膠中的一種或四種任意比例混合物組成。
優(yōu)選地,在所述步驟(3)中,所述發(fā)光粉的基體由Sr4A14O25、SrAl2O4、Sr2MgSi2O7、CaA12O4、CaTiO3中的一種或四種任意比例混合物組成。
優(yōu)選地,在所述步驟(3)中,所述表面活性劑為聚乙烯吡咯烷酮。
優(yōu)選地,在所述步驟(5)中,高能研磨設備的轉速為800-1200轉/分鐘,研磨時間為1-2小時。
優(yōu)選地,在所述步驟(6)中,干燥溫度為80℃,干燥時間為3小時。
優(yōu)選地,在所述步驟(6)中,煅燒在氮氣氣氛進行,煅燒溫度為800-1200℃,保溫時間為1-3小時。
優(yōu)選地,在所述步驟(6)中,采用8mol/L的鹽酸進行酸洗。
本發(fā)明具有以下有益效果:
將溶膠與發(fā)光粉進行高能研磨,在發(fā)光粉破碎形成新表面的同時附著溶膠,有利于溶膠在發(fā)光粉表面的包覆;高能研磨過程會對發(fā)光粉結構進行破壞,采用含稀土元素溶膠對發(fā)光粉進行表面包覆可有效彌補稀土離子的損失。因此,本發(fā)明不僅可以提高發(fā)光粉的高溫性能,同時還能調(diào)控發(fā)光粉的粒度。
具體實施方式
為了對本發(fā)明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解,現(xiàn)詳細說明本發(fā)明的具體實施方式。
實例1:
一種陶瓷用發(fā)光粉表面改性的方法,包括以下的步驟:
(1)將2克Ce(NO3)3·6H2O溶于20毫升乙醇溶液中,磁力攪拌10分鐘,形成含稀土離子的溶液A;
(2)稱取100克的鋁溶膠,將步驟(1)中的溶液A倒入溶膠中,磁力攪拌30分鐘,形成含稀土鈰離子的溶膠B;
(3)稱取20克基體為SrAl2O4的發(fā)光粉,將基體為SrAl2O4的發(fā)光粉分散在244mL含聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液中,磁力攪拌30分鐘,形成含發(fā)光粉的懸濁液C;
(4)將懸濁液C與含稀土鈰離子的溶膠B混合,形成漿料D;
(5)將漿料D置于高能研磨設備中研磨分散1小時,轉速為1200轉/分鐘,隨后采用離心機將發(fā)光粉分離30分鐘,離心機的轉速為2000轉/分鐘;
(6)將離心分離出的發(fā)光粉進行在80℃的恒溫干燥箱中干燥3小時,隨后在氮氣保護氣氛爐中800℃煅燒3小時,冷卻后,采用8mol/L的鹽酸酸洗,最后水洗處理,即得表面改性的發(fā)光粉。
實例2:
一種陶瓷用發(fā)光粉表面改性的方法,包括以下的步驟:
(1)將2.5克Dy(NO3)3·6H2O溶于20毫升乙醇溶液中,磁力攪拌10分鐘,形成含稀土離子的溶液A;
(2)稱取100克的硅溶膠,將步驟(1)中的溶液A倒入溶膠中,磁力攪拌30分鐘,形成含稀土鈰離子的溶膠B;
(3)取20克基體為Sr2MgSi2O7的發(fā)光粉,將基體為Sr2MgSi2O7的發(fā)光粉分散在470mL含聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液中,磁力攪拌30分鐘,形成含發(fā)光粉的懸濁液C;
(4)將懸濁液C與含稀土鈰離子的溶膠B混合,形成漿料D;
(5)將漿料D置于高能研磨設備中研磨分散1小時,轉速為800轉/分鐘,隨后采用離心機將發(fā)光粉分離30分鐘,離心機的轉速為2000轉/分鐘;
(6)將離心分離出的發(fā)光粉進行在80℃的恒溫干燥箱中干燥3小時,隨后在氮氣保護氣氛爐中1200℃煅燒1小時,冷卻后,采用8mol/L的鹽酸酸洗,最后水洗處理,即得表面改性的發(fā)光粉。
實例3:
一種陶瓷用發(fā)光粉表面改性的方法,包括以下的步驟:
(1)將2克Tb(NO3)3溶于20毫升乙醇溶液中,磁力攪拌10分鐘,形成含稀土離子的溶液A;
(2)稱取100克的鋯溶膠,將步驟(1)中的溶液A倒入溶膠中,磁力攪拌30分鐘,形成含稀土鈰離子的溶膠B;
(3)稱取20克基體為CaA12O4的發(fā)光粉,將基體為CaA12O4的發(fā)光粉分散在352mL含聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液中,磁力攪拌30分鐘,形成含發(fā)光粉的懸濁液C;
(4)將懸濁液C與含稀土鈰離子的溶膠B混合,形成漿料D;
(5)將漿料D置于高能研磨設備中研磨分散2小時,轉速為1000轉/分鐘,隨后采用離心機將發(fā)光粉分離30分鐘,離心機的轉速為2000轉/分鐘;
(6)將離心分離出的發(fā)光粉進行在80℃的恒溫干燥箱中干燥3小時,隨后在氮氣保護氣氛爐中1100℃煅燒1小時,冷卻后,采用8mol/L的鹽酸酸洗,最后水洗處理,即得表面改性的發(fā)光粉。
實例4:
一種陶瓷用發(fā)光粉表面改性的方法,包括以下的步驟:
(1)將1.5克Eu(NO3)3·6H2O溶于20毫升乙醇溶液中,磁力攪拌10分鐘,形成含稀土離子的溶液A;
(2)稱取100克的鋯溶膠,將步驟(1)中的溶液A倒入溶膠中,磁力攪拌30分鐘,形成含稀土鈰離子的溶膠B;
(3)稱取20克基體為Sr2MgSi2O7的發(fā)光粉,將基體為Sr2MgSi2O7的發(fā)光粉分散在223mL含聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液中,磁力攪拌30分鐘,形成含發(fā)光粉的懸濁液C;
(4)將懸濁液C與含稀土鈰離子的溶膠B混合,形成漿料D;
(5)將漿料D置于高能研磨設備中研磨分散2小時,轉速為900轉/分鐘,隨后采用離心機將發(fā)光粉分離30分鐘,離心機的轉速為2000轉/分鐘;
(6)將離心分離出的發(fā)光粉進行在80℃的恒溫干燥箱中干燥3小時,隨后在氮氣保護氣氛爐中1000℃煅燒1小時,冷卻后,采用8mol/L的鹽酸酸洗,最后水洗處理,即得表面改性的發(fā)光粉。
上面對本發(fā)明的實施例進行了描述,但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式,上述的具體實施方式僅僅是示意性的,而不是限制性的,本領域的普通技術人員在本發(fā)明的啟示下,在不脫離本發(fā)明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下,還可做出很多形式,這些均屬于本發(fā)明的保護之內(nèi)。