專利名稱：發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光材料領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜微晶玻璃及 其制備方法。
背景技術(shù)：
通過向納米微孔玻璃的微孔中引入稀土離子，再經(jīng)過高溫固相燒結(jié)使微孔玻璃的 微孔收縮，從而可得到密實透明的稀土離子摻雜高硅氧發(fā)光玻璃。由于稀土離子摻雜高硅 氧玻璃基質(zhì)中S^2的含量很高，玻璃成分類似于石英玻璃，所以，稀土離子摻雜高硅氧玻璃 具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、耐熱沖擊性能、耐高能離子輻照性能、光透過性能和可 加工性。因此，稀土摻雜高硅氧發(fā)光玻璃充分滿足了新型顯示和照明技術(shù)發(fā)展的諸多需求， 尤其是在一些高溫、易腐蝕和強(qiáng)振動等特殊的專業(yè)照明和顯示領(lǐng)域，稀土離子摻雜高硅氧 發(fā)光玻璃具有很好的應(yīng)用前景。然而，相對于發(fā)光熒光粉，稀土離子摻雜高硅氧玻璃的發(fā)光 強(qiáng)度不夠強(qiáng)，如何增強(qiáng)稀土離子在高硅氧玻璃中的發(fā)光強(qiáng)度成為阻礙其廣泛應(yīng)用的一大技 術(shù)難題。

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)光增強(qiáng)型 鋱摻雜納米微晶玻璃的制備方法，該方法可以得到發(fā)光強(qiáng)度強(qiáng)、物理化學(xué)性能優(yōu)異的發(fā)光 增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃。本發(fā)明進(jìn)一步要解決的技術(shù)問題在于，還提供一種發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻^^ ο本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻 璃的制備方法，包括以下步驟①制備含有M離子和鋱離子的混合溶液；②將納米微孔玻璃浸入到混合溶液中0. 5 50小時；③將步驟②浸液后的納米微孔玻璃燒結(jié)，制成發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃， 燒結(jié)溫度為1100 1300°C ；其中，所述M為鈣、鍶、鋇的至少一種。在本發(fā)明所述的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃的制備方法中，所述步驟①為 將鋱的氧化物、硝酸鹽、氯化物、碳酸鹽、乙酸鹽中的至少一種和M的硝酸鹽、氯化物、碳酸 鹽、乙酸鹽中的至少一種溶于溶劑，制備含有鋱離子和M離子的混合溶液，所述溶劑為水、 硝酸、鹽酸、乙酸中的一種。在本發(fā)明所述的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃的制備方法中，所述混合溶液中 鋱離子的濃度為0. 001 0. lmol/L, M離子的濃度為0. 1 lmol/L。在本發(fā)明所述的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃的制備方法中，所述納米微孔玻 璃包括下列重量百分比的組分
SiO294.0 98.0%B2O31.0 3.0%Al2O3 1.0 3.0%;納米微孔玻璃的微孔孔徑為4 30納米，微孔體積占玻璃總體積的25 40%。在本發(fā)明所述的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃的制備方法中，所述步驟③為 將步驟②浸液后的納米微孔玻璃在室溫下晾干，然后再逐步升溫，在室溫升至400°C過程中 和900°C升至燒結(jié)溫度的過程中，升溫速度不高于15°C /min,升溫至燒結(jié)溫度燒結(jié)2 4小 時，燒結(jié)溫度為1100 1300°C，冷卻至室溫，制備得到發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃。所 述燒結(jié)溫度優(yōu)選為1150 1250°C。一種發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃，其采用上述的制備方法制備得到。本發(fā)明通過浸泡法向納米微孔玻璃中引入鈣離子(Ca2+)、鍶離子(Sr2+)、鋇離子 (Ba2+)中的至少一種和鋱離子(Tb3+)，經(jīng)過高溫?zé)崽幚淼玫搅?一種發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米 微晶玻璃。首先將納米微孔玻璃浸泡進(jìn)鈣離子、鍶離子、鋇離子中的至少一種和鋱離子組成 的混合溶液中，浸泡后的納米微孔玻璃經(jīng)過高溫固相燒結(jié)，玻璃的微孔發(fā)生收縮后成為密 實無孔的透明高硅氧玻璃。在高溫?zé)崽幚磉^程中，鋱離子和鈣離子、鍶離子、鋇離子一起與 SiO2基質(zhì)結(jié)合生成綠色發(fā)光的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃。本發(fā)明選用納米微孔玻璃作為基質(zhì)材料，利用納米微孔玻璃特殊的微孔結(jié)構(gòu)在其 中制備納米尺寸的綠色發(fā)光納米微晶，發(fā)光粒子在納米微孔玻璃的微孔中能夠被良好地 分散，避免了團(tuán)簇引起的濃度猝滅效應(yīng)。由于微孔的體積占納米微孔玻璃總體積的25 40%，這就保證了微孔內(nèi)能夠有足夠數(shù)量的納米微晶發(fā)光粒子，使本發(fā)明的玻璃具有良好 的發(fā)光性能。另外，這種納米微孔玻璃基質(zhì)對紫外光有良好的透過性能，非常有利于發(fā)光離 子對激發(fā)波長的吸收，從而提高了發(fā)光效率。納米微孔玻璃經(jīng)燒結(jié)后，微孔收縮將納米微晶 發(fā)光粒子封閉起來形成密實的微晶玻璃，充分保證了玻璃的穩(wěn)定性。由于選用的納米微孔 玻璃基質(zhì)中S^2的含量不低于94%，其成分類似于石英玻璃，具有類似于石英玻璃的優(yōu)異 的物理和化學(xué)性能，例如化學(xué)穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)低、耐熱沖擊等。本發(fā)明的 綠色發(fā)光納米微晶玻璃所具有的優(yōu)良性能使其能夠應(yīng)用在許多特殊條件下的發(fā)光器件中， 尤其是應(yīng)用于，例如高溫、高壓、高振動、潮濕、長期露天工作等惡劣環(huán)境下的照明和顯示器 件中。本發(fā)明的制備方法中，選擇Ca2+、Sr2+、Ba2+中的至少一種和Tb3+形成混合離子，以 它們的氧化物、硝酸鹽、氯化物、乙酸鹽、碳酸鹽等作為原料，用溶劑溶解形成混合溶液，將 納米微孔玻璃浸泡在混合溶液中，使得納米微孔玻璃的微孔中引入上述各種離子，再經(jīng)過 高溫?zé)Y(jié)，在玻璃微孔中生成綠色發(fā)光納米微晶顆粒。本發(fā)明的制備方法中，對納米微孔玻璃進(jìn)行高溫處理的燒結(jié)溫度為1100 1300°C，該溫度遠(yuǎn)低于硅氧玻璃的熔融溫度。由于沒有玻璃的熔融過程，避免了發(fā)光離子在 高溫下的團(tuán)簇，從而一定程度上避免了濃度消光。本發(fā)明制備的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃，無孔透明、機(jī)械強(qiáng)度高，而且發(fā)光 納米微晶顆粒在玻璃中具有良好的分散性，有效地降低了發(fā)光離子在玻璃中的非輻射躍 遷。本發(fā)明制備的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃在紫外光和陰極射線激發(fā)下發(fā)出4綠光，與單摻Tb3+離子的發(fā)光玻璃相比，由于其中形成了納米微晶，本發(fā)明的納米微晶玻璃 發(fā)出的綠光明顯增強(qiáng)。本發(fā)明提供了一種發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃的制備方法，該制備方法得到 的鋱摻雜納米微晶玻璃的發(fā)光強(qiáng)度與單摻鋱的鋱摻雜高硅氧玻璃相比明顯增強(qiáng)。由于具有 優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和機(jī)械加工性，以及在光致和陰極射線激發(fā)下的良好綠色發(fā) 光性能，本發(fā)明的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃在照明、顯示、激光和信息等光電子領(lǐng)域 均有較好的應(yīng)用前景。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中圖1是實施例1中制備的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃與單摻鋱的鋱摻雜高硅 氧玻璃的激發(fā)和發(fā)射光譜的對比圖；圖2是實施例2中制備的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃與單摻鋱的鋱摻雜高硅 氧玻璃的激發(fā)和發(fā)射光譜的對比圖。上述激發(fā)光譜和發(fā)射光譜是采用島津RF-5301熒光光譜儀在常溫條件下進(jìn)行測 量得到。
具體實施例方式本發(fā)明中采用的納米微孔玻璃為常見的商用材料，可以直接在市面上采購得到。實施例1使用分析天平稱取0. 590g分析純的四水合硝酸鈣(Ca (NO3) 2 · 4H20)和0. 113g分 析純的六水合硝酸鋱(Tb(NO3)3 ·6Η20)溶于IOml的蒸餾水中，配制成含有濃度為0. 25mol/ L的Ca2+和0. 025mol/L的Tb3+的混合溶液。將納米微孔玻璃浸泡到混合溶液中池后取 出，在室溫下晾至表面干燥后置于高溫爐中，高溫爐先以15°C /min的速度升到400°C，再以 150C /min的速度升到900°C，之后以5°C /min的速度升到1150°C，在1150°C下保溫?zé)Y(jié) 池，燒結(jié)后的玻璃隨爐冷卻至室溫取出，經(jīng)過切割和拋光，即制備出本發(fā)明的發(fā)光增強(qiáng)型鋱 摻雜納米微晶玻璃。圖1為本實施例制備的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃與單摻鋱的鋱摻雜高硅 氧玻璃的激發(fā)和發(fā)射光譜的對比圖，如圖1所示，1和3分別為本實施例的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻 雜納米微晶玻璃的激發(fā)和發(fā)射光譜，2和4分別為單摻鋱的鋱摻雜高硅氧玻璃的激發(fā)和發(fā) 射光譜，可以看出，二者的激發(fā)峰位置約為235nm，發(fā)射峰位置約為543nm，而且本實施例制 備的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃的發(fā)光強(qiáng)度比單摻鋱的鋱摻雜高硅氧玻璃明顯增強(qiáng)。實施例2使用分析天平稱取0. 529g分析純的硝酸鍶(Sr(NO3)2)和0. 113g分析純的六水 合硝酸鋱(Tb(NO3)3 ·6Η20)溶于IOml的蒸餾水中，配制成含有濃度為0. 25mol/L的Sr2+和 0. 025mol/L的Tb3+的混合溶液。將納米微孔玻璃浸泡到混合溶液中池后取出，在室溫下 晾至表面干燥后置于高溫爐中，高溫爐先以15°C /min的速度升到400°C，再以15°C /min的 速度升到900°C，之后以5°C /min的速度升到1150°C，在1150°C下保溫?zé)Y(jié)池，燒結(jié)后的玻 璃隨爐冷卻至室溫取出，經(jīng)過切割和拋光，即制備出本發(fā)明的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃。圖2為本實施例制備的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃與單摻鋱的鋱摻雜高硅 氧玻璃的激發(fā)和發(fā)射光譜的對比圖，如圖2所示，5和7分別為本實施例的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻 雜納米微晶玻璃的激發(fā)和發(fā)射光譜，6和8分別為單摻鋱的鋱摻雜高硅氧玻璃的激發(fā)和發(fā) 射光譜，可以看出，二者的激發(fā)峰位置約為235nm，發(fā)射峰位置約為543nm，而且本實施例制 備的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃的發(fā)光強(qiáng)度比單摻鋱的鋱摻雜高硅氧玻璃明顯增強(qiáng)。實施例3使用分析天平稱取0. 653g分析純的硝酸鋇(Ba(NO3)2)和0. 113g分析純的六水 合硝酸鋱(Tb(NO3)3 ·6Η20)溶于IOml的蒸餾水中，配制成含有濃度為0. 25mol/L的Ba2+和 0. 025mol/L的Tb3+的混合溶液。將納米微孔玻璃浸泡到混合溶液中池后取出，在室溫下 晾至表面干燥后置于高溫爐中，高溫爐先以15°C /min的速度升到400°C，再以15°C /min的 速度升到900°C，之后以5°C /min的速度升到1150°C，在1150°C下保溫?zé)Y(jié)池，燒結(jié)后的玻 璃隨爐冷卻至室溫取出，經(jīng)過切割和拋光，即制備出本發(fā)明的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶 玻璃。實施例4使用分析天平稱取1. 180g分析純的四水合硝酸鈣(Ca (NO3) 3 · 4H20)、1. 056g分析 純的硝酸鍶(Sr(NO3)3)和0. 00453g分析純的六水合硝酸鋱(Tb (NO3) 3 · 6H20)溶于IOml的 蒸餾水中，配制成含有濃度為0. 5mol/L的Ca2+、0. 5mol/L的Sr2+和0. 001mol/L的Tb3+的混 合溶液。將納米微孔玻璃浸泡到混合溶液中IOh后取出，在室溫下晾至表面干燥后置于高 溫爐中，高溫爐先以12°C /min的速度升到400°C，再以15°C /min的速度升到900°C，之后 以5°C /min的速度升到1250°C，在1250°C下保溫?zé)Y(jié)池，燒結(jié)后的玻璃隨爐冷卻至室溫取 出，經(jīng)過切割和拋光，即制備出本發(fā)明的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃。實施例5使用分析天平稱取0. 236g分析純的四水合硝酸鈣(Ca (NO3) 3 · 4H20)、1. 045g分析 純的硝酸鋇(Ba(NO3)3)和0. 0453g分析純的六水合硝酸鋱(Tb (NO3)3 · 6H20)溶于IOml的 蒸餾水中，配制成含有濃度為0. lmol/L的Ca2\0. 4mol/L的Ba2+和0. 01mol/L的Tb3+的混 合溶液。將納米微孔玻璃浸泡到混合溶液中他后取出，在室溫下晾至表面干燥后置于高溫 爐中，高溫爐先以10°C /min的速度升到400°C，再以12°C /min的速度升到900°C，之后以 50C /min的速度升到1220°C，在1220°C下保溫?zé)Y(jié)4h，燒結(jié)后的玻璃隨爐冷卻至室溫取出， 經(jīng)過切割和拋光，即制備出本發(fā)明的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃。實施例6使用分析天平稱取0. 529g分析純的硝酸鍶(Sr (NO3)3)、0. 653g分析純的硝酸鋇 (Ba(NO3)3)和0. 0906g分析純的六水合硝酸鋱(Tb (NO3)3 · 6H20)溶于IOml的蒸餾水中，配 制成含有濃度為0. 25mol/L的Sr2+、0. 25mol/L的Ba2+和0. 02mol/L的Tb3+的混合溶液。將 納米微孔玻璃浸泡到混合溶液中IOh后取出，在室溫下晾至表面干燥后置于高溫爐中，高 溫爐先以12°C /min的速度升到400°C，再以15°C /min的速度升到900°C，之后以5°C /min 的速度升到1250°C，在1250°C下保溫?zé)Y(jié)池，燒結(jié)后的玻璃隨爐冷卻至室溫取出，經(jīng)過切 割和拋光，即制備出本發(fā)明的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃。實施例76
使用分析天平稱取0. 472g分析純的四水合硝酸鈣(Ca (NO3) 3 · 4H20)、0. 423g分析 純的硝酸鍶(Sr (NO3) 3)、0. 523g分析純的硝酸鋇(Ba(NO3)3)和0. 227g分析純的六水合硝酸 鋱(Tb(NO3)3.6H2O)溶于IOml的蒸餾水中，配制成含有濃度為0. 20mol/L的Ca2\0. 20mol/ L的Sr2+、0. 20mol/L的Ba2+和0. 05mol/L的Tb3+的混合溶液。將納米微孔玻璃浸泡到混合 溶液中他后取出，在室溫下晾至表面干燥后置于高溫爐中，高溫爐先以12°C/min的速度升 到400°C，再以15°C /min的速度升到900°C，之后以5°C /min的速度升到1300°C，在1300°C 下保溫?zé)Y(jié)2.證，燒結(jié)后的玻璃隨爐冷卻至室溫取出，經(jīng)過切割和拋光，即制備出本發(fā)明的 發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃。實施例8使用分析天平稱取0. 333g分析純的氯化鈣(CaCl2)和0. 112g分析純的六水合氯 化鋱(TbCl3 ·6Η20)溶于IOml的蒸餾水中，配制成含有濃度為0. 30mol/L的Ca2+和0. 03mol/ L的Tb3+的混合溶液。將納米微孔玻璃浸泡到混合溶液中池后取出，在室溫下晾至表面干 燥后置于高溫爐中，高溫爐先以15°C /min的速度升到400°C，再以15°C /min的速度升到 900°C，之后以5°C /min的速度升到1150°C，在1150°C下保溫?zé)Y(jié)池，燒結(jié)后的玻璃隨爐冷 卻至室溫取出，經(jīng)過切割和拋光，即制備出本發(fā)明的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃。實施例9使用分析天平稱取0. 493g分析純的乙酸鈣(Ca(CH3COO)2)和0. 0531g分析純的 一水合乙酸鋱(Tb(CH3C00)3*H20)溶于IOml的蒸餾水中，配制成含有濃度為0. 28mol/L的 Ca2+和0. 015mol/L的Tb3+的混合溶液。將納米微孔玻璃浸泡到混合溶液中池后取出，在室 溫下晾至表面干燥后置于高溫爐中，高溫爐先以15°C /min的速度升到400°C，再以15°C / min的速度升到900°C，之后以5°C /min的速度升到1210°C，在1210°C下保溫?zé)Y(jié)汕，燒結(jié) 后的玻璃隨爐冷卻至室溫取出，經(jīng)過切割和拋光，即制備出本發(fā)明的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納 米微晶玻璃。實施例10使用分析天平稱取0. 166g分析純的氯化鈣(CaCl2)、0. 400g分析純的六水合氯化 鍶(SrCl2 · 6H20)和0. 112g分析純的六水合氯化鋱(TbCl3 · 6H20)溶于IOml的蒸餾水中， 配制成含有濃度為0. 15mol/L的Ca2\0. 15mol/L的Sr2+和0. 03mol/L的Tb3+的混合溶液。 將納米微孔玻璃浸泡到混合溶液中池后取出，在室溫下晾至表面干燥后置于高溫爐中，高 溫爐先以15°C /min的速度升到400°C，再以15°C /min的速度升到900°C，之后以5°C /min 的速度升到1150°C，在1150°C下保溫?zé)Y(jié)池，燒結(jié)后的玻璃隨爐冷卻至室溫取出，經(jīng)過切 割和拋光，即制備出本發(fā)明的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃。實施例11使用分析天平稱取2. 443g分析純的二水合氯化鋇(BaCl2 · 2H20)和0. 453g分析 純的六水合硝酸鋱(Tb(NO3)3 · 6H20)溶于IOml的蒸餾水中，配制成含有濃度為lmol/L的 Ba2+和0. lmol/L的Tb3+的混合溶液。將納米微孔玻璃浸泡到混合溶液中池后取出，在室 溫下晾至表面干燥后置于高溫爐中，高溫爐先以15°C /min的速度升到400°C，再以15°C / min的速度升到900°C，之后以5°C /min的速度升到1200°C，在1200°C下保溫?zé)Y(jié)濁，燒結(jié) 后的玻璃隨爐冷卻至室溫取出，經(jīng)過切割和拋光，即制備出本發(fā)明的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納 米微晶玻璃。
實施例12使用分析天平稱取0. 273g分析純的乙酸鋇(Ba(CH3COO)2)和0. 00453g分析純的 一水合乙酸鋱(Tb(CH3COO)3 · H2O)溶于IOml的蒸餾水中，配制成含有濃度為0. lmol/L的 Ba2+和0. OOlmol/L的Tb3+的混合溶液。將納米微孔玻璃浸泡到混合溶液中1. 5h后取出， 在室溫下晾至表面干燥后置于高溫爐中，高溫爐先以12°C /min的速度升到400°C，再以 150C /min的速度升到900°C，之后以5°C /min的速度升到1300°C，在1300°C下保溫?zé)Y(jié) 2. 5h，燒結(jié)后的玻璃隨爐冷卻至室溫取出，經(jīng)過切割和拋光，即制備出本發(fā)明的發(fā)光增強(qiáng)型 鋱摻雜納米微晶玻璃。實施例13使用分析天平稱取0. 125g分析純的碳酸鈣(CaCO3)、0. 2473g分析純的碳酸鋇 (BaCO3)和0. 0906g分析純的六水合硝酸鋱(Tb (NO3)3 · 6H20)溶于IOml的硝酸中，配制成 含有濃度為0. 125mol/L的Ca2+、0. 125mol/L的Ba2+和0. 02mol/L的Tb3+的混合溶液。將納 米微孔玻璃浸泡到混合溶液中池后取出，在室溫下晾至表面干燥后置于高溫爐中，高溫爐 先以10°C /min的速度升到400°C，再以15°C /min的速度升到900°C，之后以5°C /min的速 度升到1200°C，在1200°C下保溫?zé)Y(jié)池，燒結(jié)后的玻璃隨爐冷卻至室溫取出，經(jīng)過切割和 拋光，即制備出本發(fā)明的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃。實施例14使用分析天平稱取0. 295g分析純的碳酸鍶(SrCO3)和0. 0906g分析純的六水合硝 酸鋱(Tb(NO3)3 ·6Η20)溶于IOml的鹽酸中，配制成含有濃度為0. ^io 1/L的Sr2+和0. 02mol/ L的Tb3+的混合溶液。將納米微孔玻璃浸泡到混合溶液中1. 5h后取出，在室溫下晾至表面 干燥后置于高溫爐中，高溫爐先以10°c /min的速度升到400°C，再以15°C /min的速度升到 900°C，之后以5°C /min的速度升到1200°C，在1200°C下保溫?zé)Y(jié)池，燒結(jié)后的玻璃隨爐冷 卻至室溫取出，經(jīng)過切割和拋光，即制備出本發(fā)明的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃。實施例15使用分析天平稱取0. Illg分析純的氯化鈣(CaCl2)、0. 267g分析純的六水合氯化 鍶(SrCl2 ·6Η20)、0. M4g分析純的二水合氯化鋇(BaCl2 ·2Η20)和0. 1359g分析純的六水合 硝酸鋱(Tb(NO3)3.6H2O)溶于IOml的鹽酸中，配制成含有濃度為0. lmol/L的Ca2\0. lmol/ L的Sr2+、0. lmol/L的Ba2+和0. 03mol/L的Tb3+的混合溶液。將納米微孔玻璃浸泡到混合 溶液中1. 后取出，在室溫下晾至表面干燥后置于高溫爐中，高溫爐先以10°C /min的速 度升到400°C，再以15°C /min的速度升到900°C，之后以5°C /min的速度升到1200°C，在 1200°C下保溫?zé)Y(jié)池，燒結(jié)后的玻璃隨爐冷卻至室溫取出，經(jīng)過切割和拋光，即制備出本發(fā) 明的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃。實施例16使用分析天平稱取0. 440g分析純的乙酸鈣(Ca (CH3COO) 2)、0. 277g分析純的氯化 鈣(CaCl2)和0.00915g分析純的氧化鋱(Tb2O3)溶于IOml的乙酸中，配制成含有濃度為 0. 5mol/L的Ca2+和0. 005mol/L的Tb3+的混合溶液。將納米微孔玻璃浸泡到混合溶液中 0.證后取出，在室溫下晾至表面干燥后置于高溫爐中，高溫爐先以12°C /min的速度升到 400°C，再以15°C /min的速度升到900°C，之后以5°C /min的速度升到1100°C，在1100°C下 保溫?zé)Y(jié)2.證，燒結(jié)后的玻璃隨爐冷卻至室溫取出，經(jīng)過切割和拋光，即制備出本發(fā)明的發(fā)8光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃。實施例17使用分析天平稱取0. 221g分析純的氯化鈣(CaCl2)、0. 112g分析純的六水合氯化 鋱(TbCl3 ·6Η20)和0. 0774g分析純的水合碳酸鋱(Tb2 (CO3)3-H2O)溶于IOml的鹽酸中，配 制成含有濃度為0. 20mol/L的Ca2+和0. 06mol/L的Tb3+的混合溶液。將納米微孔玻璃浸泡 到混合溶液中50h后取出，在室溫下晾至表面干燥后置于高溫爐中，高溫爐先以15°C /min 的速度升到400°C，再以15°C /min的速度升到900°C，之后以5°C /min的速度升到1250°C， 在1250°C下保溫?zé)Y(jié)2.證，燒結(jié)后的玻璃隨爐冷卻至室溫取出，經(jīng)過切割和拋光，即制備 出本發(fā)明的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但是，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于 此，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明公開的技術(shù)范圍內(nèi)可輕易想到的變化或替換，都 應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃的制備方法，其特征在于，包括以下步驟①制備含有M離子和鋱離子的混合溶液；②將納米微孔玻璃浸入到混合溶液中0.5 50小時；③將步驟②浸液后的納米微孔玻璃燒結(jié)，制成發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃，燒結(jié) 溫度為1100 1300°C ；其中，所述M為鈣、鍶、鋇的至少一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃的制備方法，其特征在于， 所述步驟①為將鋱的氧化物、硝酸鹽、氯化物、碳酸鹽、乙酸鹽中的至少一種和M的硝酸 鹽、氯化物、碳酸鹽、乙酸鹽中的至少一種溶于溶劑，制備含有鋱離子和M離子的混合溶液， 所述溶劑為水、硝酸、鹽酸、乙酸中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃的制備方法，其特征在 于，所述混合溶液中鋱離子的濃度為0. 001 0. lmol/L，M離子的濃度為0. 1 lmol/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃的制備方法，其特征在于， 所述納米微孔玻璃包括下列重量百分比的組分SiO294.0 98.0%B2O31.0 3.0%Al2O31.0 3.0%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃的制備方法，其特征在于， 所述納米微孔玻璃的微孔孔徑為4 30納米，微孔體積占玻璃總體積的25 40%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃的制備方法，其特征在于， 所述步驟③為將步驟②浸液后的納米微孔玻璃在室溫下晾干，然后再逐步升溫至燒結(jié)溫 度燒結(jié)2 4小時，所述燒結(jié)溫度為1100 1300°C，冷卻至室溫，得到發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納 米微晶玻璃。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃的制備方法，其特征在于， 所述步驟③中逐步升溫時，在室溫升至400°C過程中和900°C升至燒結(jié)溫度過程中，升溫速 度不高于15°C /min。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃的制備方法，其特征在于， 所述步驟③的燒結(jié)溫度為1150 1250°C。
9.一種發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃，其特征在于，采用權(quán)利要求1 8中任一項所 述的制備方法制備得到。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃及其制備方法，制備方法包括以下步驟①制備含有鈣、鍶、鋇離子中的至少一種和鋱離子的混合溶液；②將納米微孔玻璃浸入到混合溶液中0.5～50小時；③將步驟②浸液后的納米微孔玻璃燒結(jié)制成發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃，燒結(jié)溫度為1100～1300℃。本發(fā)明得到的發(fā)光增強(qiáng)型鋱摻雜納米微晶玻璃，在紫外光和陰極射線激發(fā)下的發(fā)光強(qiáng)度比單摻鋱高硅氧玻璃明顯增強(qiáng)，并且具有的優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和機(jī)械加工性，在照明、顯示、激光和信息等光電子領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。
文檔編號C03C4/12GK102050578SQ20091011012
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6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