專利名稱：一種發(fā)光陶瓷及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陶瓷，尤其是涉及一種發(fā)光陶瓷及其制備方法。
背景技術(shù)：
蓄光型發(fā)光材料是當有可見光、紫外線等光源照射時，該材料能將其光能吸收儲存起來， 在黑暗狀態(tài)下，再將所儲存的光能緩慢釋放出來而發(fā)出可見光的材料，這種特殊材料可制成 消防安全疏散標志、內(nèi)外墻磚、工藝美術(shù)品等各種陶瓷制品。它既能起到照明、標示和裝飾 作用，又方便和美化了人們的生活，還可大幅度節(jié)能。
以ZnS為代表的傳統(tǒng)熒光材料由于發(fā)光時間短，發(fā)光亮度低、耐光性差等缺點([l]孫遠 亮，龐茂龍，王寧，王保峰，陳祖坤.ZnS基發(fā)光陶瓷釉的研制及發(fā)光機理探討[J].山東陶瓷， 2002， 25(3): 23-24)，使人們在實際生活應用中棄取兩難。上世紀發(fā)展起來的稀土鋁酸鹽， 無毒、無放射性、化學性能穩(wěn)定，其發(fā)光亮度和持續(xù)發(fā)光時間是以ZnS為代表的傳統(tǒng)熒光材 料的30% 50倍，并可無限次反復利用。
在陶瓷的透明釉料中加入發(fā)光粉可使陶瓷制品有發(fā)光余輝。目前，各先進國家在這方面 均開展了研究工作，并取得了不少成果。但申請的專利中使用的發(fā)光陶瓷釉料大都采用銅或 鉺、鎵為激活劑的硫化物(ZnO或(Zn,Gd) S)的發(fā)光粉([2][P].中國專利申請?zhí)?8103858，公 告號1039238; [3]汪健,張來平，新型陶瓷顏料一夜光粉[J].景德鎮(zhèn)陶瓷，1990， 2: 16; [4]張玉 南[J].夜光粉的制備與夜光釉的調(diào)配.景德鎮(zhèn)陶瓷，1990， 4: 17)或者單一Eu激發(fā)的鋁酸鹽 長余輝為發(fā)光粉([5]郭慶捷,徐明霞，曹佩玲等.Ei^+激活的堿土鋁酸鹽長余輝發(fā)光材料的研 究現(xiàn)狀.稀有金屬材料與工程，2004， 33(3): 225-228)，其缺點是發(fā)光亮度比較低、余輝時 間短、釉料燒成溫度低，在使用時釉面質(zhì)量欠佳，其性能不能令人滿意。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)光陶瓷吸收可見光后，能夠在黑暗處持續(xù)發(fā)光，不會對環(huán) 境造成污染，化學穩(wěn)定性好、發(fā)光亮度高、余輝時間長的發(fā)光陶瓷及其制備方法，該發(fā)光陶 瓷主要可用于消防安全疏散標志和裝飾性陶瓷等。
本發(fā)明的技術(shù)方案是采用Eu和Dy激發(fā)的鋁酸鹽長余輝發(fā)光材料制成一種化學穩(wěn)定性 好、發(fā)光亮度高、余輝時間長的發(fā)光釉料，并采用加入氣相二氧化硅和乙二醇為輔助材料提高了釉面質(zhì)量，在陶瓷坯體或陶瓷制品表面上施一層發(fā)光釉料，再進行熱處理。
本發(fā)明所述發(fā)光陶瓷包括陶瓷坯體或上好釉的陶瓷，在陶瓷坯體或上好釉的陶瓷上有發(fā) 光釉層。
發(fā)光釉層的組成包括發(fā)光釉料和乙二醇，發(fā)光釉料的組成及其按質(zhì)量百分比的含量最好 為發(fā)光粉為10% 35%，氣相二氧化硅為0.1% 0.9%，余為透明釉粉；按質(zhì)量比，乙二醇的 含量最好為發(fā)光釉料的2 4倍；所述發(fā)光粉最好采用稀土激活的鋁酸鹽化合物，其化學組成 為SrAl204: Eu2+，Dy3、
發(fā)光釉層的厚度最好為0.1 0.2mm。
本發(fā)明所述發(fā)光陶瓷的制備方法包括以下步驟-
1) 配制發(fā)光釉漿將透明釉粉、發(fā)光粉和氣相二氧化硅混合，研磨成發(fā)光釉料，加入乙 二醇作懸浮介質(zhì)調(diào)制成發(fā)光釉漿；
2) 施釉采用浸漬方法在陶瓷坯體或上好釉的陶瓷表面上施發(fā)光釉層，得施釉后的發(fā)光 陶瓷；
3) 熱處理將施釉后的發(fā)光陶瓷在還原氣氛下熱處理，得最后的發(fā)光陶瓷產(chǎn)品。 按質(zhì)量百分比，發(fā)光釉料中的透明釉粉、發(fā)光粉和氣相二氧化硅的含量最好為發(fā)光粉為
10% 35%，氣相二氧化硅為0.1% 0.9%，余為透明釉粉，按質(zhì)量比，乙二醇的加入量最好 為發(fā)光釉料的2 4倍;所述發(fā)光粉最好采用稀土激活的鋁酸鹽化合物，其化學組成為SrAl204: Eu2+,Dy3+。
發(fā)光釉層的厚度最好為0.1 0.2mm。
熱處理的溫度最好為900 950°C，熱處理的升溫速率最好為5 10°C/mm。 與現(xiàn)有的發(fā)光陶瓷比較，本發(fā)明具有以下突出的優(yōu)點
1) 由本發(fā)明所制備的發(fā)光陶瓷表面平滑光亮，例如用在生活用品的杯、碗、碟、盤等， 夜間呈現(xiàn)彩色發(fā)光圖案，可美化環(huán)境，增加人們的生活情趣；也可以制成發(fā)光標識等。
2) 由本發(fā)明所制備的發(fā)光陶瓷在吸收可見光15 30min后，能夠在黑暗中自行發(fā)光10h 以上，并且發(fā)光亮度高，余輝時間長。
3) 本發(fā)明使用的透明釉粉是一種透明釉料，此透明釉料的釉面透明度高。釉面透明度越 高，發(fā)光陶瓷的發(fā)光強度越高。
4) 本發(fā)明中采用乙二醇作發(fā)光釉槳的分散劑，因為鋁酸鹽發(fā)光粉易水解，而用乙二醇作
分散劑，分散性好，釉料不變性。
5) 本發(fā)明中將氣相二氧化硅加入發(fā)光釉漿中，對發(fā)光釉漿進行改性，起到觸變劑的作用。6)最重要的是本發(fā)明制備的產(chǎn)品是無源發(fā)光，不需要任何附加設(shè)備，不消耗任何人工能 源，對環(huán)境無污染。
具體實施例方式
實施例1
1) 配制發(fā)光釉漿將透明釉粉、發(fā)光粉稀土激活的鋁酸鹽化合物和氣相二氧化硅混合， 研磨成發(fā)光釉料，加入乙二醇作懸浮介質(zhì)調(diào)制成發(fā)光釉漿；按質(zhì)量百分比，透明釉粉為89.3%， 發(fā)光粉為10%，氣相二氧化硅為0.7%，按質(zhì)量比，乙二醇的加入量為發(fā)光釉料的3倍；所述 發(fā)光粉采用稀土激活的鋁酸鹽化合物，其化學組成為SrAl204:EU2+,Dy3+。
2) 施釉釆用浸漬方法在陶瓷坯體或上好釉的陶瓷表面上施發(fā)光釉層，得施釉后的發(fā)光 陶瓷；發(fā)光釉層的厚度為0.15mm。
3 )熱處理:將施釉后的發(fā)光陶瓷放入馬弗爐中還原氣氛中熱處理，熱處理的溫度為900°C ， 熱處理的升溫速率為5'C/min,得表面較平整、光滑，余輝時間超過10h的發(fā)光陶瓷產(chǎn)品；
實施例2:與實施例1類似，其區(qū)別在于按質(zhì)量百分比，透明釉粉為84.5%,發(fā)光粉為 15%，氣相二氧化硅為0.5%，按質(zhì)量比，乙二醇的加入量為發(fā)光釉料的3.5倍；熱處理溫度 為950。C，升溫速率為10°C/min。
實施例3:與實施例1類似，其區(qū)別在于按質(zhì)量百分比，透明釉粉為79.1%，發(fā)光粉為 20%,氣相二氧化硅為0.9°/。，按質(zhì)量比，乙二醇的加入量為發(fā)光釉料的2倍；熱處理溫度為 920°C，升溫速率為8tVmin。
實施例4:與實施例1類似，其區(qū)別在于按質(zhì)量百分比，透明釉粉為74.7%，發(fā)光粉為 25%，氣相二氧化硅為0.3%，按質(zhì)量比，乙二醇的加入量為發(fā)光釉料的2.5倍；熱處理溫度 為930'C，升溫速率為6°C/min。
實施例5:與實施例1類似，其區(qū)別在于按質(zhì)量百分比，透明釉粉為69.9%，發(fā)光粉為 30%,氣相二氧化硅為0.1%，按質(zhì)量比，乙二醇的加入量為發(fā)光釉料的4倍；熱處理溫度為 940 °C，升溫速率為7°C/min。
實施例6:與實施例1類似，其區(qū)別在于按質(zhì)量百分比，透明釉粉為64.4%，發(fā)光粉為 35%，氣相二氧化硅為0.6%，按質(zhì)量比，乙二醇的加入量為發(fā)光釉料的3倍；熱處理溫度為 935°C，升溫速率為7°C/min。
以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，發(fā)光粉也可以采用其它化學組成的 發(fā)光粉，而且分散劑也可以采用無水乙醇。
權(quán)利要求
1. 一種發(fā)光陶瓷，其特征在于包括陶瓷坯體或上好釉的陶瓷，在發(fā)光陶瓷包括陶瓷坯體或上好釉的陶瓷上有發(fā)光釉層。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種發(fā)光陶瓷，其特征在于發(fā)光釉層的組成包括發(fā)光釉料和乙二 醇，發(fā)光釉料包括透明釉粉、發(fā)光粉和氣相二氧化硅，按質(zhì)量百分比的含量為發(fā)光粉為10% 35%，氣相二氧化硅為0.1% 0.9%，余為透明釉粉，按質(zhì)量比，乙二醇為發(fā)光釉料的2 4 倍。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種發(fā)光陶瓷，其特征在于所述發(fā)光粉為稀土激活的鋁酸鹽化合 物，其化學組成為SrAl204: Eu2+，Dy3+。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種發(fā)光陶瓷，其特征在于發(fā)光釉層的厚度為0.1 0.2mm。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種發(fā)光陶瓷的制備方法，其特征在于包括以下步驟1) 配制發(fā)光釉漿將透明釉粉、發(fā)光粉和氣相二氧化硅混合，研磨成發(fā)光釉料，加入乙 二醇作懸浮介質(zhì)調(diào)制成發(fā)光釉漿；2) 施釉采用浸漬方法在陶瓷坯體或上好釉的陶瓷表面上施發(fā)光釉層，得施釉后的發(fā)光 陶瓷；3) 熱處理將施釉后的發(fā)光陶瓷在還原氣氛下熱處理，得最后的發(fā)光陶瓷產(chǎn)品。
6. 如權(quán)利要求5所述的一種發(fā)光陶瓷的制備方法，其特征在于按質(zhì)量百分比，發(fā)光粉為 10% 35%，氣相二氧化硅為0.1% 0.9%，余為透明釉粉，按質(zhì)量比，乙二醇的加入量為發(fā) 光釉料的2 4倍。
7. 如權(quán)利要求5所述的一種發(fā)光陶瓷的制備方法，其特征在于所述發(fā)光粉為稀土激活的 鋁酸鹽化合物，其化學組成為SrAl204: Eu2+，Dy3+。
8. 如權(quán)利要求5所述的一種發(fā)光陶瓷的制備方法，其特征在于發(fā)光釉層的厚度為0.1 0.2mm 。
9. 如權(quán)利要求5所述的一種發(fā)光陶瓷的制備方法，其特征在于熱處理的溫度為900 950 。C。
10. 如權(quán)利要求5或9所述的一種發(fā)光陶瓷的制備方法，其特征在于熱處理的升溫速率 為5 10°C/min。
全文摘要
一種發(fā)光陶瓷及其制備方法，涉及一種陶瓷。提供一種發(fā)光陶瓷吸收可見光后，能夠在黑暗處持續(xù)發(fā)光，不會對環(huán)境造成污染，化學穩(wěn)定性好、發(fā)光亮度高、余輝時間長的發(fā)光陶瓷及其制備方法，該發(fā)光陶瓷主要可用于消防安全疏散標志和裝飾性陶瓷等。發(fā)光陶瓷包括陶瓷坯體或上好釉的陶瓷，在發(fā)光陶瓷包括陶瓷坯體或上好釉的陶瓷上有發(fā)光釉層。配制發(fā)光釉漿將透明釉粉、發(fā)光粉和氣相二氧化硅混合，研磨成發(fā)光釉料，加入乙二醇作懸浮介質(zhì)調(diào)制成發(fā)光釉漿；施釉采用浸漬方法在陶瓷坯體或上好釉的陶瓷表面上施發(fā)光釉層，得施釉后的發(fā)光陶瓷；熱處理將施釉后的發(fā)光陶瓷在還原氣氛下熱處理，得最后的發(fā)光陶瓷產(chǎn)品。
文檔編號C04B41/86GK101503309SQ20091011126
公開日2009年8月12日 申請日期2009年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月13日
發(fā)明者熊兆賢, 芳 高 申請人:廈門大學