專利名稱：一種藍紫光可激發(fā)的紅藍光光合轉(zhuǎn)光玻璃及微波熔制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光功能玻璃技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種光學(xué)玻璃，更具體地說，它涉及一種藍紫光照射下具有同步發(fā)射橙紅光和藍光的光合轉(zhuǎn)光玻璃及其高溫工業(yè)微波熔制方法。
背景技術(shù)：
植物光合作用需要的光照波長通常包括400納米至500納米的藍光和620納米至680納米的紅光以及720納米至740納米的遠紅光，對植物的趨光性、光合作用和光形態(tài)發(fā)生作用，具有上述波段對應(yīng)的紅光和藍光同步輻射稱為光合有效輻射，同時具有特征波長為660納米的紅光和450納米藍光的光源可顯著提高植物生長光合量子產(chǎn)率，其中具有特征波長為660納米的紅光發(fā)射光源尤為重要。具有光合有效福射的玻璃稱為光合轉(zhuǎn)光玻璃，或者稱為光合玻璃，光合玻璃的形式有光合轉(zhuǎn)光中空玻璃組件和光合轉(zhuǎn)光體玻璃兩大類型。為了實現(xiàn)植物生長光合作用所需要的橙紅光和藍光寬光譜帶，采用的光源有太陽光型和人工光型兩大類。在這些人工光源中，傳統(tǒng)的光源有高壓鈉燈和熒光燈，存在光譜不匹配、耗能的缺點，新的光源包括以LED為代表的半導(dǎo)體照明技術(shù)及其發(fā)光材料的轉(zhuǎn)光來滿足所需要的光環(huán)境要求。其中，滿足寬光譜帶橙紅光和藍光要求的粉末狀轉(zhuǎn)光發(fā)光材料通常復(fù)合在塑料薄膜中，發(fā)光材料和塑料薄膜容易劣化，也不容易回收，采用有機配合物轉(zhuǎn)光材料也存在同樣的不足。采用藍紫光激發(fā)下直接發(fā)射寬光譜帶橙紅光和藍光的非晶態(tài)玻璃很少被研發(fā)。在玻璃熔制工藝方面，用燃料實現(xiàn)的傳統(tǒng)玻璃熔制方法能耗占整個工業(yè)總能耗的30% 75%。利用工業(yè)微波能進行熱能轉(zhuǎn)換的方法，通過原料和輔熱材料的設(shè)計，可以實現(xiàn)整體加熱、分階段熔化、澄清、攪拌、脫除氣泡等功能，適合于小批量光學(xué)功能玻璃比如本發(fā)明涉及的寬光譜帶橙紅光和藍光玻璃的熔制，在節(jié)約能源和提高玻璃熔化質(zhì)量方面具有優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述技術(shù)分析和存在問題，提供一種藍紫光可激發(fā)的光合轉(zhuǎn)光體玻璃的成分及其高溫微波熔制方法。本發(fā)明的技術(shù)方案可以通過下述的技術(shù)措施來實現(xiàn):
1.玻璃由SiO2-B2O3-BaO組成，摻入有Eu和Mn發(fā)光離子，玻璃的主成分范圍(質(zhì)量百分比，％)是(40-45)SiO2- (45-40) B2O3- (15_5)Ba0，發(fā)光離子以 Eu2O3 和 MnCO3 形式加入，按照上述主成分總和質(zhì)量的百分比計量，Eu2O3加入的數(shù)量為0.1-0.4%，MnCO3加入的數(shù)量為0.5-2%，按照上述玻璃成分范圍，經(jīng)過原料混料、微波熔制，熱處理工序后，得到發(fā)光玻璃。2.混 料選用的原料為，SiO2的質(zhì)量百分純度為99.5至99.99 %，粒徑D5tl值為50納米至I微米；H3B03的質(zhì)量百分純度99.5至99.85%，粒徑D5tl值為0.5微米至2微米；BaC03的質(zhì)量百分純度為99.5%至99.9%,粒徑D5tl值為0.5微米至2微米；MnC03的質(zhì)量百分純度為99.5%至99.95%,粒徑D5tl值為0.5微米至2微米；Eu2O3的質(zhì)量百分純度為99.9%至99.99%，粒徑D5tl值為20納米至150納米,按照玻璃成分計量后稱取原料，在球磨機內(nèi)球磨6小時至24小時,得到混合料。3.混合料在頻率為2.45赫茲的高溫微波爐內(nèi)熔制，熔制溫度為1250攝氏度至1300攝氏度，時間為4小時至8小時，得到玻璃熔體。4.把高溫下微波熔制的玻璃熔體倒入預(yù)熱的模具內(nèi)成型，放入加熱爐中退火，退火溫度為500攝氏度至750攝氏度，時間為2小時至6小時，隨爐自然冷卻后，經(jīng)過研磨拋光得到光合轉(zhuǎn)光玻璃。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點:1該光合轉(zhuǎn)光玻璃生產(chǎn)過程不會析晶，透明度高，發(fā)光性能穩(wěn)定，發(fā)射光譜帶寬；2橙紅光和藍光輻射強度額比例容易調(diào)整；3微波熔制方法節(jié)能、熔制工藝參數(shù)容易控制。


圖1為按照表I成分用高溫微波法熔制的光合轉(zhuǎn)光玻璃在400納米光激發(fā)下的紅藍光發(fā)射光譜。
具體實施例方式表I光合轉(zhuǎn)光玻璃原料的組成和比例_
權(quán)利要求
1.一種藍紫光可激發(fā)的光合轉(zhuǎn)光體玻璃及微波熔制方法，玻璃由SiO2-B2O3-BaO組成，摻入有Eu和Mn發(fā)光離子，其特征在于:玻璃的主成分范圍(質(zhì)量百分比)是(40-45)SiO2- (45-40)B203- ( 15-5)Ba0，發(fā)光離子以Eu2O3和MnCO3形式加入，按照上述主成分總和的質(zhì)量百分比計量，Eu2O3加入的數(shù)量為0.1-0.4%，MnCO3加入的數(shù)量為0.5_2%，經(jīng)過原料混料、微波熔制，熱處理工序后，得到發(fā)光玻璃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種藍紫光可激發(fā)的光合轉(zhuǎn)光體玻璃及微波熔制方法，其特征在于:混料選用的原料為，SiO2的質(zhì)量百分純度為99.5至99.99 %，粒徑D5tl值為50納米至I微米；H3B03的質(zhì)量百分純度99.5至99.85%，粒徑D5tl值為0.5微米至2微米；BaC03的質(zhì)量百分純度99.5%至99.9%,粒徑D5tl值為0.5微米至2微米；MnC03的質(zhì)量百分純度質(zhì)量百分純度99.5%至99.95%,粒徑D5tl值為0.5微米至2微米；Eu2O3的質(zhì)量百分純度99.9%至99.99%，粒徑D5tl值為20納米至150納米,按照玻璃成分計量后稱取原料，在球磨機內(nèi)球磨6小時至24小時,得到混合料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種藍紫光可激發(fā)的光合轉(zhuǎn)光體玻璃及微波熔制方法，其特征在于:微波熔制混合料在頻率為2.45赫茲的高溫工業(yè)微波爐內(nèi)熔制，熔制溫度為1250攝氏度至1300攝氏度，時間為4小時至8小時，得到玻璃熔體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種藍紫光可激發(fā)的光合轉(zhuǎn)光體玻璃及微波熔制方法，其特征在于:熱處理把高溫下微波熔制的玻璃熔體倒入預(yù)熱的模具內(nèi)成型，放入加熱爐中退火，退火溫度為500攝氏度至750攝氏度，時間2小時至6小時，隨爐自然冷卻后，經(jīng)過研磨拋光后得到光合轉(zhuǎn) 光玻璃。
全文摘要
本發(fā)明公開一種藍紫光可激發(fā)的光合轉(zhuǎn)光體玻璃及高溫工業(yè)微波熔制方法，屬于光學(xué)玻璃技術(shù)領(lǐng)域。玻璃的主成分范圍(質(zhì)量百分比)是(40-45%)SiO2-(45-40%)B2O3-(15-5%)BaO，發(fā)光離子以Eu2O3和MnCO3形式加入，按照上述主成分總和的質(zhì)量百分比計量，Eu2O3加入的數(shù)量為0.1-0.4%，MnCO3加入的數(shù)量為0.5-2%，經(jīng)過原料混料、微波熔制，熱處理后，得到光合轉(zhuǎn)光玻璃。該玻璃在高溫工業(yè)微波熔制和冷卻過程中不會析晶，透明度高，化學(xué)性能穩(wěn)定，發(fā)射光譜帶寬，橙紅光和藍光輻射強度的比例可以調(diào)整。
文檔編號C03C3/095GK103241945SQ20131018163
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月16日
發(fā)明者王達健, 張長江, 陸啟飛, 吳玲玲 申請人:邯鄲市盛德技術(shù)玻璃有限公司