[發明專利]多稀土離子摻雜上、下轉紫外發光玻璃陶瓷及其制備方法

有效

• 申請號: 201110369373.2
• 申請日: 2011-11-18
• 公開（公告）號: CN102849953A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 何森
• 申請（專利權）人: 何森
• 主分類號: C03C10/16
• 分類號: C03C10/16
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 程金山

1.一種多稀土離子摻雜的上、下轉換紫外發光玻璃陶瓷，所述玻璃陶瓷為摻雜有至少4種稀土離子的氟硅酸鹽玻璃陶瓷，其中所述稀土離子以氧化物計的摩爾含量為整個玻璃陶瓷總量的1％至20％，所述玻璃陶瓷可將紅外光、可見光上轉換為紫外光，同時將波長為320nm以下的短波輻射下轉換為紫外光，所述上轉換紫外光和下轉換紫外光均處于近紫外區。

2.根據權利要求1所述的玻璃陶瓷，其中所述上轉換紫外光和下轉換紫外光的發射譜峰值在340至380nm的范圍內。

3.根據權利要求1所述的玻璃陶瓷，其中所述上轉換紫外光和下轉換紫外光的發射譜峰值波長之差小于等于25nm。

4.根據權利要求1所述的方法，其中所述稀土離子選自：La³⁺、Y³⁺、Ce⁴⁺、Eu³⁺、Tb⁴⁺、Tb³⁺、Tm³⁺、Ho³⁺、Yb³⁺。

5.根據權利要求1所述的玻璃陶瓷，其中所述氟硅酸鹽玻璃陶瓷的基體材料為Ca、Si、Al系氟氧化物，所述Ca、Si、Al系氟氧化物以摩爾百分比計的組成為：40-70％的SiO₂，5-35％的CaF₂，5-30％的Al₂O₃和0-15％的CaCO₃。

6.根據權利要求5所述的玻璃陶瓷，其中所述玻璃陶瓷還任選含有0-20摩爾％的H₃BO₄。

7.根據權利要求6所述的玻璃陶瓷，其中所述玻璃陶瓷的摩爾百分組成為：

8.根據權利要求7所述的玻璃陶瓷，其中所述玻璃陶瓷包含La₂O₃、Y₂O₃、Yb₂O₃中的至少一種，且其摩爾百分含量的總和為0.7％～11％；CeO₂和Ho₂O₃中的至少一種，且其摩爾百分含量總和為0.2％～5％；Eu₂O₃、Tb₄O₇、Tm₂O₃中的至少兩種，且其摩爾百分含量總和為0.15％～4％。

9.一種制備權利要求1所述的多稀土離子摻雜的上、下轉換紫外發光玻璃陶瓷的方法，所述方法包括：

(1)玻璃的熔制：將摩爾組成比為40-68％的SiO₂、8-30％的CaF₂、8-20％的Al₂O₃、0-10％的CaCO₃、0-15％的H₃BO₄以及1％至20％的至少4種稀土的氧化物的原料混合，在高溫爐中于1300-1600℃的溫度熔化，經融合、均化、澄清后于1300-1550℃出爐，將玻璃液澆注在模具上；然后立即進行退火處理，退火溫度為550-650℃；然后冷卻，得到透明玻璃：

(2)玻璃陶瓷的制備：將制得的玻璃在670-850℃的溫度熱處理0.5-24小時，然后降溫至室溫，經拋光，得到玻璃陶瓷。

10.根據權利要求9所述的方法，其中所述的稀土的氧化物選自：0-10％的La₂O₃、0-5％的Y₂O₃、0-5％的CeO₂、0-2％的Eu₂O₃、0-2％的Tb₄O₇、0-2％的Tm₂O₃、0-2％的Ho₂O₃和0-10％的Yb₂O₃，其中所述稀土的氧化物的比例是基于全部原料的摩爾比例。