[發明專利]一種耐高溫硅酸鹽發光陶瓷釉及其制備方法

有效

• 申請號: 201610665811.2
• 申請日: 2016-08-13
• 公開（公告）號: CN106277791B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 稅安澤;熊敏;高小云;胡松濤
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C03C8/14
• 分類號: C03C8/14;C04B41/86;C09K11/59
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

本發明公開了一種耐高溫硅酸鹽發光陶瓷釉及其制備方法。該發光陶瓷釉主要由稀土激活堿土金屬硅酸鹽發光材料和基礎釉兩部分燒結而成。本發明通過釉料在燒成過程中生成發光晶體和對發光粉體進行包覆改性兩個途徑來提高發光陶瓷釉料的耐高溫性能，從而拓展了發光陶瓷釉的應用領域。

技術領域

本發明涉及發光陶瓷釉領域，具體涉及一種耐高溫硅酸鹽發光陶瓷釉及其制備方法。

背景技術

發光陶瓷釉是施于陶瓷坯體表面，在一定溫度下燒成后具有可持續發光功能的一種陶瓷釉料，可用于發光產品的生產。該發光產品可將太陽光、燈光等儲存起來，在夜間或黑暗環境中把儲存的能量以可見光的形式緩慢釋放出來，這種發光可持續幾小時甚至幾十個小時，在消防標識、夜光標識、應急指示、交通指示、建筑裝飾等領域具有廣闊的應用前景。

目前，對于發光陶瓷釉的研究主要集中在硫化物發光陶瓷釉和鋁酸鹽發光陶瓷釉，但它們都屬于低溫發光釉，不耐高溫。如專利“一種蓄能發光陶瓷釉料”（CN1202472A）、“非放射性環保蓄能發光陶瓷釉料”（CN1473796A），它們的發光體采用稀土離子激活鋁酸鹽材料，由于鋁酸鹽發光材料遇水容易水解，且燒成溫度不超過900℃，難以耐高溫，燒成時易產生釉面缺陷等，不利于發光陶瓷的生產和應用（由于陶瓷的燒成溫度一般需要1200℃以上）。而利用高溫發光陶瓷釉制成的產品不僅釉面質量好，而且發光強度高、余輝時間長，因此耐高溫發光陶瓷釉的開發極其重要。

稀土激活硅酸鹽發光陶瓷釉的釉面平整光滑，釉面質量明顯高于鋁酸鹽發光陶瓷釉，且發光材料與基礎釉之間過渡自然，這是由于稀土激活硅酸鹽長余輝材料與硅酸鹽釉料相容性好，基礎釉中高含量的硅可以抑制硅酸鹽發光材料的熔融，從而不影響基礎釉的鋪展。與鋁酸鹽發光陶瓷釉相比，硅酸鹽發光陶瓷釉的化學穩定性、耐水性、耐紫外光照射性更好，使用溫度也更高，是未來發光陶瓷釉的發展方向。因此，本發明選擇硅酸鹽為發光材料，制備耐高溫發光陶瓷釉。

發明內容

本發明的目的在于解決上述低溫發光陶瓷釉存在的不足，提供一種耐高溫、無放射性、無鉛的硅酸鹽發光陶瓷釉及其制備方法。本發明通過釉料在燒成過程中生成發光晶體和對發光材料進行包覆改性兩個途徑來提高發光陶瓷釉的耐高溫性能，從而拓展發光陶瓷釉的應用領域。

本發明的目的通過以下兩種技術方案實現。

一種耐高溫硅酸鹽發光陶瓷釉的制備方法(一)，包括以下步驟：

（1）稀土激活堿土金屬硅酸鹽發光材料前驅體的制備：采用溶膠-凝膠自蔓延燃燒法制備發光粉的前驅體。按實驗要求準確稱量Si(OC₂H₅)₄，再量取一定體積的共溶劑，兩者混合均勻。準確稱量Eu₂O₃、Ln₂O₃、Mg O或MgCO₃、MCO₃分別溶于適量稀硝酸溶液中，H₃BO₃溶于適量去離子水中。將上述溶液緩慢混合，攪拌均勻得到透明均相溶液，加入適量氨水調節PH值為1-10。然后在30-80℃水浴中不停地攪拌，待溶液轉化成濕凝膠后取出，置于烘箱中干燥生成干凝膠，再將所生成的干凝膠置于坩堝中用少量酒精引燃，發生自蔓延燃燒反應形成稀土激活堿土金屬硅酸鹽發光材料的自燃燒粉末。

（2）按質量百分比計，基礎釉的化學組成范圍為：

SiO₂: 40～85 Al₂O₃: 8～30

Ca O: 1～10 Mg O: 0～3

Ba O: 0～4 K₂O: 1～5

Na₂O: 1～6 Zn O: 0～5