[发明专利]一种同时提高蓄光陶瓷光效及稳定性的方法

说明书

本发明公开了一种同时提高蓄光陶瓷光效及稳定性的方法，首先将将钙的乙醇溶液加入到钛前驱体液中，加入分散剂油酸，随后加入纯水、蓄光粉，得到蓄光粉‑钛酸钙凝胶，干燥、粉碎、过筛得到干凝胶粉；将玻璃基质原料、过筛的干凝胶粉、分散剂放入造粒机内，加入纯水后直接机械搅拌造粒，搅拌4～8小时后加入增塑剂，继续搅拌1～3小时得到混料，压片、干燥、炉窑烧制即可。通过人工可控引入钛酸钙为第二相来包裹蓄光粉形成“核壳结构”保护蓄光粉不会发生水解或高温氧化；作为蓄光粉镀层的钛酸钙还能改变荧光在陶瓷内部的传播路径，提高光吸收和荧光输出效率；同时，表面为钛酸钙的蓄光粉改善了陶瓷浆料瘠性，利于陶瓷成型。

技术领域

本发明涉及蓄光陶瓷领域，具体涉及一种同时提高蓄光陶瓷光效及稳定性的方法。

背景技术

蓄光性自发光材料可以利用日光或灯光储光在夜晚或黑暗处发光，广泛应用在夜间应急指示、光电子器件或元件、仪表显示，低度照明，家庭装饰及国防军事诸多方面。

国内外使用的蓄光型产品的载体材质有薄铝板材(在其上印刷蓄光材料图案)、塑料、油墨、树脂等经过常温或较低温度处理就能定型的材料。由于是简单将发光材料涂覆或者混合进基质里，因而会带来热冲击性差的问题。特别是一旦发生火灾，带来的高温会很容易造成发光粉体氧化失效或者产品熔融；且存在技术问题加上发光涂层厚度仅在1～2mm的限制条件，此方法显然无法提供足够的发光中心来实现高亮度指示或者照明，其余辉时间也相对较短。由此，研究人员提出“一体化”蓄光型复相陶瓷方案，其优势在于：(1)将长余辉材料蓄光功能相结合石英陶瓷基质相，可以实现陶瓷通体发光以达到高光效的要求；(2)避免发光釉层与陶瓷基质因膨胀系数不同造成的釉层开裂；(3)石英陶瓷由于具有较高的耐酸碱侵蚀性能和抗热震性，此外热膨胀系数低，体积稳定性好等优势，可作为基质实现蓄光粉性能。

然而，此方案虽优势明显，但是由于介质折射率差异(铝酸盐荧光粉折射率：～1.6，石英基陶瓷折射率：～1.45-1.50)在陶瓷内部必然会引起的双折射现象(birefringence)，导致激发光以及荧光的散射损耗，以及整体透过率的降低。因此，为实现“一体化”蓄光型陶瓷在消防指示、园艺景观等领域更为广泛的应用，迫切需要一种简便、有效的方法来提高蓄光陶瓷的光提取率和荧光输出率。

发明内容

本发明的目的是提供一种同时提高蓄光陶瓷光效及稳定性的方法，能够消除陶瓷内部的双折射现象，提高荧光输出强度和持续时间。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种同时提高蓄光陶瓷光效及稳定性的方法，包括以下步骤：

(1)按照质量比10：0.5～1.5分别称取硝酸钙和柠檬酸，并溶于无水乙醇中，形成钙的乙醇溶液；称取钛酸四正丁酯并溶于无水乙醇中，同时在搅拌状态下滴加冰醋酸，形成钛前驱体液；在搅拌状态下，将钙的乙醇溶液加入到钛前驱体液中，加入分散剂油酸，随后加入纯水、蓄光粉，继续搅拌1～4h，得到蓄光粉-钛酸钙凝胶；

(2)将步骤(1)得到的蓄光粉-钛酸钙凝胶于80～150℃条件下加热2～8小时，得到钛酸钙包覆的蓄光粉干凝胶，粉碎，过80～200目筛待用；

(3)将玻璃基质原料、过筛的干凝胶粉、分散剂放入造粒机内，加入纯水后直接机械搅拌造粒，搅拌4～8小时后加入增塑剂，继续搅拌1～3小时得到混料；整个搅拌过程的搅拌转速在100～300rad/min；

(4)将步骤(3)得到的混料分装进模具中，利用自动压片机进行压片，模具形状为产品要求所需，压力在5～40MPa，保压时间5～20s，随后脱模送进窑炉进行干燥并烧制；