[发明专利]一种Cu/Mn掺杂的具有发光功能的颜色玻璃、其制备方法及调控方法

说明书

本发明提供一种Cu/Mn掺杂的具有发光功能的颜色玻璃、其制备方法及调控方法。本发明玻璃包括如下摩尔份数的成分：SiO₂：40‑60份，B₂O₃：0‑15份，Al₂O₃：3‑20份，ZnO：0‑12份，CaF₂：12‑22份，CaO：0‑17份，Na₂O：0‑17份，Li₂O:0‑17份；掺杂剂：0.01‑5份，所述掺杂剂为Cu₂O，CuO或MnO中的一种或两种以上的组合。本发明采用过渡金属离子掺杂，掺杂剂兼具着色剂及发光中心的作用，从而实现玻璃的着色以及发光功能；所制备出的玻璃机械性能好、化学性能稳定、玻璃着色均匀，通过简单的方法即可实现玻璃颜色及发光性能的可调可控。

技术领域

本发明涉及一种Cu/Mn掺杂的具有发光功能的颜色玻璃、其制备方法及调控方法，属于新型玻璃技术领域。

背景技术

玻璃一般是指结构上具有短程有序并且长程无序的非晶态材料。颜色玻璃是指由于能够吸收、反射、透过不同波长的光线，从而呈现不同颜色的玻璃，主要采用玻璃表面有机染料的喷涂或引入着色剂制备。普通玻璃一般呈近似无色透明的固体形态，难以满足消费者对美化生活等的个性化需求。所以，有关颜色玻璃的组成设计及生产技术倍受关注。颜色玻璃可应用于艺术装饰、照明、激光和滤光等方面，在人们的日常生活、工农业生产、科学技术领域具有重要的意义。另一方面，在玻璃组成中引入发光中心(例如稀土离子)可以获得发光玻璃，该类玻璃在某种类型的激发作用下能产生发光现象。近年来，发光玻璃在显示、照明、光通讯领域得到应用。

颜色玻璃的着色剂和发光玻璃的激活剂(发光中心)一般采用稀土离子，但稀土资源储量是有限的，价格昂贵，世界上很多国家对稀土的开采和出口都有限制，并且大部分稀土离子吸收带较窄，不能高效吸收激发光，从而限制其所制备的发光玻璃的应用。中国专利文献CN103803797A公开了一种LED用发光玻璃及其制备方法。该LED用发光玻璃的玻璃基质的主要成分为SiO₂、Al₂O₃、B₂O₃、CaF₂、CaO、ZnO和Na₂O，稀土离子Tb³⁺、Eu³⁺、Dy³⁺、Ce³⁺和Sm³⁺为发光中心，将稀土离子双掺或三掺在玻璃基质中，配合紫外LED芯片发出白光；采用高温熔融法制备发光玻璃。该发明公开的发光玻璃通过改变玻璃基质组分、稀土离子浓度及激发波长，可以调控发光玻璃的发射光谱、色坐标及色温等。但该发光玻璃的发光中心为稀土离子，价格昂贵，且吸收带较窄，并且该发明未涉及玻璃颜色的调控。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种Cu/Mn掺杂的具有发光功能的颜色玻璃、其制备方法及调控方法。采用过渡金属Cu⁺和Cu²⁺，Cu⁺、Cu²⁺和Mn²⁺，或Mn²⁺离子掺杂，掺杂剂兼具着色剂及发光中心的作用，从而实现玻璃的着色以及发光功能；所制备出的玻璃机械性能好、化学性能稳定、玻璃着色均匀，通过简单的方法即可实现玻璃颜色及发光性能的可调可控。

术语说明：

室温：指温度为25℃±5℃。

本发明是通过如下技术方案实现的：