[发明专利]一种微弧氧化荧光陶瓷膜及制备方法

说明书

本发明公开了一种微弧氧化荧光陶瓷膜及制备方法。该荧光陶瓷膜生长于TA1基体表面，采用的制备方法为微弧氧化法，即以TA1为阳极，以304钢为阴极，在预先配制好的电解液中进行微弧氧化反应，将阴极清洗烘干后得到生长于TA1基体表面的荧光陶瓷膜。本发明工艺简单，生产周期短，生产过程无污染，利于实现大规模生产。所述荧光陶瓷膜可由深紫外或近紫外光激发，发射峰位于红光波段，主波长位于614 nm，可应用于照明、指示、防伪等领域。本发明为荧光陶瓷的制备和加工提供了新的选择。

技术领域

本发明涉及一种微弧氧化荧光陶瓷膜及制备方法，属于稀土发光材料及其制备技术领域。

背景技术

荧光陶瓷是一种具有荧光转换功能的陶瓷材料，在照明、指示、防等领域有着广泛的应用基础。传统荧光陶瓷的制备基于陶瓷烧结技术，所需烧结温度较高，保温时间较长，导致荧光陶瓷的生产成本居高不下，难以大规模推广应用。微弧氧化是一项金属材料表面处理技术，可以在极短时间内将金属材料表面陶瓷化，所获得的陶瓷膜层与基体间具有较强的结合力，膜层厚度可控，通常用于增强金属材料表面的硬度、耐磨、耐蚀等性能。因此，如果能够将微弧氧化技术应用于荧光陶瓷的制备，或赋予微弧氧化陶瓷膜发光性能，则有望降低荧光陶瓷的生产成本，为荧光陶瓷的制备和加工提供更多选择。

发明内容

本发明的目的在于克服传统荧光陶瓷制备方法中存在的烧结温度较高、保温时间较长的问题，提供一种微弧氧化荧光陶瓷膜及制备方法。该种荧光陶瓷膜可由深紫外或近紫外光激发，发射峰位于红光波段；该种荧光陶瓷膜的制备工艺简单，生产周期短，利于实现大规模生产。

本发明的技术方案如下：

(1)对基体材料进行切割、打磨、清洗、烘干备用；

(2)以既定化学组分配制电解液；

(3)以基体材料为阴极，以304钢为阳极在配置好的电解液中进行微弧氧化反应；

(4)对反应后阳极进行清洗、烘干，得到生长于基体材料表面的荧光陶瓷膜。

作为进一步的改进，步骤(1)中所述的基体材料可采用TA1、TA2、TA7、TA9、TA10、TA11、TA13、TA18、TA19、TB5、TB6、TB9、TC4、TC19、TC20、TC24中的一种，优选为TA1。

作为进一步的改进，步骤(2)中所述的的电解液化学组成包括0.1g/L-10g/L的NaSiO₃、0.1g/L-5g/L的(NaPO₃)₆、0.1g/L-2g/L的KOH、0.1g/L-2g/L的EDTA-2Na、0.1g/L-10g/L的激活剂原料，溶剂为去离子水。其中，激活剂原料可采用氧化铕、氯化铕、硝酸铕、氢氧化铕中的一种，优选为氧化铕。

作为进一步的改进，步骤(2)中所述的配置电解液所需原料纯度为优级纯或以上等级。

作为进一步的改进，步骤(3)中所述的电解液置于循环冷却装置中以确保反应温度不高于30℃。

作为进一步的改进，步骤(3)中所述的微弧氧化反应采用的电源为直流稳压电源，工作电压为320V-520V间的任一值，占空比为10％-90％间的任一值。

作为进一步的改进，步骤(3)中所述的微弧氧化反应的反应时间为1分钟-30分钟间的任一值。

本发明具有以下优势：

(1)本发明提供的微弧氧化荧光陶瓷膜的制备工艺简单，生产周期短，反应过程无污染，利于实现大规模生产；

(2)本发明提供的微弧氧化荧光陶瓷膜与基体材料结合力强，具有良好的耐磨和耐腐蚀性；