一种用于高温警示的发光陶瓷及其制备方法

技术领域

本发明涉及发光陶瓷制备技术领域，具体涉及一种用于高温警示的发光陶瓷及其制备方法。

背景技术

普通仪器、设备用高温警示标识主要以高温警示涂料为主。这类高温警示涂料VOC的含量比较高，极易对环境造成污染；此外这类高温警示涂料的耐候性能较差，在高温情况下对仪器、设备的腐蚀比较严重，并且此类涂料的使用寿命也相对较短。

高温警示发光陶瓷主要用于一些长期需要在较高温度下进行生产作业的仪器、设备的外表面，该陶瓷可以在一定温度范围内实现发光由暗到亮的转变，从而可以在特定温度范围内达到警示的作用。与传统高温警示涂料相比，高温警示发光陶瓷中不含有VOC，不会腐蚀仪器、设备，且其耐候性能良好，使用寿命会大幅延长。但是目前还没有出现能用于高温警示的发光陶瓷的相关报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于高温警示的发光陶瓷。

本发明的另一目的是提供上述用于高温警示的发光陶瓷的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种用于高温警示的发光陶瓷，其化学式为

Ba

其中0.01≤x≤0.05，0.01≤y≤0.06，0.2≤z≤0.5。

另一方面，本发明还提供上述用于高温警示的发光陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

(1)称量：按照Ba

(2)研磨：将称得的原料粉体置于玛瑙研钵内，同时加入烧结助剂和无水乙醇进行研磨混合，使粉体细化并混合均匀；

(3)干燥：将研磨后的浆料干燥；

(4)二次研磨：将干燥后的混合粉体与固化剂进行二次研磨混合均匀；

(5)烧结：将二次研磨后的混合料置于氧化铝坩埚中，并放入真空气氛炉中在1200～1500℃的还原性气氛下保温8～12h，然后随炉冷却至室温，即得到所述的发光陶瓷。

优选的，步骤(2)中，所述烧结助剂为NH

优选的，步骤(2)中，所述原料粉体：无水乙醇的质量比1:(0.5～1.0)。

优选的，步骤(2)中，所述研磨混合的时间为30～60min。

优选的，步骤(3)中，所述干燥温度为50～80℃，干燥时间为24～36h。

优选的，步骤(4)中，所述固化剂为玻璃粉，所述固化剂的加入量为反应原料总质量的10～20％。

优选的，步骤(4)中，所述研磨混合的时间为20～30min。

优选的，步骤(5)中，所述烧结时升温速率为3～5℃/min。

优选的，步骤(5)中，所述还原性气氛为5vol％H

本发明通过高温固相法制备了该发光陶瓷，该发光陶瓷白天受到外界光源的照射，将照射所得的能量存储在基质晶格的缺陷当中。由于此种陶瓷材料的陷阱深度较深，在室温下，陷阱内部的载流子很难被释放出来，所以发光比较微弱，但是随着温度的升高，陷阱内部载流子的释放速率加快，陶瓷亮度会大大增强。从而可以在特定温度范围内达到警示的作用。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果

1.本发明制备的发光陶瓷在60℃及以下的低温条件下仅呈现微弱的亮光，但随着温度升高到60～120℃的范围内时，陶瓷亮度会明显增强，从而达到在特定温度范围内警示的作用。

2.本发明制备的发光陶瓷的耐候性能良好，一方面有效避免了传统高温警示涂料对仪器、设备的腐蚀，此外其在高低温循环试验箱中以室温至180℃的温度连续循环2160小时以后，其亮度仍然能够保持原亮度的90％以上。

附图说明

图1为本发明实施例1～4制备发光陶瓷的XRD图；

图2为本发明实施例1制备发光陶瓷在不同温度下(a)30℃(b)60℃

(c)90℃(d)120℃(e)150℃(f)180℃的实物图；

图3为本发明实施例1制备发光陶瓷经过高低温循环测试前后在不同温度下测得的亮度对比图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1：Ba

(1)称量：按照Ba

(2)研磨：将称得的60g原料粉体置于玛瑙研钵内，同时加入2.4g的NH

(3)干燥：将研磨后的浆料置于浆料杯中，并置于80℃电热恒温干燥箱内干燥24h；

(4)二次研磨：将干燥后的混合粉体与10g的玻璃粉置于玛瑙研钵内研磨30min，使其混合均匀；

(5)烧结：将研磨好的混合料置于方形氧化铝坩埚中，并放入真空气氛炉中在1300℃的5％H

本实施例制备发光陶瓷的XRD图如图1所示，可知发光陶瓷为纯相。

图2为本发明实施例1制备发光陶瓷在不同温度下(a)30℃(b)60℃(c)90℃(d)120℃(e)150℃(f)180℃的实物图；从图中可以看出该陶瓷样品在60～120℃的温度范围内的亮度明显高于在温度低于60℃或高于120℃的亮度，起到了在特定温度范围内的警示作用。

图3为本发明实施例1制备发光陶瓷经过高低温循环测试前后在不同温度下测得的亮度情况的对比图；从图中可以看出该陶瓷样品在60～120℃的温度范围内亮度较高，可以达到12cd/m

实施例2：Ba

(1)称量：按照Ba

(2)研磨：将称得的60g原料粉体置于玛瑙研钵内，同时加入1.2g的NH

(3)干燥：将研磨后的浆料置于浆料杯中，并置于50℃电热恒温干燥箱内干燥36h；

(4)二次研磨：将干燥后的混合粉体与6g的玻璃粉置于玛瑙研钵内研磨30min，使其混合均匀；

(5)烧结：将研磨好的混合料置于方形氧化铝坩埚中，并放入真空气氛炉中在1200℃的5％H

本实施例制备发光陶瓷的XRD图如图1所示，可知发光陶瓷为纯相。

本实施例制备的发光陶瓷不同温度下(a)30℃(b)60℃(c)90℃(d)120℃(e)150℃(f)180℃的实物图和经过高低温循环测试前后在不同温度下测得的亮度对比图与实施例1相似。

实施例3：Ba

(1)称量：按照Ba

(2)研磨：将称得的60g原料粉体置于玛瑙研钵内，同时加入1.8g的NH

(3)干燥：将研磨后的浆料置于浆料杯中，并置于60℃电热恒温干燥箱内干燥32h；

(4)二次研磨：将干燥后的混合粉体与12g的玻璃粉置于玛瑙研钵内研磨20min，使其混合均匀；

(5)烧结：将研磨好的混合料置于方形氧化铝坩埚中，并放入真空气氛炉中在1400℃的5％H

本实施例制备发光陶瓷的XRD图如图1所示，可知发光陶瓷为纯相。

本实施例制备的发光陶瓷不同温度下(a)30℃(b)60℃(c)90℃(d)120℃(e)150℃(f)180℃的实物图和经过高低温循环测试前后在不同温度下测得的亮度对比图与实施例1相似。

实施例4：Ba

(1)称量：按照Ba

(2)研磨：将称得的60g原料粉体置于玛瑙研钵内，同时加入3.0g的NH

(3)干燥：将研磨后的浆料置于浆料杯中，并置于70℃电热恒温干燥箱内干燥28h；

(4)二次研磨：将干燥后的混合粉体与12g的玻璃粉置于玛瑙研钵内研磨20min，使其混合均匀；

(5)烧结：将研磨好的混合料置于方形氧化铝坩埚中，并放入真空气氛炉中在1500℃的5％H

本实施例制备发光陶瓷的XRD图如图1所示，可知发光陶瓷为纯相。

本实施例制备的发光陶瓷不同温度下(a)30℃(b)60℃(c)90℃(d)120℃(e)150℃(f)180℃的实物图和经过高低温循环测试前后在不同温度下测得的亮度对比图与实施例1相似。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。