长余辉微晶玻璃及其制备方法和应用

技术领域

本公开涉及微晶玻璃技术领域，尤其涉及一种长余辉微晶玻璃及其制备方法和应用。

背景技术

长余辉发光材料简称长余辉材料，是一类在光源激发下，发出可见光，并能将获得的部分光能储存起来，在激发停止后，以可见光的形式将能量缓慢释放出来的一种光致发光材料，在夜间交通应急指示、仪表显示、国防军事(如夜行地图)等诸多领域具有重要应用。

传统的长余辉材料主要是粉体，在风吹、日晒和雨淋的室外环境下使用，老化较快，使用寿命有限。申请公布号为CN102765894A的中国专利提出了一种长余辉发光玻璃颗粒及其制备方法，该方法将长余辉粉用树脂包裹在透明无色玻璃颗粒表面。但有机物易老化，其长期使用的耐候性仍是一个问题。此外，在现有技术的一些方案中，长余辉发光玻璃的余辉时间比较有限。

因此，开发一种物化性能稳定、余辉时间久、寿命长的长余辉发光材料是当前实际应用中迫切解决的问题。

发明内容

本公开所要解决的一个技术问题是：现有技术的长余辉发光玻璃易老化并且余辉时间较短。

为解决上述技术问题，本公开实施例提供一种长余辉微晶玻璃，按摩尔百分比计，其包含：50-65％的ZnO、20-30％的SiO

在一些实施例中，按摩尔百分比计，微晶玻璃包含：55-60％的ZnO、20-25％的SiO

在一些实施例中，微晶玻璃的主晶相为Zn

在一些实施例中，微晶玻璃被紫外光激发后呈现橙黄色长余辉。

在一些实施例中，微晶玻璃呈现橙黄色长余辉的时间至少为3小时；优选地，微晶玻璃呈现橙黄色长余辉的时间至少为5小时；优选地，微晶玻璃呈现橙黄色长余辉的时间达7小时。

本公开实施例还提供一种制备如上的长余辉微晶玻璃的方法，包括：按预定成分配比将原料混合均匀；将混合均匀的原料依次进行熔融、成型、退火，得到基础玻璃；使得基础玻璃进行晶化反应，得到长余辉微晶玻璃。

在一些实施例中，进行熔融包括：在1250-1350℃的温度下熔化2-4小时。

在一些实施例中，进行退火包括：在450-550℃的温度下退火4-6小时。

在一些实施例中，使得基础玻璃进行晶化反应包括：将基础玻璃以5-10℃/min的升温速率升温至600-800℃保温2-3小时。

本公开实施例还提供如上的长余辉微晶玻璃在夜间照明、节能指示或防伪领域中的应用。

通过上述技术方案，本公开提供的长余辉微晶玻璃具有稳定的物化性能、寿命长，并且可以实现较久的余辉时间。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开示例实施例示出的长余辉微晶玻璃制备方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本公开的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本公开的原理，但不能用来限制本公开的范围，本公开可以以许多不同的形式实现，不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

本公开提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

需要说明的是，在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是大于或等于两个；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

此外，本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。

还需要说明的是，在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。

本公开使用的所有术语与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

本公开实施例提供一种长余辉微晶玻璃，按摩尔百分比计，包含：50-65％的ZnO、20-30％的SiO

本公开的发明人认识到，微晶玻璃是一种在无机玻璃基体中镶嵌了微/纳米晶的复合材料，它综合了晶体与玻璃材料的优点，可具有与晶体相近甚至更好的光学性能，而又有类似于玻璃材料制备方法简单，热稳定性和物理化学稳定性高，耐候性好，使用寿命长的优势。基于该认识，在本公开的实施例中，制备基于微晶玻璃的长余辉材料，这样可以借助微晶玻璃本身稳定的物化性能来实现长余辉材料的稳定性、提高其使用寿命。并且，本公开通过设计如上的配方来改善余辉性能。在本公开的实施例中，利用Mn

在一些实施例中，按摩尔百分比计，微晶玻璃包含：55-60％的ZnO、20-25％的SiO

在一些实施例中，微晶玻璃的主晶相为Zn

在一些实施例中，微晶玻璃被紫外光激发后呈现橙黄色长余辉。

在一些实施例中，微晶玻璃呈现橙黄色长余辉的时间至少为3小时；优选地，微晶玻璃呈现橙黄色长余辉的时间至少为5小时；优选地，微晶玻璃呈现橙黄色长余辉的时间达7小时。

参考图1，本公开实施例还提供一种制备如上的长余辉微晶玻璃的方法，包括：

按预定成分配比将原料混合均匀；

将混合均匀的原料依次进行熔融、成型、退火，得到基础玻璃；

使得基础玻璃进行晶化反应，得到长余辉微晶玻璃。

在一些实施例中，按照如上所述的玻璃组分和摩尔百分比称取总量为预定值(例如20-40克)的原料，并在研钵中研磨30-60分钟，使各种原料充分混合均匀。原料可以采用ZnO、B(OH)

在一些实施例中，进行熔融包括：在1250-1350℃的温度下熔化2-4小时。可以将混合均匀的原料倒入第一坩埚(例如氧化铝坩埚)中，然后将装有原料的第一坩埚放入装有碳粉的第二坩埚中。

在一些实施例中，将玻璃熔体倒入模具中制成块状玻璃，完成成型。然后对块状玻璃进行退火，以消除玻璃中的内应力得到基础玻璃。进行退火包括：在450-550℃的温度下退火4-6小时。可以在马弗炉中进行退火。

在一些实施例中，使得基础玻璃进行晶化反应包括：将基础玻璃以5-10℃/min的升温速率升温至600-800℃保温2-3小时。通过高温热处理，在玻璃中可控析出晶体，玻璃基体能够很好的包覆晶体，从而提高材料的稳定性。

本公开实施例还提供如上的长余辉微晶玻璃在夜间照明、节能指示或防伪领域中的应用。本公开提供的长余辉微晶玻璃基于良好的稳定性和持久的余辉时间，能够很好地应用于如上领域，具有广阔的应用前景。

综上所述，与常规长余辉发光材料相比，本公开至少能够实现以下有益效果：

1、基于微晶玻璃提供良好的稳定性。

2、Mn

3、制备方法简单、成本低、产量高，能够被多种外界光源激发，并且余辉时间久，能够很好地应用于夜间照明、节能指示、防伪等领域，具有广阔的应用前景。

下面根据具体的实施例和对比例进行说明。

实施例1

按照以下组分及摩尔份数：60ZnO—10B

本实施例中，微晶玻璃的主晶相为Zn

实施例2

按照以下组分及摩尔份数：60ZnO—15B

本实施例中，微晶玻璃的主晶相为Zn

实施例3

按照以下组分及摩尔份数：55ZnO—18B

本实施例中，微晶玻璃的主晶相为Zn

实施例4

按照以下组分及摩尔份数：58ZnO—12B

本实施例中，微晶玻璃的主晶相为Zn

对比例1

按照以下组分及摩尔份数：60ZnO—15B

本对比例中，微晶玻璃的主晶相为Zn

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。