一种白光发光玻璃材料的制备方法技术

本发明专利技术属于玻璃技术领域，特别涉及一种白光发光玻璃材料的制备方法，包括以下制备步骤：1)按照以下重量份称取原料；2)球磨，烘干，过筛，熔制成均匀玻璃液；3)玻璃液迅速浇注成型，退货处理后冷却至室温，得到白光发光玻璃材料。本发明专利技术的白光发光玻璃材料的制备方法工艺简单，易于操作，无污染，成本低，制备得到的白光发光玻璃材料可以发射出系列偏红、偏蓝的白光和正白光，具有性能稳定，发光效率和显色指数高等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于玻璃
，特别涉及一种白光发光玻璃材料的制备方法。
技术介绍
半导体白色发光二极管(light-emittingdiodes，简称LED)是近十多年来发展起来的一种新型固态照明器件。与传统的白炽灯、荧光灯相比，白光LED具有节能、效率高、小型固体化，耐震动，不易损坏，瞬时启动和快速响应，节能且寿命长，环境友好，颜色可调等优点，被称为“第四代照明光源”。目前，常用的白光LED需采用有机树脂将蓝光LED芯片与YAG:Ce荧光粉封装起来。但是封装用的有机树脂易老化，尤其是采用紫外光LED芯片来获得白光LED的方案中，器件的寿命大大降低，开发一种新型的材料来解决这些问题具有重要意义。传统的商业化的大部分白光LED照明器件采用的是蓝光InGaN芯片及受蓝光激发发出黄色、绿色或橙色的荧光粉。这类荧光粉具有较高的发光效率，成熟的制备方法等优点。但是同时也具有以下缺陷：(1)荧光粉和芯片的老化衰减速率不同，从而导致了色坐标不稳定，白光易漂移；(2)由于用于封装的环氧树脂或者是硅胶长期受到蓝光或者紫外线的辐射而导致环氧树脂或硅胶易老化变黄不稳定，器件寿命降低；(3)封装材料价格昂贵，导致成本高。同时由于白光是由荧光体的黄色荧光与LED的蓝光混合而成，器件的发光颜色随驱动电压和荧光体涂层厚度的变化而变化，色彩还原性差，显色指数低。为解决上述问题，全色单基质白光玻璃能在一定程度上克服混合荧光体的不足，提高了流明效率和显色指数；并且由玻璃替代树脂也能优化封装工艺。因此开发适合紫外激发的高效单基质白光玻璃具有广阔的经济应用价值。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种性能稳定，发光效率和显色指数高的白光发光玻璃材料。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供一种白光发光玻璃材料的制备方法，包括以下制备步骤：1)按照以下重量份称取原料：二氧化硅20～38份，氧化钙10～22份，氧化铝8～20份，磷酸钠1～7份，碳酸锂0.03～0.15份，氧化钐0.02～0.08份；2)球磨，烘干，过筛，在1050℃～1100℃保温40～70min熔制成均匀玻璃液；3)玻璃液迅速浇注成型，然后在550℃～580℃的退火炉中保温4～8h后冷却至室温，得到白光发光玻璃材料。优选地，本专利技术所述的白光发光玻璃材料的制备方法，所述步骤1)中，按照以下重量份称取原料：二氧化硅29份，氧化钙16份，氧化铝14份，磷酸钠4份，碳酸锂0.09份，氧化钐0.05份。优选地，本专利技术所述步骤2)中，球磨12～24h。球磨时间能够保证原料的粒径。优选地，本专利技术所述步骤2)中，过100目筛。优选地，本专利技术所述步骤2)中，升温速率为18～24℃/min。在这个速率快速升温，显著提高白光发光玻璃材料的体积密度，降低烧结激活能、气孔密度和气孔尺寸，显著提高白光发光玻璃材料的抗弯强度。优选地，本专利技术所述步骤2)中，在1080℃保温，在该温度下保温熔制，可以保证白光发光玻璃材料的性能稳定性。优选地，本专利技术所述步骤3)中，以3～6℃/min速率升温。本专利技术所述的全部原料纯度达99％以上。本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术的白光发光玻璃材料的制备方法工艺简单，易于操作，无污染，成本低。2、本专利技术方法制备得到的白光发光玻璃材料可以发射出系列偏红、偏蓝的白光和正白光，显色指数可达93以上。3、本专利技术方法制备得到的白光发光玻璃材料具有性能稳定，发光效率高等优点。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术并不局限于这些实施例。实施例1一种白光发光玻璃材料的制备方法，包括以下制备步骤：1)按照以下重量份称取原料：二氧化硅20份，氧化钙22份，氧化铝8份，磷酸钠7份，碳酸锂0.03份，氧化钐0.08份；2)加入无水乙醇中，用氧化锆球球磨12h，烘干，过100目筛，以24℃/min速率升温1050℃，保温70min熔制成均匀玻璃液；3)玻璃液迅速浇注成型，然后以3℃/min速率升温至580℃的退火炉中保温4h后冷却至室温，得到白光发光玻璃材料。产品经测试：白光发光玻璃材料在波长为377nm紫外光激发下玻璃样品的色坐标(x，y)为(0.316,0.324)，非常接近于标准照明白光(x＝0.333，y＝0.333)；抗弯强度108Mpa。实施例2一种白光发光玻璃材料的制备方法，包括以下制备步骤：1)按照以下重量份称取原料：二氧化硅23份，氧化钙20份，氧化铝10份，磷酸钠6份，碳酸锂0.05份，氧化钐0.07份；2)加入无水乙醇中，用氧化锆球球磨14h，烘干，过100目筛，以23℃/min速率升温1060℃，保温65min熔制成均匀玻璃液；3)玻璃液迅速浇注成型，然后以4℃/min速率升温至570℃的退火炉中保温6h后冷却至室温，得到白光发光玻璃材料。产品经测试：白光发光玻璃材料在波长为377nm紫外光激发下玻璃样品的色坐标(x，y)为(0.328,0.325)，非常接近于标准照明白光(x＝0.333，y＝0.333)；抗弯强度100Mpa。实施例3一种白光发光玻璃材料的制备方法，包括以下制备步骤：1)按照以下重量份称取原料：二氧化硅26份，氧化钙18份，氧化铝12份，磷酸钠5份，碳酸锂0.07份，氧化钐0.06份；2)加入无水乙醇中，用氧化锆球球磨16h，烘干，过100目筛，以22℃/min速率升温1070℃，保温60min熔制成均匀玻璃液；3)玻璃液迅速浇注成型，然后以5℃/min速率升温至565℃的退火炉中保温8h后冷却至室温，得到白光发光玻璃材料。产品经测试：白光发光玻璃材料在波长为377nm紫外光激发下玻璃样品的色坐标(x，y)为(0.326,0.346)，非常接近于标准照明白光(x＝0.333，y＝0.333)；抗弯强度95Mpa。实施例4一种白光发光玻璃材料的制备方法，包括以下制备步骤：1)按照以下重量份称取原料：二氧化硅29份，氧化钙16份，氧化铝14份，磷酸钠4份，碳酸锂0.09份，氧化钐0.05份；2)加入无水乙醇中，用氧化锆球球磨18h，烘干，过100目筛，以21℃/min速率升温1080℃，保温55min熔制成均匀玻璃液；3)玻璃液迅速浇注成型，然后以4℃/min速率升温至560℃的退火炉中保温7h后冷却至室温，得到白光发光玻璃材料。产品经测试：白光发光玻璃材料在波长为377nm紫外光激发下玻璃样品的色坐标(x，y)为(0.332,0.332)，非常接近于标准照明白光(x＝0.333，y＝0.333)；抗弯强度105Mpa。实施例5一种白光发光玻璃材料的制备方法，包括以下制备步骤：1)按照以下重量份称取原料：二氧化硅32份，氧化钙14份，氧化铝16份，磷酸钠3份，碳酸锂0.11份，氧化钐0.04份；2)加入无水乙醇中，用氧化锆球球磨20h，烘干，过100目筛，以20℃/min速率升温1090℃，保温50min熔制成均匀玻璃液；3)玻璃液迅速浇注成型，然后以5℃/min速率升温至555℃的退火炉中保温6h后冷却至室温，得到白光发光玻璃材料。产品经测试：白光发光玻璃材料在波长为358nm紫外光激发下玻璃样品的色坐标(x，y)为(0.329,0.330)，非常接近于标准照明白光(x＝0.333，y＝0.333本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种白光发光玻璃材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：1)按照以下重量份称取原料：二氧化硅20～38份，氧化钙10～22份，氧化铝8～20份，磷酸钠1～7份，碳酸锂0.03～0.15份，氧化钐0.02～0.08份；2)球磨，烘干，过筛，在1050℃～1100℃保温40～70min熔制成均匀玻璃液；3)玻璃液迅速浇注成型，然后在550℃～580℃的退火炉中保温4～8h后冷却至室温，得到白光发光玻璃材料。

【技术特征摘要】
1.一种白光发光玻璃材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：1)按照以下重量份称取原料：二氧化硅20～38份，氧化钙10～22份，氧化铝8～20份，磷酸钠1～7份，碳酸锂0.03～0.15份，氧化钐0.02～0.08份；2)球磨，烘干，过筛，在1050℃～1100℃保温40～70min熔制成均匀玻璃液；3)玻璃液迅速浇注成型，然后在550℃～580℃的退火炉中保温4～8h后冷却至室温，得到白光发光玻璃材料。2.根据权利要求1所述的白光发光玻璃材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，按照以下重量份称取原料：二氧化硅29份，氧化钙16份，氧化铝14份...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞会军，
申请(专利权)人：钦州市中玻玻璃有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广西;45