一种提高稀土元素发光效率的玻璃制造技术

本发明专利技术涉及功能玻璃研发制造技术领域，公开了一种提高稀土元素发光效率的玻璃，加工制备的氟氧化物锗硅酸盐玻璃同时具有氟化物玻璃低的声子能量和氧化物玻璃优良的化学稳定性能和机械性能，在该玻璃体系中，发光中心离子得到更好的激发，发光效率得到显著提高，用氧化锗取代部分氧化硅，不仅保留了硅酸盐玻璃优异的热稳定性，同时使得整个玻璃体系的粘度、熔融温度以及声子能量进一步降低，从而改善玻璃的整体性能，氧化硼和氟化钙的加入一定程度上弥补了氧化铝熔点高这一缺点，使玻璃的熔融温度降低，在玻璃中加入氟化物，在一定程度上也降低了玻璃体系的熔融温度，从而使玻璃的制备工艺更加节能环保。

【技术实现步骤摘要】
一种提高稀土元素发光效率的玻璃
本专利技术属于功能玻璃研发制造
，具体涉及一种提高稀土元素发光效率的玻璃。
技术介绍
发光玻璃顾名思义，即是能够发光的玻璃。其不仅能够发光，并且兼具玻璃的各项性能。所谓玻璃态是非晶态的一种，称为“过冷的液体”。这表明玻璃中的原子不像晶体那样在空间上做远程有序排列，而近似于液体，同样具有近程有序排列。玻璃具有下列主要特征：（1）各向同性：玻璃态物质的质点排列是无规则的，是统计均匀的，所以，当玻璃中不存在内应力时，玻璃的物理化学性质在各方向上相同。（2）介稳性：玻璃是由熔体急剧冷却而得，由于在冷却过程中粘度急剧增大，质点来不及作形成晶体的有规则排列，系统内能尚未处于最低值而处于介稳状态；在一定的外界条件下，仍具有向晶体转变的可能。(3)无固定熔点：玻璃态物质由固体转变为液体是在一定温度区间进行的，它与结晶态物质不同，没有固定熔点。(4)性质变化的连续性和可逆性：玻璃态物质从熔融状态到固体状态的性质变化过程是连续的和可逆的，其中有一段温度区域呈塑形，称为“转变”或“反常”区域，在这区域内的性质有特殊变化。发光玻璃的耐高温、耐腐蚀、透光性好等特性使其在新型LED特种照明领域以及LED照明光源的改进等方面有着广泛的应用前景。目前对于发光玻璃的研究进展还缺少更深入的研究，还存在无法量产、市场上发光玻璃LED封装工艺滞后的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种提高稀土元素发光效率的玻璃，在该玻璃体系中，发光中心离子得到更好的激发，发光效率得到显著提高。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种提高稀土元素发光效率的玻璃，按照重量份计由以下成分制成：氧化硅28-30份、氟化钙35-40份、氟化锗16-20份、氧化铝5.5-6.0份、氧化硼3.5-4.0份、氧化钇2.0-2.3份、氧化铥1.2-1.5份、氧化镝0.8-1.0份、氧化铒0.3-0.5份，制备方法包括以下步骤：（1）使用电子天平准备称量所需原料，将称量好的原料置于玛瑙研钵中研磨至120-160目，混合均匀倒入氧化铝高纯坩埚中，置于1200-1300℃的高温炉中，熔融加热40-50分钟，然后在1150-1250℃下将玻璃液倒在铜板上、压制成型；（2）将压制成型的玻璃立即放入中温炉中，在650-670℃下退火2-3小时，将退火后的玻璃取出，经过切割、抛光处理即可。作为对上述方案的进一步描述，所述玻璃加工制备过程均在空气气氛中进行。作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）所述抛光液按照重量份计由以下成分制成：氧化锆2-3份、氧化镧1.5-1.8份、磷酸14-16份、硝酸10-12份、硫酸8-10份、水25-30份、乙醇30-35份。作为对上述方案的进一步描述，所述磷酸、硝酸、硫酸浓度分别为15-16摩尔/升、18-20摩尔/升、10-15摩尔/升。作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）所述抛光处理温度为55-60℃，抛光时间为10-12分钟。本专利技术相比现有技术具有以下优点：为了解决现有发光玻璃发光效率低的问题，本专利技术提供了一种提高稀土元素发光效率的玻璃，加工制备的氟氧化物锗硅酸盐玻璃同时具有氟化物玻璃低的声子能量和氧化物玻璃优良的化学稳定性能和机械性能，在该玻璃体系中，发光中心离子得到更好的激发，发光效率得到显著提高，用氧化锗取代部分氧化硅，不仅保留了硅酸盐玻璃优异的热稳定性，同时使得整个玻璃体系的粘度、熔融温度以及声子能量进一步降低，从而改善玻璃的整体性能，氧化硼和氟化钙的加入一定程度上弥补了氧化铝熔点高这一缺点，使玻璃的熔融温度降低，在玻璃中加入氟化物，在一定程度上也降低了玻璃体系的熔融温度，从而使玻璃的制备工艺更加节能环保。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1一种提高稀土元素发光效率的玻璃，按照重量份计由以下成分制成：氧化硅28份、氟化钙35份、氟化锗16份、氧化铝5.5份、氧化硼3.5份、氧化钇2.0份、氧化铥1.2份、氧化镝0.8份、氧化铒0.3份，制备方法包括以下步骤：（1）使用电子天平准备称量所需原料，将称量好的原料置于玛瑙研钵中研磨至120目，混合均匀倒入氧化铝高纯坩埚中，置于1200℃的高温炉中，熔融加热40分钟，然后在1150℃下将玻璃液倒在铜板上、压制成型；（2）将压制成型的玻璃立即放入中温炉中，在650℃下退火2小时，将退火后的玻璃取出，经过切割、抛光处理即可。作为对上述方案的进一步描述，所述玻璃加工制备过程均在空气气氛中进行。作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）所述抛光液按照重量份计由以下成分制成：氧化锆2份、氧化镧1.5份、磷酸14份、硝酸10份、硫酸8份、水25份、乙醇30份。作为对上述方案的进一步描述，所述磷酸、硝酸、硫酸浓度分别为15摩尔/升、18摩尔/升、10摩尔/升。作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）所述抛光处理温度为55℃，抛光时间为10分钟。实施例2一种提高稀土元素发光效率的玻璃，按照重量份计由以下成分制成：氧化硅29份、氟化钙38份、氟化锗18份、氧化铝5.8份、氧化硼3.8份、氧化钇2.1份、氧化铥1.3份、氧化镝0.9份、氧化铒0.4份，制备方法包括以下步骤：（1）使用电子天平准备称量所需原料，将称量好的原料置于玛瑙研钵中研磨至140目，混合均匀倒入氧化铝高纯坩埚中，置于1250℃的高温炉中，熔融加热45分钟，然后在1200℃下将玻璃液倒在铜板上、压制成型；（2）将压制成型的玻璃立即放入中温炉中，在660℃下退火2.5小时，将退火后的玻璃取出，经过切割、抛光处理即可。作为对上述方案的进一步描述，所述玻璃加工制备过程均在空气气氛中进行。作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）所述抛光液按照重量份计由以下成分制成：氧化锆2.5份、氧化镧1.6份、磷酸15份、硝酸11份、硫酸9份、水28份、乙醇33份。作为对上述方案的进一步描述，所述磷酸、硝酸、硫酸浓度分别为15.5摩尔/升、19摩尔/升、12摩尔/升。作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）所述抛光处理温度为58℃，抛光时间为11分钟。实施例3一种提高稀土元素发光效率的玻璃，按照重量份计由以下成分制成：氧化硅30份、氟化钙40份、氟化锗20份、氧化铝6.0份、氧化硼4.0份、氧化钇2.3份、氧化铥1.5份、氧化镝1.0份、氧化铒0.5份，制备方法包括以下步骤：（1）使用电子天平准备称量所需原料，将称量好的原料置于玛瑙研钵中研磨至160目，混合均匀倒入氧化铝高纯坩埚中，置于1300℃的高温炉中，熔融加热50分钟，然后在1250℃下将玻璃液倒在铜板上、压制成型；（2）将压制成型的玻璃立即放入中温炉中，在670℃下退火3小时，将退火后的玻璃取出，经过切割、抛光处理即可。作为对上述方案的进一步描述，所述玻璃加工制备过程均在空气气氛中进行。作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）所述抛光液按照重量份计由以下成分制成：氧化锆3份、氧化镧1.8份、磷酸16份、硝酸12份、硫酸10份、水30份、乙醇35份。作为对上述方案的进一步描述，所述磷酸、硝酸、硫酸浓度分别为16摩尔/升、20摩尔/升、15摩尔/升。作为对上述方案的进一步描述，步骤（3）所述抛光处理温度为60℃，抛光时间为12分钟。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高稀土元素发光效率的玻璃，其特征在于，按照重量份计由以下成分制成：氧化硅28‑30份、氟化钙35‑40份、氟化锗16‑20份、氧化铝5.5‑6.0份、氧化硼3.5‑4.0份、氧化钇2.0‑2.3份、氧化铥1.2‑1.5份、氧化镝0.8‑1.0份、氧化铒0.3‑0.5份，制备方法包括以下步骤：（1）使用电子天平准备称量所需原料，将称量好的原料置于玛瑙研钵中研磨至120‑160目，混合均匀倒入氧化铝高纯坩埚中，置于1200‑1300℃的高温炉中，熔融加热40‑50分钟，然后在1150‑1250℃下将玻璃液倒在铜板上、压制成型；（2）将压制成型的玻璃立即放入中温炉中，在650‑670℃下退火2‑3小时，将退火后的玻璃取出，经过切割、抛光处理即可。

【技术特征摘要】
1.一种提高稀土元素发光效率的玻璃，其特征在于，按照重量份计由以下成分制成：氧化硅28-30份、氟化钙35-40份、氟化锗16-20份、氧化铝5.5-6.0份、氧化硼3.5-4.0份、氧化钇2.0-2.3份、氧化铥1.2-1.5份、氧化镝0.8-1.0份、氧化铒0.3-0.5份，制备方法包括以下步骤：（1）使用电子天平准备称量所需原料，将称量好的原料置于玛瑙研钵中研磨至120-160目，混合均匀倒入氧化铝高纯坩埚中，置于1200-1300℃的高温炉中，熔融加热40-50分钟，然后在1150-1250℃下将玻璃液倒在铜板上、压制成型；（2）将压制成型的玻璃立即放入中温炉中，在650-670℃下退火2-3小时，将退火后的玻璃取出，经过切割...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔业全，
申请(专利权)人：安徽杜氏高科玻璃有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34