一种绿光玻璃材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种绿光玻璃材料及制备方法，属于玻璃技术领域，包括以下步骤：(1)按照摩尔比称取基质原料，按质量比称取氧化钬和氧化镱；(2)研磨，烘干，熔制成均匀的玻璃液；(3)玻璃液迅速倒入预热过的铝板上，成型后进行退火处理，再冷却至室温，得到Ho3+/Yb3+共掺绿光玻璃材料。本发明专利技术的一种绿光玻璃材料的制备方法工艺简单，成本低，制备得到的玻璃材料具有透光性好、稳定性高的优点，在980nm激光激发下发出较亮的绿光，能够应用在医疗、工业、显示等领域。

Preparation method of green glass material

The invention discloses a green glass material and a preparation method, belonging to the glass technical field, which comprises the following steps: (1) weighing the matrix material according to the molar ratio, and weighing holmium oxide and ytterbium oxide according to the mass ratio; (2) grinding, drying, melting into a uniform glass liquid; (3) the glass liquid is quickly poured into the preheated aluminum plate, and formed after forming. The Ho3+/Yb3+ Co doped green glass material was annealed and cooled to room temperature. The preparation method of the green light glass material is simple, the cost is low, the prepared glass material has the advantages of good light transmission and high stability, and emits bright green light under 980 nm laser excitation, and can be used in medical, industrial, display and other fields.

【技术实现步骤摘要】
一种绿光玻璃材料的制备方法
本专利技术属于玻璃
，特别涉及一种绿光玻璃材料的制备方法。
技术介绍
绿光在医疗、工业、显示等领域具有广泛的应用。在医学治疗方面比较常用的是脉冲绿光激光器，由于人眼对绿光最为敏感，546nm波长的脉冲激光可用于眼科手术，该脉冲亦可用于治疗血管性疾病。脉冲绿光激光器因其功率高，所以对皮肤的作用时间相对较短，这样激光不会对目标组织周围的皮肤产生非选择加热，从而不会导致热损伤，降低手术的危险性。在激光机密加工方面，绿光激光由于其亮度高、聚焦光斑小、作用时间短、热影响区小、工件不会因加工而产生大的形变等优点，可以对一些硬度高、脆性大的材料进行加工,在精密加工中显示出它独特的优越性。在彩色显示领域方面，与其它显示光源相比,激光显示技术具有色域宽、色纯度高、显示画面尺寸灵活可变、无有害电磁射线辐射等独特优点。激光显示的图像比现有彩色电视色彩更丰富、颜色更鲜艳,能反映自然界的真实色彩,甚至能显示虚拟颜色,所以大功率三基色全固态激光器作为激光彩色显示的关键技术,己成为当前国际激光领域研究的一个重大发展方向。上转换绿光激光器的原理是通过泵浦光源激发掺杂光纤中的稀土离子，使其发生能级跃迁，产生绿光。与半导体激光器相比，上转换激光器具有转换效率高，激光阈值低，性能可靠的优点。上转换发光的优点为：可以有效降低光致电离作用引起基质材料的衰退；不需要严格的相位匹配，对激发波长的稳定性要求不高；输出波长具有一定的可调谐性。因此研究用于上转换的玻璃荧光体具有良好的发展前景与广阔经济价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术上的不足，提供一种性能稳定，发光效率和发光强度高的绿光玻璃材料。为了达到上述目的，本专利技术提供一种绿光玻璃材料，包括玻璃基质和氧化钬、氧化镱；其中，所述玻璃基质的组成为：氧化碲45～55mol％、氧化钨15～30mol％、氧化锌5～15mol％、氧化镧3～10mol％、氧化钠5～15mol％；所述氧化钬和氧化镱占玻璃基质重量的0.3～1wt％和1～3wt％。一种绿光玻璃材料的制备方法，包括以下制备步骤：S1、按照组份称取原料，其中玻璃基质的组成为：氧化碲45～55mol％、氧化钨15～30mol％、氧化锌5～15mol％、氧化镧3～10mol％、氧化钠5～15mol％；氧化钬和氧化镱占所述玻璃基质重量的0.3～1wt％和1～3wt％；S2、将原料研磨1～8h，随炉升温至870℃～920℃，升温速率为10～20℃/min，之后保温20～50min烧制成均匀的玻璃液，由玻璃液制得绿光玻璃材料。其中，步骤S2中，将均匀的玻璃液倒在预热100～120℃的铝板模具上成型，然后移入到390℃～430℃的退火炉中升温，升温速率为8～15℃/min，之后退火保温2～10h后随炉冷却至室温制得绿光玻璃材料。步骤S2中，研磨1～8h，研磨时间能够保证原料的均匀混合和粒径；熔融升温速率为10～20℃/min，以这个速率升温，能够提高绿光玻璃材料的体积密度，增加玻璃的机械强度；在900℃保温，在该温度下保温熔融，能够使原料充分熔融，保证绿光玻璃材料的性能稳定。本专利技术的一种绿光玻璃材料为碲酸盐体系，相比于硅酸盐体系玻璃，碲酸盐玻璃具有较小的声子能量，能够降低能级间非辐射驰豫概率，有利于玻璃的发光。制备方法工艺简单，成本低，效率高，无污染，玻璃材料具有良好的透过性、均匀性，容易制成大块，性能稳定的优点。所以，该绿光玻璃材料，能够应用在医疗、工业、显示等领域。附图说明图1是实施例1制备的绿光玻璃材料在980nm激光激发下不同功率的发射光谱。具体实施方式一种绿光玻璃材料的制备方法，包括如下步骤：(1)玻璃的组分为：氧化碲45～55mol％、氧化钨15～30mol％、氧化锌5～15mol％、氧化镧3～10mol％、氧化钠5～15mol％、氧化钬0.3～1wt％、氧化镱1～3wt％；(2)研磨，烘干，随炉升温至870℃～920℃，保温20～50min烧制成均匀的玻璃液；(3)将玻璃液倒在预热100℃的铝板模具上成型，然后移入到390℃～430℃的退火炉中，保温退火2～10h后冷却至室温，得到绿光的玻璃材料。优选地，所述步骤(1)中，玻璃的组分为：氧化碲50mol％、氧化钨25mol％、氧化锌15mol％、氧化镧5mol％、氧化钠5mol％、氧化钬0.5wt％、氧化镱3wt％。优选地，所述步骤(2)中，研磨1～8h，研磨时间能够保证原料的均匀混合和粒径；升温速率为10～20℃/min，以这个速率升温，能够提高绿光玻璃材料的体积密度，增加玻璃的机械强度；在900℃保温，在该温度下保温熔融，能够使原料能够充分熔融，保证绿光玻璃材料的性能稳定。优选地，所述步骤(3)中，升温速率为8～15℃/min。下面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1一种绿光玻璃材料的制备方法，包括以下制备步骤：(1)玻璃的组分为：氧化碲50mol％、氧化钨25mol％、氧化锌15mol％、氧化镧5mol％、氧化钠5mol％、氧化钬0.5wt％、氧化镱3wt％；(2)用玛瑙研钵研磨1h，烘干，以10℃/min的升温速率随炉升温至900℃，保温30min烧制成均匀的玻璃液；(3)将玻璃液倒在预热100℃的铝板模具上成型，然后移入到以8℃/min升温至400℃的退火炉中退火3h后冷却至室温，得到绿光的玻璃材料。如图1所示，本专利技术所获得的绿光玻璃，在不同功率的980nm激光激发下的发射光谱，其发射峰位于546nm和659nm，分别对应绿光与红光，绿光发射强，红光发射弱。实施例2一种绿光玻璃材料的制备方法，包括以下制备步骤：(1)玻璃的组分为：氧化碲48mol％、氧化钨24mol％、氧化锌15mol％、氧化镧6mol％、氧化钠7mol％、氧化钬0.3wt％、氧化镱3wt％；(2)用玛瑙研钵研磨2h，烘干，以12℃/min的升温速率随炉升温至870℃，保温20min烧制成均匀的玻璃液；(3)将玻璃液倒在预热100℃的铝板模具上成型，然后移入到以9℃/min升温至390℃的退火炉中退火2h后冷却至室温，得到绿光的玻璃材料。实施例3一种绿光玻璃材料的制备方法，包括以下制备步骤：(1)玻璃的组分为：氧化碲52mol％、氧化钨22mol％、氧化锌12mol％、氧化镧7mol％、氧化钠7mol％、氧化钬0.5wt％、氧化镱2wt％；(2)用玛瑙研钵研磨3h，烘干，以14℃/min的升温速率随炉升温至880℃，保温40min烧制成均匀的玻璃液；(3)将玻璃液倒在预热100℃的铝板模具上成型，然后移入到以10℃/min升温至410℃的退火炉中退火4h后冷却至室温，得到绿光的玻璃材料。实施例4一种绿光玻璃材料的制备方法，包括以下制备步骤：(1)玻璃的组分为：氧化碲54mol％、氧化钨27mol％、氧化锌10mol％、氧化镧3mol％、氧化钠6mol％、氧化钬0.4wt％、氧化镱1wt％；(2)用玛瑙研钵研磨4h，烘干，以16℃/min的升温速率随炉升温至890℃，保温35min烧制成均匀的玻璃液；(3)将玻璃液倒在预热100℃的铝板模具上成型，然后移入到以11℃/min升温至420℃的退火炉中退火5h后冷却至室温，得到绿光的玻璃材料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绿光玻璃材料，其特征在于，包括玻璃基质和氧化钬、氧化镱；其中，所述玻璃基质的组成为：氧化碲45～55mol％、氧化钨15～30mol％、氧化锌5～15mol％、氧化镧3～10mol％、氧化钠5～15mol％；所述氧化钬和氧化镱占玻璃基质重量的0.3～1wt％和1～3wt％。

【技术特征摘要】
1.一种绿光玻璃材料，其特征在于，包括玻璃基质和氧化钬、氧化镱；其中，所述玻璃基质的组成为：氧化碲45～55mol％、氧化钨15～30mol％、氧化锌5～15mol％、氧化镧3～10mol％、氧化钠5～15mol％；所述氧化钬和氧化镱占玻璃基质重量的0.3～1wt％和1～3wt％。2.根据权利要求1所述绿光玻璃材料，其特征在于，所述玻璃基质的组成为：氧化碲50mol％、氧化钨25mol％、氧化锌15mol％、氧化镧5mol％、氧化钠5mol％；所述氧化钬和氧化镱占玻璃基质重量的0.5wt％和3wt％。3.一种绿光玻璃材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：S1、按照组份称取原料，其中玻璃基质的组成为：氧化碲45～55mol％、氧化钨15～30mol％、氧化锌5～15mol％、氧化镧3～10mol％、氧化钠5～15...

【专利技术属性】
技术研发人员：李德胜，王波，林海，赵昕，
申请(专利权)人：大连工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21