低共熔点玻璃粉及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种低共熔点玻璃粉及其制备方法和应用，低共熔点玻璃粉按质量百分比计，包括：20～70wt％的Bi2O3、20～70wt％的B2O3、5～20wt％的ZnO和0～10wt％的调节组分，所述调节组分为BaO、SiO2、Al2O3、MgO、Na2O、Li2O和CaO中的一种或一种以上任意比例的混合物。本发明专利技术的低共熔点玻璃粉具有较低的玻璃共熔温度，且与远红光荧光粉混合后，可以在600～700℃范围内共熔，大大降低实际应用中熔融难度，减少能耗。减少能耗。减少能耗。

【技术实现步骤摘要】
低共熔点玻璃粉及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于特种玻璃生产制造
，具体来说涉及一种低共熔点玻璃粉及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]传统的商用低共熔点玻璃体系含有铅、六价铬、镉、汞等，严重危害自然环境与人类的身体健康，不符合国家环保要求；其次，在热处理过程中，玻璃不应与荧光粉反应；最后，为了便于加工，应选用具有较低软化温度的玻璃体系。研究表明，在无铅低软化温度玻璃体系中，磷酸盐系与亚锡系低共熔点玻璃因耐水性差、难于制备等因素不适用于户外；仅氧化铋(Bi2O3)系玻璃等少数体系具有应用潜力。但是，氧化铋系玻璃大多所需的熔融温度较高，而且热膨胀系数较大。
[0003]远红光(700～740nm)对植物具有重要意义，因为它可以通过光敏色素诱导或抑制光形态发生(光介导的发育)，也可以通过光谱不同的光系统之间能量分配的平衡来优化光合作用。特别是，远红光对于种植高价值蔬菜非常重要，因为它可以防止蔬菜过度生长导致的食用品质恶化和苦味。而目前关于专用于植物生长的照明光源相关报道较少，农业上目前使用的也是非远红光的光源，对植物生长没有更多的正向增益效应，对农业和生产业造成一定影响，因此，能发射远红光的发光玻璃陶瓷材料是专用于植物生长的LED光源的主要发展方向。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种低共熔点玻璃粉，通过引入不同氧化物成分，调节玻璃工艺与性能。
[0005]本专利技术的另一目的是提供上述低共熔点玻璃粉的制备方法。
[0006]本专利技术的另一目的是提供基于上述低共熔点玻璃粉制备远红光硼铋酸盐发光玻璃陶瓷的方法，该远红光硼铋酸盐发光玻璃陶瓷具有优良的热稳定性，在可见光区波长的激发下，能获得很强峰值的有利于植物生长的远红外荧光发射。
[0007]本专利技术的目的是通过下述技术方案予以实现的。
[0008]一种低共熔点玻璃粉，按质量百分比计，包括：20～70wt％的Bi2O3、20～70wt％的B2O3、5～20wt％的ZnO和0～10wt％的调节组分，所述调节组分为BaO、SiO2、Al2O3、MgO、Na2O、Li2O和CaO中的一种或一种以上任意比例的混合物。
[0009]在上述技术方案中，按质量百分比计，所述Bi2O3为21～63wt％，所述B2O3为21～63wt％，所述ZnO为8～12wt％，所述调节组分为4～6wt％。
[0010]在上述技术方案中，所述低共熔点玻璃粉的原料为以下情况之一：
[0011]所述调节组分为BaO、Li2O和Al2O3的混合物，按质量份数计，所述BaO、Li2O和Al2O3的比为(4～5)：(0.01～0.1)：(0.01～0.1)，所述Bi2O3和B2O3的比为(1.9～2.1)：1；
[0012]所述调节组分为BaO、SiO2和Na2O的混合物，按质量份数计，所述BaO、SiO2和Na2O的
比为(4～5)：(0.01～0.1)：(0.01～0.1)，所述Bi2O3和B2O3的比为(1.9～2.1)：1；
[0013]所述调节组分为BaO、MgO和CaO的混合物，按质量份数计，所述BaO、MgO和CaO的比为(4～5)：(0.01～0.1)：(0.01～0.1)，所述Bi2O3和B2O3的比为(1.9～2.1)：1；
[0014]所述调节组分为BaO、MgO和CaO的混合物，按质量份数计，所述BaO、MgO和CaO的比为(4～5)：(0.01～0.1)：(0.01～0.1)，所述Bi2O3和B2O3的比为(0.9～1.1)：1；
[0015]所述调节组分为BaO、MgO和CaO的混合物，按质量份数计，所述BaO、MgO和CaO的比为(4～5)：(0.01～0.1)：(0.01～0.1)，所述Bi2O3和B2O3的比为1：(1.9～2.1)。
[0016]上述低共熔点玻璃粉的制备方法，包括以下步骤：
[0017]1)将原料研磨混合至均匀，于800～1200℃熔制60-180分钟，得到玻璃液；
[0018]在所述步骤1)中，所述熔制的温度为900～1100℃，时间为90-150分钟。
[0019]在所述步骤1)中，原料为Bi2O3、B2O3、ZnO和调节组分，所述调节组分中的BaO、CaO、Na2O和Li2O由对应的碳酸盐作为原料，所述调节组分中的SiO2、Al2O3、MgO由氧化物本身作为原料。
[0020]2)将所述玻璃液进行水淬，自然冷却至室温20～25℃，抽滤得到沉淀，干燥所述沉淀，得到玻璃块，粉碎研磨后得到所述低共熔点玻璃粉。
[0021]在所述步骤2)中，所述水淬的方法为：将所述玻璃液倒入去离子水中。
[0022]在所述步骤2)中，所述干燥的时间为12～36小时，干燥的温度为50～120℃。
[0023]在所述步骤2)中，所述低共熔点玻璃粉的粒径为10～15微米。
[0024]基于上述低共熔点玻璃粉制备远红光硼铋酸盐发光玻璃陶瓷的方法，将所述低共熔点玻璃粉与远红光荧光粉均匀混合，600～700℃煅烧30～180分钟，得到远红光硼铋酸盐发光玻璃陶瓷。
[0025]在上述技术方案中，所述远红光荧光粉为远红光ZnGa2O4荧光粉。
[0026]在上述技术方案中，按质量份数计，低共熔点玻璃粉与远红光荧光粉的比为(9～11)：(0.1～0.3)。
[0027]相比于现有技术，本专利技术的低共熔点玻璃粉具有较低的玻璃共熔温度，且与远红光荧光粉混合后，可以在600～700℃范围内共熔，大大降低实际应用中熔融难度，减少能耗，由于荧光粉有温度猝灭现象，低温下与荧光粉共融可以保持荧光粉的荧光性能，所以适用于与远红光ZnGa2O4荧光粉材料制造远红光硼铋酸盐发光玻璃陶瓷，该远红光硼铋酸盐发光玻璃陶瓷尤其适用于植物生长所需LED照明。远红光硼铋酸盐发光玻璃陶瓷以硼铋酸盐发光玻璃陶瓷为载体掺杂远红光荧光粉，有良好的化学和物理稳定性，加入调节组分，可以使远红光ZnGa2O4荧光粉材料保持良好的发光性能，可满足植物生长中对光源强度要求，有效避免了在增强LED器件功率，提高光强下防止高温热猝灭，在植物生长和培育中的LED人工照明领域具有重要的应用价值。
附图说明
[0028]图1为实施例1～6所得远红光硼铋酸盐发光玻璃陶瓷的X射线衍射谱图；
[0029]图2为实施例1～6所得远红光硼铋酸盐发光玻璃陶瓷在720nm发射波长下的激发光谱；
[0030]图3为实施例1～6所得远红光硼铋酸盐发光玻璃陶瓷在415nm蓝光激光器激发下
的发射光谱。
具体实施方式
[0031]下面结合具体实施例进一步说明本专利技术的技术方案。
[0032]低共熔点玻璃粉的粒径通过激光粒度仪测定；
[0033]将所述低共熔点玻璃粉与远红光荧光粉均匀混合采用研钵中加入无水乙醇的湿法研磨，研磨至顺滑后，干燥6h；
[0034]X射线衍射分析仪器为法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低共熔点玻璃粉，其特征在于，按质量百分比计，包括：20～70wt％的Bi2O3、20～70wt％的B2O3、5～20wt％的ZnO和0～10wt％的调节组分，所述调节组分为BaO、SiO2、Al2O3、MgO、Na2O、Li2O和CaO中的一种或一种以上任意比例的混合物。2.根据权利要求1所述的低共熔点玻璃粉，其特征在于，按质量百分比计，所述Bi2O3为21～63wt％，所述B2O3为21～63wt％，所述ZnO为8～12wt％，所述调节组分为4～6wt％。3.根据权利要求2所述的低共熔点玻璃粉，其特征在于，所述低共熔点玻璃粉的原料为以下情况之一：所述调节组分为BaO、Li2O和Al2O3的混合物，按质量份数计，所述BaO、Li2O和Al2O3的比为(4～5)：(0.01～0.1)：(0.01～0.1)，所述Bi2O3和B2O3的比为(1.9～2.1)：1；所述调节组分为BaO、SiO2和Na2O的混合物，按质量份数计，所述BaO、SiO2和Na2O的比为(4～5)：(0.01～0.1)：(0.01～0.1)，所述Bi2O3和B2O3的比为(1.9～2.1)：1；所述调节组分为BaO、MgO和CaO的混合物，按质量份数计，所述BaO、MgO和CaO的比为(4～5)：(0.01～0.1)：(0.01～0.1)，所述Bi2O3和B2O3的比为(1.9～2.1)：1；所述调节组分为BaO、MgO和CaO的混合物，按质量份数计，所述BaO、MgO和CaO的比为(4～5)：(0.01～0.1)：(0.01～0.1)，所述Bi2O3和B2O3的比为(0.9～1.1)：1；所述调节组分为BaO、MgO和CaO的混合物，按质量份数计，所述BaO、Mg...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛智勇，徐达，陈静静，王达健，王伟，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：发明
国别省市：