一种Cu/Mn掺杂的具有发光功能的颜色玻璃、其制备方法及调控方法技术

本发明专利技术提供一种Cu/Mn掺杂的具有发光功能的颜色玻璃、其制备方法及调控方法。本发明专利技术玻璃包括如下摩尔份数的成分：SiO2：40

【技术实现步骤摘要】
一种Cu/Mn掺杂的具有发光功能的颜色玻璃、其制备方法及调控方法


[0001]本专利技术涉及一种Cu/Mn掺杂的具有发光功能的颜色玻璃、其制备方法及调控方法，属于新型玻璃


技术介绍

[0002]玻璃一般是指结构上具有短程有序并且长程无序的非晶态材料。颜色玻璃是指由于能够吸收、反射、透过不同波长的光线，从而呈现不同颜色的玻璃，主要采用玻璃表面有机染料的喷涂或引入着色剂制备。普通玻璃一般呈近似无色透明的固体形态，难以满足消费者对美化生活等的个性化需求。所以，有关颜色玻璃的组成设计及生产技术倍受关注。颜色玻璃可应用于艺术装饰、照明、激光和滤光等方面，在人们的日常生活、工农业生产、科学
具有重要的意义。另一方面，在玻璃组成中引入发光中心(例如稀土离子)可以获得发光玻璃，该类玻璃在某种类型的激发作用下能产生发光现象。近年来，发光玻璃在显示、照明、光通讯领域得到应用。
[0003]颜色玻璃的着色剂和发光玻璃的激活剂(发光中心)一般采用稀土离子，但稀土资源储量是有限的，价格昂贵，世界上很多国家对稀土的开采和出口都有限制，并且大部分稀土离子吸收带较窄，不能高效吸收激发光，从而限制其所制备的发光玻璃的应用。中国专利文献CN103803797A公开了一种LED用发光玻璃及其制备方法。该LED用发光玻璃的玻璃基质的主要成分为SiO2、Al2O3、B2O3、CaF2、CaO、ZnO和Na2O，稀土离子Tb
3+
、Eu
3+
、Dy
3+
、Ce
3+
和Sm
3+
为发光中心，将稀土离子双掺或三掺在玻璃基质中，配合紫外LED芯片发出白光；采用高温熔融法制备发光玻璃。该专利技术公开的发光玻璃通过改变玻璃基质组分、稀土离子浓度及激发波长，可以调控发光玻璃的发射光谱、色坐标及色温等。但该发光玻璃的发光中心为稀土离子，价格昂贵，且吸收带较窄，并且该专利技术未涉及玻璃颜色的调控。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术提供一种Cu/Mn掺杂的具有发光功能的颜色玻璃、其制备方法及调控方法。采用过渡金属Cu
+
和Cu
2+
，Cu
+
、Cu
2+
和Mn
2+
，或Mn
2+
离子掺杂，掺杂剂兼具着色剂及发光中心的作用，从而实现玻璃的着色以及发光功能；所制备出的玻璃机械性能好、化学性能稳定、玻璃着色均匀，通过简单的方法即可实现玻璃颜色及发光性能的可调可控。
[0005]术语说明：
[0006]室温：指温度为25℃
±
5℃。
[0007]本专利技术是通过如下技术方案实现的：
[0008]一种Cu/Mn掺杂的具有发光功能的颜色玻璃，包括如下摩尔份数的成分：SiO2：40
‑
60份，B2O3：0
‑
15份，Al2O3：3
‑
20份，ZnO：0
‑
12份，CaF2：12
‑
22份，CaO：0
‑
17份，Na2O：0
‑
17份，Li2O:0
‑
17份；掺杂剂：0.01
‑
5份，所述掺杂剂为Cu2O，CuO或MnO中的一种或两种以上的组合。
[0009]根据本专利技术优选的，所述Cu/Mn掺杂的具有发光功能的颜色玻璃，包括如下摩尔份数的成分：SiO2：40
‑
60份，B2O3：0
‑
15份，Al2O3：3
‑
20份，ZnO：0
‑
12份，CaF2：12
‑
22份，CaO：0
‑
17份，Na2O：0
‑
17份，Li2O:0
‑
17份；掺杂剂：0.1
‑
1.8份，所述掺杂剂为Cu2O，CuO或MnO中的一种或两种以上的组合。
[0010]根据本专利技术优选的，所述Cu/Mn掺杂的具有发光功能的颜色玻璃，包括如下摩尔份数的成分：SiO2：40
‑
50份，B2O3：5
‑
15份，Al2O3：10
‑
20份，CaF2:10
‑
20份，Li2O或CaO:10
‑
16份；掺杂剂Cu2O和CuO：0.1
‑
0.3份。
[0011]优选的，所述Cu/Mn掺杂的具有发光功能的颜色玻璃，包括如下摩尔份数的成分：SiO2：43
‑
50份，B2O3：10份，Al2O3：10
‑
17份，CaF2:15份，Li2O或CaO:15份；掺杂剂Cu2O和CuO：0.2份。
[0012]根据本专利技术优选的，所述Cu/Mn掺杂的具有发光功能的颜色玻璃，包括如下摩尔份数的成分：SiO2：40
‑
50份，B2O3：5
‑
15份，Al2O3：10
‑
20份，CaF2：10
‑
20份，CaO或Li2O：10
‑
15份；掺杂剂MnO：0.2
‑
0.6份。
[0013]优选的，所述Cu/Mn掺杂的具有发光功能的颜色玻璃，包括如下摩尔份数的成分：SiO2：43份，B2O3：10份，Al2O3：17份，CaF2：15份，CaO或Li2O：15份；掺杂剂MnO：0.4份。
[0014]根据本专利技术优选的，所述Cu/Mn掺杂的具有发光功能的颜色玻璃，包括如下摩尔份数的成分：SiO2：40
‑
50份，B2O3：5
‑
15份，Al2O3：10
‑
20份，CaF2：10
‑
20份，CaO：10
‑
15份；掺杂剂Cu2O和CuO：0.1
‑
0.3份，MnO：0.8
‑
1.5份。
[0015]优选的，所述Cu/Mn掺杂的具有发光功能的颜色玻璃，包括如下摩尔份数的成分：SiO2：43份，B2O3：10份，Al2O3：17份，CaF2：15份，CaO：15份；掺杂剂Cu2O和CuO：0.2份，MnO：1
‑
1.5份。
[0016]根据本专利技术优选的，通过改变玻璃基质的组成，或调整掺杂剂种类、浓度调控玻璃的颜色及发光性能；或者，通过变化激发波长调控玻璃的发光性能。所述玻璃基质是由除掺杂剂以外的成分组成。
[0017]上述Cu/Mn掺杂的具有发光功能的颜色玻璃的制备方法，包括步骤：
[0018](1)将二氧化硅、硼酸、氧化铝、氧化锌、氟化钙、碳酸钙、碳酸钠、碳酸锂、氧化亚铜和碳酸锰的原料充分研磨并混合均匀，得到玻璃配合料；
[0019](2)熔制：将步骤(1)得到的玻璃配合料于1400
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Cu/Mn掺杂的具有发光功能的颜色玻璃，其特征在于，包括如下摩尔份数的成分：SiO2：40
‑
60份，B2O3：0
‑
15份，Al2O3：3
‑
20份，ZnO：0
‑
12份，CaF2：12
‑
22份，CaO：0
‑
17份，Na2O：0
‑
17份，Li2O:0
‑
17份；掺杂剂：0.01
‑
5份，所述掺杂剂为Cu2O，CuO或MnO中的一种或两种以上的组合。2.根据权利要求1所述Cu/Mn掺杂的具有发光功能的颜色玻璃，其特征在于，所述Cu/Mn掺杂的具有发光功能的颜色玻璃，包括如下摩尔份数的成分：SiO2：40
‑
60份，B2O3：0
‑
15份，Al2O3：3
‑
20份，ZnO：0
‑
12份，CaF2：12
‑
22份，CaO：0
‑
17份，Na2O：0
‑
17份，Li2O:0
‑
17份；掺杂剂：0.1
‑
1.8份，所述掺杂剂为Cu2O，CuO或MnO中的一种或两种以上的组合。3.根据权利要求1所述Cu/Mn掺杂的具有发光功能的颜色玻璃，其特征在于，所述Cu/Mn掺杂的具有发光功能的颜色玻璃，包括如下摩尔份数的成分：SiO2：40
‑
50份，B2O3：5
‑
15份，Al2O3：10
‑
20份，CaF2:10
‑
20份，Li2O或CaO:10
‑
16份；掺杂剂Cu2O和CuO：0.1
‑
0.3份；优选的，所述Cu/Mn掺杂的具有发光功能的颜色玻璃，包括如下摩尔份数的成分：SiO2：43
‑
50份，B2O3：10份，Al2O3：10
‑
17份，CaF2:15份，Li2O或CaO:15份；掺杂剂Cu2O和CuO：0.2份。4.根据权利要求1所述Cu/Mn掺杂的具有发光功能的颜色玻璃，其特征在于，所述Cu/Mn掺杂的具有发光功能的颜色玻璃，包括如下摩尔份数的成分：SiO2：40
‑
50份，B2O3：5
‑
15份，Al2O3：10
‑
20份，CaF2：10
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20份，CaO或Li2O：10
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15份；掺杂剂MnO：0.2
‑
0.6份；优选的，所述Cu/Mn掺杂的具有发光功能的颜色玻璃，包括如下摩尔份数的成分：SiO2：43份，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐青山，朱超峰，张玉宗，沈建兴，赵帅，吴圣儒，徐长腾，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：