一种铬离子掺杂多相近红外玻璃陶瓷及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铬离子掺杂多相近红外玻璃陶瓷的制备方法，该玻璃陶瓷由包括MgO、SiO2、Al2O3、ZnO、Ga2O3、AlF3、K2CO3和烧结助剂、澄清剂、成核剂、稀土离子(RE)、铬离子在内的组分原料通过多次熔制工艺以及交变电场诱导核化

【技术实现步骤摘要】
一种铬离子掺杂多相近红外玻璃陶瓷及其制备方法


[0001]本专利技术属于玻璃陶瓷材料
，具体涉及一种铬离子掺杂多相近红外玻璃陶瓷及其制备方法，可应用于食物分析、健康监测、虹膜识别和红外线拍摄等领域。

技术介绍

[0002]波长范围在650
‑
1700nm的近红外(NIR)光处于电磁光谱的可见光和红外光区域之间，可无损害地深入生物组织，具有高衰减性质。因此，以NIR光为光源的NIR光谱技术具有非损伤、快速检测的特点，适用于食物分析、健康监测、虹膜识别和红外线拍摄等实时无损检测领域。然而，缺乏高效、小型化的宽带NIR光源是实现该技术的瓶颈之一。
[0003]目前，商用的NIR光源有卤钨灯、有机发光二极管和超连续激光器等，但存在着光谱不稳定、发射光谱窄、能源消耗高，使用寿命短，生成热量多等缺点，限制了其在NIR光谱技术上的应用。相比之下，荧光粉转换的NIR
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LED光源展示出较好的应用前景，但蓝光LED结合NIR荧光粉封装的NIR光源仍存在着荧光粉涂抹均匀性及厚度不易控制、有机封装材料导热系数低、高温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铬离子掺杂多相近红外玻璃陶瓷，其特征在于基础玻璃的摩尔百分比组成如下：MgO：5～20％；SiO2：20～60％；Al2O3：5～25％；Ga2O3：0～15％；ZnO：0～15％；AlF3：5～25％；K2CO3：0～10％；RE2O3：0～5％；Cr2O3：0.05～5％；CrO2：0～5％；B2O3、Na2O和Li2O的总含量：1～20％；澄清剂Sb2O3的含量为其它原料总质量的0.5～2wt.％；成核剂为ZrO2、TiO2、纳米Ag粉中的一种或几种组合，含量为1～15mol.％。2.根据权利要求1所述的铬离子掺杂多相近红外玻璃陶瓷，其特征在于原料中的铬离子来源为Cr2O3或Cr2O3和CrO2的组合；RE2O3为Yb2O3、Nd2O3、Ce2O3中的一种或多种组合。3.根据权利要求1所述的铬离子掺杂多相近红外玻璃陶瓷，其特征在于烧结助剂为B2O3、Na2O或Li2O中的一种或多种组合，其由对应的硼酸盐或碳酸盐或氟化物引入。4.根据权利要求1～3任一项所述的铬离子掺杂多相近红外玻璃陶瓷，其特征在于基础玻璃的制备步骤如下：(a)按预先确定的摩尔比称取原料，加入适量无水乙醇，在玛瑙研钵中研磨1～5h，得到混合均匀的混合料；(b)将所得混合料装入铂铑坩埚或石英坩埚，放入熔化炉从室温升至1600～1700℃下保温1～5h，后将玻璃液倒入预热至600～800℃的模具上压制成型，接着移入相同温度的退火炉中保温5～10h，随炉冷却到室温；(c)重复上述(a)、(b)步骤多次，获得均质、无气泡的基础玻璃。5.根据权利要求4所述的铬离子掺杂基础玻璃，其特征在于步骤(b)中的玻璃液在熔化的同时对其进行机械搅拌，搅拌速率为5～30r/min。6.权利要求1～5任一项所述铬离子掺杂多相近红外玻璃陶瓷的制备方法，其特征在于具体制备步骤如下：(a)将基础玻璃置于精密退火炉中，并在玻璃化转变温度T
g
±
50℃、析晶温度T
c
±
50℃范围采用“梯度变速诱导核化及晶化”和“交变电场诱导核化及晶化”工艺对其进行热处理；(b)晶化处理结束后，退火炉以5～20℃/min的速率降温至室温，即得到铬离子掺杂的多相近红外玻...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩磊，秦硕豪，秦世坤，王宇航，沈俊伟，曾珂，阎一诺，肖宗梁，游维雄，叶信宇，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
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