【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及特种玻璃领域，尤其涉及一种碲酸盐玻璃及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着大功率白光光源在高亮度照明、激光照明和激光显示等领域的应用需求的扩大，以及大功率蓝光芯片和激光二极管的发展，固态发光材料迎来了新的挑战。
2、目前商用上白光led(light emitting diode)和ld(laser didoe)的封装方法采用的是将荧光转换材料和有机树脂混合制备而成。大功率led和以及白光ld器件在工作的过程中会产生大量的热量，并且有机荧光材料的导热率低、耐热性差，这将会导致“荧光粉+有机树脂”形式的光转换材料发光失效。稀土离子掺杂的玻璃材料具有均匀的光致发光特性、低廉的合成价格、出色的化学耐性和热稳定性。因此，用稀土离子掺杂的玻璃替代有机环氧树脂或者硅胶层能够有效解决高温引起的发光失效问题。
3、目前，稀土离子由于其d-f，f-f电子跃迁，可以发出多种颜色。其中，三价镝(dy3+)离子因为可以发红色(4f9/2→6h11/2，665nm)、黄色(4f9/2→6h13/2，576nm)、蓝色(4f9/2→6h15/2，484nm)三种颜色的可见光，满足红-黄-蓝(ryb)方案，所以镝离子在白光发射中占据重要的地位。
4、碲酸盐玻璃具有较高的折射率、良好的稀土离子溶解度和较大的激光损伤阈值等特性，是开发大功率led以及激光照明的重要材料。但是，纯teo2玻璃的结构不稳定，而借助额外的改性剂离子(如：钛、锌、钙等)能够有效提高玻璃的形成能力和稳定性。srf2可以作为一种玻璃形成助剂，
5、在本领域中，暂时没有技术人员研究过nb和zn之间的关系。
6、在本申请的研究中，本申请人发现了nb5+和zn2+之间的异价离子共取代引起的一系列奇特的性能变化。
7、本方案需要解决的问题：如何抑制基质玻璃的晶化、提高黄光和蓝光(y/b)强度比、提高光谱质量因子。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种碲酸盐玻璃，该碲酸盐玻璃可有效抑制基质玻璃的晶化、提高黄光和蓝光(y/b)强度比，并且通过调控dy3+受激辐射产生的黄光和蓝光的比例，实现了样品色度和色相温度的双向调控，并使其发光量子效率维持在40％左右。
2、同时，本专利技术还提供了该碲酸盐玻璃的制备方法和应用。
3、本专利技术的具体方案为：
4、一种碲酸盐玻璃，包括如下摩尔百分比成分：
5、氧化碲60％；
6、氧化镝0.5％；
7、氟化锶5％；
8、氧化锌25～30％；
9、氧化铌5～10％。
10、在本专利技术的一些实施案例中，所述氧化锌可选择为25％、25.5％、26％、26.5％、27％、27.5％、28％、28.5％、29％、29.5％或30％；
11、氧化铌可选择为5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％或10％；在上述的碲酸盐玻璃中，包括如下摩尔百分比成分：
12、氧化碲60％；
13、氧化镝0.5％；
14、氟化锶5％；
15、氧化锌27.5～30％；
16、氧化铌5～7.5％。
17、在上述的碲酸盐玻璃中，包括如下摩尔百分比成分：
18、氧化碲60％；
19、氧化镝0.5％；
20、氟化锶5％；
21、氧化锌27.5％；
22、氧化铌7.5％；
23、或，
24、氧化碲60％；
25、氧化镝0.5％；
26、氟化锶5％；
27、氧化锌30％；
28、氧化铌5％。
29、优选地，上述各物质之和为100％；
30、同时，本专利技术还公开了一种制备如上任一所述的碲酸盐玻璃的方法，所述方法具体为：将各原料粉碎并混合均匀，1000～1100℃的高温电阻炉中保温30～50分钟使原料熔融成玻璃液，然后将熔融的玻璃液倾倒在预热的黄铜板上，使玻璃液冷淬形成玻璃；再将玻璃在380～400℃的退火炉中保温6～10小时；退完火后，降温至室温。
31、优选地，将各原料粉碎并混合均匀，1050℃的高温电阻炉中保温40分钟使原料熔融成玻璃液，然后将熔融的玻璃液倾倒在预热的黄铜板上，使玻璃液冷淬形成玻璃；再将玻璃在390℃的退火炉中保温8小时；退完火后，自然降温至室温。
32、此外，本专利技术还公开了采用如上所述的碲酸盐玻璃制备光纤的用途。
33、采用如上所述的碲酸盐玻璃制备激光照明玻璃的用途。
34、采用如上所述的碲酸盐玻璃制备激光显示元件的用途。
35、采用如上所述的碲酸盐玻璃制备led发光元件的用途。
36、本申请的有益效果是：
37、本专利技术采用熔融-快速淬火法制备了铌离子调控的dy3+掺杂碲酸盐玻璃体系60teo2-(35-x)zno-5srf2-xnb205-0.5dy2o3(tzsn)，其中(x＝0,5,7.5,10)。dsc、xrd和拉曼光谱的分析表明，nb5+的调控可有效抑制该基质玻璃的晶化，大幅提高其热稳定性(δt
38、≥120℃)，并使该玻璃体系的最大声子能量红移至876cm-1。
39、采用吸收光谱、荧光光谱和y/b强度比分析了宿主介质中dy3+周围的局部对称性，随着nb5+浓度的增加，发现nb5+和zn2+之间的异价离子共取代引起了玻璃结构中离子配位数变化，导致了[teo3]和[teo3+1]多面体单元向[teo4]单元的转化，从而使dy3+的局部配位环境得到明显改善，样品的发光峰位于481nm,576nm和663nm的可见光波段，其黄光和蓝光(y/b)强度比高达1.15。在388nm激发下研究了cie色度坐标和色相温度，研究发现，用nb5+替换zn2+导致了cie坐标发生了微弱的偏移，但均处于白光范围，其中tzsn7.5的cie位于(0.3311,0.3810)、色温5556k，而量子效率可达40％左右。可见所研制的该体系玻璃是应用于激光显示、大功率led以及激光照明等发光的竞争候选材料。
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1.一种碲酸盐玻璃，其特征在于，包括如下摩尔百分比成分：
2.根据权利要求1所述的碲酸盐玻璃，其特征在于，包括如下摩尔百分比成分：氧化碲60％；
3.根据权利要求1所述的碲酸盐玻璃，其特征在于，包括如下摩尔百分比成分：氧化碲60％；
4.一种制备权利要求1～3任一所述的碲酸盐玻璃的方法，其特征在于，将各原料粉碎并混合均匀，1000～1100℃的高温电阻炉中保温30～50分钟使原料熔融成玻璃液，然后将熔融的玻璃液倾倒在预热的黄铜板上，使玻璃液冷淬形成玻璃；再将玻璃在380～400℃的退火炉中保温6～10小时；退完火后，降温至室温。
5.根据权利要求4所述的碲酸盐玻璃的方法，其特征在于，将各原料粉碎并混合均匀，1050℃的高温电阻炉中保温40分钟使原料熔融成玻璃液，然后将熔融的玻璃液倾倒在预热的黄铜板上，使玻璃液冷淬形成玻璃；再将玻璃在390℃的退火炉中保温8小时；退完火后，自然降温至室温。
6.采用如权利要求1～3任一所述的碲酸盐玻璃制备光纤的用途。
7.采用如权利要求1～3任一所述的碲酸盐玻璃制备激光照明玻璃
8.采用如权利要求1～3任一所述的碲酸盐玻璃制备激光显示元件的用途。
9.采用如权利要求1～3任一所述的碲酸盐玻璃制备LED发光元件的用途。
...【技术特征摘要】
1.一种碲酸盐玻璃，其特征在于，包括如下摩尔百分比成分：
2.根据权利要求1所述的碲酸盐玻璃，其特征在于，包括如下摩尔百分比成分：氧化碲60％；
3.根据权利要求1所述的碲酸盐玻璃，其特征在于，包括如下摩尔百分比成分：氧化碲60％；
4.一种制备权利要求1～3任一所述的碲酸盐玻璃的方法，其特征在于，将各原料粉碎并混合均匀，1000～1100℃的高温电阻炉中保温30～50分钟使原料熔融成玻璃液，然后将熔融的玻璃液倾倒在预热的黄铜板上，使玻璃液冷淬形成玻璃；再将玻璃在380～400℃的退火炉中保温6～10小时；退完火后，降温至室温。
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【专利技术属性】
技术研发人员：郭恒，何泽林，朱建伟，马玉芹，周德春，许庆明，李洪吉，刘禹铭，
申请(专利权)人：长春理工大学中山研究院，
类型：发明
国别省市：
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