本发明专利技术涉及用于制备具有磷光性的物体的方法，包括以下步骤：提供具有由铝或由铝基合金制成的表面的物体和在所述表面处形成多孔(氢)氧化铝层。本发明专利技术的特征在于该方法包括将多孔(氢)氧化铝层与一种或数种含有金属掺杂剂离子的溶液相接触以使金属掺杂剂离子结合至多孔(氢)氧化铝层的步骤，其中所述溶液中的至少一种含有选自由钙(Ca)、镁(Mg)、锶(Sr)和钡(Ba)组成的第一组中的至少一种元素的离子，并且其中所述溶液中的至少一种含有铕(Eu)的离子。本发明专利技术也涉及可以通过上述方法获得的物体。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。尤其是，本专利技术涉及由铝或铝基合金制成的物体的磷光性表面层的形成。本专利技术还涉及可以通过这种方法获得的物体。专利技术背景带有具有发光的余晖(磷光)性能的表面的物体用作例如应急装置的指示器，在该处，它们可以用于在黑暗中，如在公共建筑物中停电的情况下或者在船舶或飞机上的应急情况期间，指示逃脱路线和关键设备的位置。磷光性的引入也可以用于小配件、玩具等。磷光材料典型地是固态结晶材料，且它们的制备通常包括混合、烧结和研磨以形成粉状材料。CNl053807和US5424006教导了，可以通过使用例如掺杂有铕和镝的氧化铝-锶，获得有效的磷光。传统上，通过形成含有磷光粒状材料的涂料并将该涂料涂布到物体如挤出的铝型材的表面上，制备磷光性表面。这种技术带来的问题是必须将磷光材料的粒径保持得相对大以保持磷光性，这意味着被这种涂料处理的表面随污垢与灰尘粒子的累积而变得粗糙，且作为结果，发光能力随时间降低。另一个问题是发光涂层受到磨损和撕裂的影响，并可能逐渐磨坏。还有另一个问题是涂刷过程可能是相当费力和耗时的。此外，仅仅一部分在长余辉磷光颜料的制备过程中加入的稀土金属氧化物对产品的最终发光有贡献，导致高的制备成本。CA2005560公开了一种方法,其中有机发光物质沉积在氧化招层的孔隙中。这一方法可以减少涉及涂刷过程的问题，但是因为发光有机物质很可能随时间分解，所以储存和发射光的能力的耐久性是不确定的。因此，为了例如在黑暗中指示逃脱路线和关键设备的位置的目的，在向物体上设置磷光性表面的领域中存在着改进的需要。专利技术概述本专利技术的一个目的在于，提供一种通过直接在物体的表面层中形成磷光相，使发光层成为金属表面的一个组成部分，来制备具有长久持续的余辉性质的物体，典型地用于铝或其合金制成的物体的方法，所述方法与传统方法相比具有显著降低制备成本的潜力，并且其中制备的磷光物体与通过以前已知的技术制备的物体相比显示提高的机械耐久性和耐腐蚀性。这一目的是通过由在独立权利要求1、20和21中含有的技术特征所限定的方法和装置实现的。从属权利要求含有本专利技术的有利的实施方案、进一步的发展、以及变型。`本专利技术涉及用于具有磷光性的物体的制备的方法，所述方法包括以下步骤:提供具有由铝或铝基合金制成的表面的物体，和在所述表面处形成多孔(氢)氧化铝层。本专利技术的特征在于，所述方法包括将多孔(氢)氧化铝层与一种或数种含有金属掺杂剂离子的溶液接触，以使金属掺杂剂离子结合至多孔(氢)氧化铝层，其中，所述溶液中的至少一种含有选自由钙(Ca)、镁(Mg)、锶(Sr)和钡(Ba)组成的第一组中的至少一种元素的离子，并且其中所述溶液中的至少一种含有铕(Eu)的离子。在例如铝体的外表面形成多孔(氢)氧化铝层的步骤同样是为人熟知的。术语(氢)氧化铝层用于表示该层是水合氧化铝的形式。用上述金属掺杂剂离子的处理可以在与水合铝表面层的形成步骤直接相接的情况下进行，例如，直接在阳极化浴中进行，或者在一个或多个单独的步骤中进行，所述单独的步骤处于多孔层形成之后，并处于在后来的步骤中密封多孔表面之前。当多孔(氢)氧化铝层与一种或数种掺杂剂溶液接触时，离子将通过如表面吸附和离子交换的各种过程与多孔氧化铝相结合，所述掺杂剂溶液可以是含有全部三类金属离子的溶液。以这种方式，可以直接在物体的多孔氧化铝表面层中制备磷光MAl2O4-型材料。典型地，此物体是铝(基)物体，其中通过对该物体进行阳极化处理而形成多孔表面层，阳极化处理同样是制备/加工铝(基)物品领域的公知方法。这样，发光性质可以变成铝(基)物体的阳极化的表面的一个组成部分。本专利技术的方法的有益效果是，与制备粒状磷光体和配制由它们制成的涂料的传统方法相比，它降低了昂贵的含有稀土金属的原料的消耗。再一个有益效果是，它消除了在分开的过程中涂覆物体的需要。再一个有益效果是，表面变得耐用和耐擦伤，这延长了产品的寿命，并且还增加了在有相当大磨损的位置如地板、楼梯的台阶、如门把手等中使用发光物体的可能性。再一个有益效果是发光表面不仅是耐用的，而且是光滑的，这使得它容易清理。在本专利技术的实施方案中，所述溶液中的至少一种具有初始浓度为至少0.001M，优选至少0.01M，更优选至少0.1M的第一组离子。在本专利技术的实施方案中，所述溶液中的至少一种具有初始浓度为至少IO-9M,优选至少10_8M，更优选至少10_7M的铕离子。在本专利技术的实施方案中，所述溶液中的至少一种含有选自由镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)、钆(Gd)、铽(T`b)、镝(Dy)、钦(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、锡(Sn)和铋(Bi)组成的第二组中的至少一种元素的离子。优选地，所述溶液中的至少一种具有初始浓度为至少10_9M，优选至少10_8M，更优选至少10_7M的第二组离子。可以不用这种共活化剂离子便得到磷光性，但是添加选自第二组的离子显著地延长了光发射的持续时间。Sr和Dy是特别引人注目的，因为掺杂了 Eu和Dy的铝酸锶与其它磷光铝酸盐相比显示不寻常的余辉耐久性。在本专利技术的实施方案中，所述方法包括将多孔(氢)氧化铝层密封的步骤，所述密封步骤在将多孔氧化铝层与一种或数种金属离子溶液接触的步骤之后进行。在本专利技术的实施方案中，所述方法包括将至少一部分铕离子从三价态还原至二价态的步骤。在本专利技术的实施方案中，在接触步骤中所用的一种或数种金属离子溶液具有至少为7的pH，优选地，pH在8-10的范围内。在本专利技术的实施方案中，在接触步骤中所用的一种或数种金属离子溶液含有螯合剂。在本专利技术的实施方案中，多孔氧化铝层与含有Eu离子以及第一 /或第二组的离子的混合溶液接触。优选地，混合溶液含有初始浓度为第一组离子的初始浓度的至少0.0001%，优选至少0.001%的铕(Eu)离子。优选地，混合溶液含有初始浓度为第一组离子的初始浓度的至少0.0001%，优选至少0.001%的第二组离子。在本专利技术的实施方案中，物体整体上基本由铝或铝基合金制成。在本专利技术的实施方案中，形成多孔(氢)氧化铝层的步骤是使用阳极氧化方法进行的。在本专利技术的实施方案中，阳极氧化方法是通过使用还形成混合溶液的电解质进行的。在本专利技术的实施方案中，所述方法包括在将多孔(氢)氧化铝层与一种或数种金属离子溶液接触之前洗涤它的步骤。在本专利技术的实施方案中，还原铕离子的步骤是在将多孔(氢)氧化铝层与一种或数种金属离子溶液接触的步骤之后进行的，以还原在接触步骤期间已经结合至多孔氧化铝层的铕离子。在本专利技术的实施方案中，还原铕离子的步骤是在将多孔氧化层密封的步骤之后进行的。本专利技术还涉及具有磷光性的物体，其中该物体可以通过根据以上所述的方法获得。本专利技术还涉及具有磷光性的物体，其中该物体包含MAl2O4型磷光材料，其中M是钙(Ca)、镁(Mg)、锶(Sr)或钡(Ba)，其中所述磷光材料结合在形成该物体的一个组成部分的表面层中。在一个实施方案中，磷光材料位于表面层的孔隙中，所述孔隙被密封以免接触周围环境。在再一个实施方案中，该物体由铝或铝基合金制成。专利技术的实例实施方案的描述`本章节描述如何可以通过各种化学方法处理由铝或其合金制成或覆盖的物体，以赋予该物体长久持续的光致发光性质，即所谓的长余辉磷光现象。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于制备具有磷光性的物体的方法，所述方法包括以下步骤: -提供具有由铝或由铝基合金制成的表面的物体， -在所述表面处形成多孔(氢)氧化铝层， 其特征在于， 所述方法包括将所述多孔(氢)氧化铝层与一种或数种含有金属掺杂剂离子的溶液接触以使所述金属掺杂剂离子结合至所述多孔(氢)氧化铝层的步骤， 其中所述溶液中的至少一种含有选自由钙(Ca)、镁(Mg)、锶(Sr)和钡(Ba)组成的第一组中的至少一种元素的离子，并且 其中所述溶液中的至少一种含有铕(Eu)的离子。2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述溶液中的至少一种具有初始浓度为至少0.001M，优选至少0.01M，更优选至少0.1M的所述第一组的离子。3.根据权利要求1或2所述的方法， 其特征在于，` 所述溶液中的至少一种具有初始浓度为至少10_9m，优选至少10_8M，更优选至少10_7M的所述铕离子。4.根据以上权利要求中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述溶液中的至少一种含有选自由镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钦(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、锡(Sn)和铋(Bi)组成的第二组中的至少一种元素的离子。5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 所述溶液中的至少一种具有初始浓度为至少10_9m，优选至少10_8M，更优选至少10_7M的所述第二组的离子。6.根据以上权利要求中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述方法包括以下步骤: -将所述多孔(氢)氧化铝层密封，所述密封步骤在所述的将所述多孔氧化铝层与所述一种或数种金属离子溶液接触的步骤之后进行。7.根据以上权利要求中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述方法包括以下步骤: -将所述铕离子的至少一部分从三价态还原至二价态。8.根据以上权利要求中任一项所述的方法， 其特征在于， 在所述接触步骤中使用的所述一种或数种金属离子溶液具有至少7的pH。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于， 所述pH在8-10的范围内。10.根据以上权利要求中任一项所述的方法， 其特征在于， ...
【专利技术属性】
技术研发人员：努特·伊尔根姆，埃里卡·维克伯格，
申请(专利权)人：爱铝萨拉公司，
类型：
国别省市：
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