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专利号: 2019104021461
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 玻璃;矿棉或渣棉
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种新型的光致发光透明玻璃陶瓷,其特征在于:由原材料经过配料混合、配料熔融、淬冷成型、样品退火、样品切割和热处理得到具有稀土掺杂纳米晶的玻璃陶瓷,其中原材料包括按照摩尔百分比计:Na2CO3 15‑25%,CaO 20‑30%,P2O5 5‑10%,H3BO3 30‑50%,稀土离子0.5%‑5%,ZrO2作为晶核剂,称量为以上配料总重量的1%,所述稀土离子选自稀土氧化物Eu2O3、Sm2O3、Tb4O7和Nd2O3中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述一种新型的光致发光透明玻璃陶瓷,其特征在于:所述稀土氧化物的纯度为99.99%。

3.根据权利要求1或2所述一种新型的光致发光透明玻璃陶瓷,其特征在于:所述玻璃陶瓷的纳米晶粒大小在10‑20 nm范围内。

4.一种新型的光致发光透明玻璃陶瓷的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一,配料称取:按照以下比例计算并称取制备透明玻璃陶瓷所需要的原材料,按照摩尔百分比计:Na2CO3 15‑25%,CaO 20‑30%,P2O5 5‑10%,H3BO3 30‑50%,稀土离子0.5%‑5%,将ZrO2作为晶核剂,称取以上配料总重量1%的ZrO2;所述稀土离子选自稀土氧化物Eu2O3、Sm2O3、Tb4O7和Nd2O3中的一种或多种;

步骤二,配料混合:将步骤一中称取好的原料放入预先清洗干净的陶瓷研钵中,充分研磨,混合均匀,得到配合料,将配合料盛放在预先洗净的陶瓷坩埚中;

步骤三,配料熔融:将步骤二中的配合料放入高温升降炉中熔融,得到均化、澄清的玻璃液;

步骤四,淬冷成型:将步骤三中的玻璃液,快速地倒在预热的铜板上,压制成型;

步骤五,DSC检测:通过差示扫描量热法对样品进行差热分析,找到玻璃转变温度、析晶峰以及熔化温度;

步骤六,样品退火:根据步骤五的数据结果,对样品进行退火处理,得到玻璃前驱体;

步骤七,样品切割:将步骤六中的玻璃前驱体样品在切割机上进行切割,得到大小均匀的玻璃片;

步骤八,热处理:将步骤七中得到的玻璃前驱体进行两步热处理,第一步先调节晶体核化温度;第二步根据最佳的核化温度,进一步进行长晶处理,得到具有稀土掺杂纳米晶的玻璃陶瓷。

5.根据权利要求4所述一种新型的光致发光透明玻璃陶瓷的制备方法,其特征在于:还包括样品打磨步骤,将步骤八中的玻璃陶瓷进行打磨抛光,得到最终的透明的玻璃陶瓷。

6.根据权利要求4或5所述一种新型的光致发光透明玻璃陶瓷的制备方法,其特征在于:所述步骤三的熔融处理,加热温度为1350‑1450 ℃,保温时间为60‑120 min。

7.根据权利要求4或5所述一种新型的光致发光透明玻璃陶瓷的制备方法,其特征在于:所述步骤六的退火处理,将样品放入马弗炉中,加热温度为400‑450 ℃,保温时间为

100‑180 min。

8.根据权利要求4或5所述一种新型的光致发光透明玻璃陶瓷的制备方法,其特征在于:步骤八所述的两步热处理,第一步热处理时,放入马弗炉中,加热温度为500‑560 ℃,保温时间为80‑180 min;第二步热处理时,加热温度为600‑670 ℃,保温时间为80‑120 min。