发光瓷砖及其制备方法 |
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申请号 | CN03826306.8 | 申请日 | 2003-05-06 | 公开(公告)号 | CN1764615A | 公开(公告)日 | 2006-04-26 |
申请人 | 汉城陶瓷有限公司; | 发明人 | 李用宰; | ||||
摘要 | 本 发明 涉及含有 磷光 性材料的发光瓷砖及其制造方法,用包含磷光性 磷光体 的发光釉粉涂布或填充瓷砖,然后 烘焙 ,据此获得所述发光瓷砖,所述磷光性磷光体包含MAl2O4化合物(M:金属)作为基质。因为可以通过干法制造所述发光瓷砖,所以该制造方法比较方便,并且可以通过工序自动化进行大量生产。另外,本发明的发光瓷砖可以在高温下进行烘焙,而且不会产生诸如在磷光性材料上出现细微裂纹等劣化现象。 | ||||||
权利要求 | 1.一种发光瓷砖,该发光瓷砖通过在瓷砖上涂布或填充发光釉粉, 然后在600℃~1200℃的温度范围内烧制涂布有或填充有所述发光釉粉 的瓷砖而制得,其中,所述发光釉粉通过将50重量%~90重量%的磷光 性磷光体与10重量%~50重量%的釉料干混而获得,所述磷光性磷光体 含有以MAl2O4表示的化合物作为基质晶体,其中M为金属。 |
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说明书全文 | 技术领域本发明主要涉及含有磷光性物质的发光瓷砖及其制备方法,更具体 地,本发明涉及通过在瓷砖上涂布或填充发光釉粉,然后烧制涂布有或 填充有所述发光釉粉的瓷砖而制得的发光瓷砖,以及采用干法制备所述 发光瓷砖的方法,其中,所述的发光釉粉通过混合磷光性磷光体而获得, 所述磷光性磷光体含有以MAl2O4(M:金属)表示的化合物作为基质晶 体。 背景技术通常,由于瓷砖具有优异的诸如耐用性、防水性和耐磨性等物理特 性,安装简单,并且安装后不易破碎或褪色,因此作为保护建筑物受覆 盖表面的优异的建筑材料,瓷砖是非常突出的。 但是,因为瓷砖在暗处无法显示其形状,所以它们具有无法显示其 结构或形状的缺点。 同时,当在突发事件中内部电力未供应至地下建筑或房屋时,就没 有用于指示紧急出口通道的手段,这会导致重大事故。 目前,已经知道多种发光标志,并且通过使用发光涂料或发光塑料 物质(例如发光的胶带、粘着剂或丙烯板)使所述发光标志定位在特定 基材上。当失去光亮后,这些标志无法长时间地保持发光效果,并且当 它们在火灾中被烧掉时就无法展现出它们的最初功能。当将常规标志安 装在底部时,由于多种因素使其在短时间内即发生磨损而失去发光效果, 由于这些问题,常规发光标志需要经常保养,这会花费大量的保养费用。 发明内容本发明披露了通过在瓷砖上涂布或填充发光釉粉然后烧制涂布有或 填充有所述发光釉粉的瓷砖而制得的发光瓷砖,以及采用干法制备所述 发光瓷砖的方法,其中,所述的发光釉粉是通过混合磷光性磷光体而获 得,所述磷光性磷光体含有以MAl2O4(M:金属)表示的化合物作为基 质晶体。 在一个实施方案中,本发明提供了通过在瓷砖上涂布或填充发光釉 粉,然后在600℃~1200℃的温度范围内烧制涂布有或填充有所述发光釉 粉的瓷砖而制得的发光瓷砖,其中,所述的发光釉粉通过将50重量%~ 90重量%的磷光性磷光体和10重量%~50重量%的釉料干混而获得, 所述磷光性磷光体含有以MAl2O4(M:金属)表示的化合物作为基质晶 体。本发明还提供了所述发光瓷砖的制备方法。 如上所述,所述发光釉粉通过将50重量%~90重量%的磷光性磷光 体和10重量%~50重量%的釉料干混而制备,所述磷光性磷光体含有以 MAl2O4(M:金属)表示的化合物作为基质晶体。 优选地,所述M为(i)∶(i)选自钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)及 其混合物,或M为(ii)∶(i)的金属和镁的合金。 优选地,所述的磷光性磷光体含有作为活化剂的铕和选自铈(Ce)、 镨(Pr)、钕(Nd)、钐(Sm)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、 镱(Yb)和镥(Lu)的至少一种或多种共活化剂。 磷光性磷光体为其光储元素储存光能并在暗处发光的材料。在一个 实施方案中,Stone Nemoto Co.,Ltd.生产的LumiNova满足上述条件,并 且具有优良的耐光性和持久的余辉特性,因此被用作磷光性磷光体。 釉料是可商购的混合物,其可通过烧制二氧化硅和可溶焊剂并进行 粉碎而获得。即,所述釉料可以通过先熔化原料,使其呈玻璃态,然后 将其粉碎而获得。 在一个实施方案中,预先通过对用于800℃的釉料(200目)(HeGwang Ceramics Co.,Ltd.)进行粉碎并干燥该釉料而获得具有预定尺寸(600目) 的颗粒。然后,按预定比率,将磷光性磷光体与所述颗粒混合而制得发 光釉粉。 通过干法将发光釉粉涂布或填充在瓷砖上,来制备根据本发明实施 方案的发光瓷砖。由于采用了干法,因此可以根据瓷砖的预期用途通过 在平面瓷砖上涂布发光釉粉而形成所需要的图案,或通过将发光釉粉填 充在挖空成预定形状的瓷砖的凹槽中,来制备发光瓷砖。 在一个实施方案中,取决于在平面瓷砖上涂布发光釉粉的工序,或 通过将发光釉粉填充在挖空成预定形状的瓷砖的凹槽中的工序,制备本 发明的发光瓷砖的方法有所不同。 通过在瓷砖的挖空的凹槽中填充发光釉粉而制造瓷砖的方法包括以 下几个步骤: (a)制备以预定形状挖空有凹槽的瓷砖; (b)将发光釉粉填充到所述凹槽中,其中,所述发光釉粉通过将50 重量%~90重量%的磷光性磷光体和10重量%~50重量%的釉料干混 而获得,所述磷光性磷光体含有以MAl2O4(M:金属)表示的化合物作 为基质晶体; (c)在填充有发光釉粉的瓷砖的上部涂布釉料;和 (d)在600℃~1200℃的温度范围内烧制涂有釉料的瓷砖。 在步骤(a)中,挖空瓷砖使其凹槽具有各种图案或代表性标志。使 瓷砖中所挖空的凹槽形成装饰性图案或各种代表性标记,其目的是在其 中填充发光釉粉。 这里,通过铸塑成型或雕刻形成具有预定形状的凹槽以具有不同图 案或代表性标志。优选地,在瓷砖中挖出的凹槽深度为0.3mm~2mm。 在步骤(b)中,将经干燥粉碎的发光釉粉填充到步骤(a)中制备 的瓷砖的凹槽中。尽管可以通过手工来进行填充步骤,但是由于发光釉 料为干燥粉末型,优选使用丝网装置来进行填充工序。虽然按照惯例是 用液态釉料通过手工进行填充工序,但是通过使用干粉型釉料可以进行 自动化操作。 为了保护填充有发光釉粉的区域,在步骤(c)中,涂布釉料以覆盖 所述的填充区域。优选地,所述釉料是可以在600℃~900℃的温度范围 内使用的低温釉料,或是可以在900℃~1200℃温度范围内使用的高温釉 料。因为在使用液态釉料的常规湿法中使用的是低温釉料而不是高温釉 料,所以难以提高耐磨性。但是,在本发明的实施方案中使用高温釉料 的干法可以提高瓷砖的耐磨性。 根据本发明的实施方案,在步骤(c)中使用的釉料是由Korea Ceramics Co.,Ltd.生产的尺寸为0.1mm~0.32mm的颗状的用于830℃和 950℃的Vetrosa。 在步骤(d)中,发光瓷砖是通过在600℃~1200℃的温度范围内将 涂有釉料的瓷砖烧制30分钟~80分钟而获得的。如果在步骤(c)中使 用的釉料是低温釉料,则烧制工序在低温进行,如果在步骤(c)中使用 的釉料是高温釉料,则烧制工序在高温进行。但是,为了提高瓷砖的耐 磨性,优选在900℃~1200℃的高温烧制瓷砖。 优选地,将在凹槽中填充有发光釉粉的瓷砖用作耐磨性要求相对较 高的地面砖,因为发光釉料是被填充在此类瓷砖中。 同时,通过在平面瓷砖上涂布发光釉粉而制备发光瓷砖的方法包括 以下步骤: (a)制备没有图案的平面瓷砖; (b)在瓷砖上以预定形状涂布发光釉粉,其中,所述发光釉粉通过 将50重量%~90重量%的磷光性磷光体和10重量%~50重量%的釉料 干混而获得,所述磷光性磷光体含有以MAl2O4(M:金属)表示的化合 物作为基质晶体; (c)将釉料涂布在涂布有发光釉粉的瓷砖的上部;和 (d)在600℃~1200℃的温度范围内烧制涂有釉料的瓷砖。 在上述的工序中,本发明的发光瓷砖是通过在平面瓷砖上以预定形 状涂布发光釉粉(而不是在经挖空的瓷砖凹槽中填充发光釉粉)而获得。 在步骤(b)中,通过丝网法以各种图案或代表性标记的形状将发光 釉粉涂在平面瓷砖的上部。釉粉涂层厚度取决于丝网中所使用的网孔的 厚度。优选地,涂层厚度为0.3mm~1.5mm。 当通过上述工序涂布发光釉粉时,由于涂层具有厚度,涂有发光釉 粉的区域从平面瓷砖上突出。因此,通过上述工序制备的瓷砖是适合于 耐磨性要求相对较低的墙面砖的。 步骤(c)和步骤(d)与前述在瓷砖中挖空凹槽的方法中的步骤(c) 和步骤(d)是相同的。 附图说明 图1是说明本发明实施方案的发光瓷砖在亮处显示的照片。 图2是说明图1中的发光瓷砖在暗处显示的照片。 图3是说明通过对本发明实施方案的发光瓷砖的余辉亮度进行测量 而获得的结果的曲线图。 具体实施方式在下文中,将对本发明进行具体描述。但是,应该理解,本发明并 不限于所披露的特定形式。 制备例1~4.发光釉粉的制备 将包含以SrAl2O4表示的化合物的由Stone Nemoto Co.,Ltd.生产的 LumiNova用作磷光性磷光体,以获得本发明的釉粉。使用通过对用于 800℃的釉料(200目)(HeKwang Ceramics Co.,Ltd.)进行粉碎并干燥该 釉料而获得的具有预定尺寸的颗粒(600目)。 通过以预定比率混合磷光性磷光体和所述釉料粉末,来制备本发明 的发光釉粉。 <表1> 磷光性磷光体(重量%) 釉料(重量%) 制备例1 90 10 制备例2 80 20 制备例3 70 30 制备例4 60 40 实施例1~5.地面砖的制造 将瓷砖粉末原料成型为瓷砖,其中,使用挖空有箭头图案()的 模具挖出箭头图案凹槽。用丝网装置将由制备例1~4获得的发光釉粉填 充到所述凹槽中,用釉料(Vetrosa,Korea Ceramics Co.,Ltd.)对填充 有发光釉粉的上部进行涂布,并且在600℃~1200℃的温度范围内烧制, 据此获得本发明的地面砖。 下表2显示了取决于凹槽的深度和发光釉粉的种类的具体制备例。 <表2> 实施例分类 凹槽深度(mm) 所使用的发光釉粉 烧制温度和时间 实施例1 1-1 0.3 制备例1 700℃/40分钟 1-2 制备例2 720℃/50分钟 1-3 制备例3 860℃/60分钟 1-4 制备例4 950℃/60分钟 1-5 制备例4 1050℃/60分钟 实施例2 2-1 0.7 制备例1 700℃/40分钟 2-2 制备例2 720℃/50分钟 2-3 制备例3 860℃/60分钟 2-4 制备例4 950℃/60分钟 2-5 制备例4 1050℃/60分钟 实施例3 3-1 1.1 制备例1 700℃/40分钟 3-2 制备例2 720℃/50分钟 3-3 制备例3 860℃/60分钟 3-4 制备例4 950℃/60分钟 3-5 制备例4 1050℃/60分钟 实施例4 4-1 1.6 制备例1 700℃/40分钟 4-2 制备例2 720℃/50分钟 4-3 制备例3 860℃/60分钟 4-4 制备例4 950℃/60分钟 4-5 制备例4 1050℃/60分钟 实施例5 5-1 2.0 制备例1 700℃/40分钟 5-2 制备例2 720℃/50分钟 5-3 制备例3 860℃/60分钟 5-4 制备例4 950℃/60分钟 5-5 制备例4 1050℃/60分钟 实施例6~9.墙面砖的制造 通过使用丝网装置,将由制备例1~4获得的发光釉粉以箭头图案 ()涂布到没有图案的平面瓷砖上。用釉料(Vetrosa,Korea Ceramics Co.,Ltd.)对填充有发光釉粉的上部进行涂布,并且在600℃~1200℃的 温度范围内烧制,据此获得本发明的墙面砖。 下表3显示了取决于涂层的厚度和所使用的发光釉粉的种类的具体 制备例。 <表3> 实施例分类 凹槽深度(mm) 所使用的发光釉粉 烧制温度和时间 实施例6 6-1 0.3 制备例1 700℃/40分钟 6-2 制备例2 720℃/50分钟 6-3 制备例3 860℃/60分钟 6-4 制备例4 950℃/60分钟 6-5 制备例4 1050℃/60分钟 实施例7 7-1 0.7 制备例1 700℃/40分钟 7-2 制备例2 720℃/50分钟 7-3 制备例3 860℃/60分钟 7-4 制备例4 950℃/60分钟 7-5 制备例4 1050℃/60分钟 实施例8 8-1 1.1 制备例1 700℃/40分钟 8-2 制备例2 720℃/50分钟 8-3 制备例3 860℃/60分钟 8-4 制备例4 950℃/60分钟 8-5 制备例4 1050℃/60分钟 实施例9 9-1 1.5 制备例1 700℃/40分钟 9-2 制备例2 720℃/50分钟 9-3 制备例3 860℃/60分钟 9-4 制备例4 950℃/60分钟 9-5 制备例4 1050℃/60分钟 实验例1.所述瓷砖的余晖亮度的测定实验 表4显示了对由所述实施例获得的发光瓷砖的余晖亮度进行测量的 结果。 通过用25W荧光在距所述发光瓷砖20cm的距离照射20分钟,并 在WookSung Chemicals Co.,Ltd.的LUMINANCE METER TOPCON BM-8镜头上2°的读数而对光进行测量,获得表4的余晖亮度。实验是在 21±1℃的温度进行的。 <表4> 余晖亮度(mcd/m2) 消逝时间 (分钟) 实施例4-3 实施例3-3 实施例2-3 实施例5-3 实施例7-3 起始(0) 12050 11620 11000 12400 9030 2 8830 8410 8050 9080 6590 4 6800 6460 6200 7010 5070 6 5250 4980 4780 5400 3900 8 3890 3690 3540 4000 2890 10 2410 2290 2210 2490 1790 20 1280 1210 1180 1320 950 30 855 820 810 890 630 60 670 720 640 710 500 120 560 540 530 590 415 180 450 440 430 480 340 240 300 290 283 320 230 300 200 193 190 220 151 360 115 110 103 130 86 420 90 84 80 100 65 480 70 63 60 80 50 540 40 37 33 48 24 600 30 27 24 36 18 660 15 13 10 18 8 720 8 6 5 9 3 如表4所示,当用荧光照射20分钟时,在光被阻断5小时后,本发 明的发光瓷砖显示出超过100mcd/m2(毫坎德拉/米2)的优异的余晖亮 度,并在光被阻断12后仍保持至少3mcd/m2的亮度。 工业实用性 如早先所讨论的那样,本发明的发光瓷砖具有在暗处发光的磷光特 性,当在建筑内部无电力供应时,可以有效地用作突发事件用途的代表 性标志,并用作能够带来诸如节能等经济效益的广告代替品。还有,由 于可以将所述发光瓷砖用作装饰性瓷砖和道路的行驶车道,所以可以将 该发光瓷砖用于各种领域。 特别地,由于本发明的发光瓷砖是通过干法制造的,其制造工序简 单,易于通过工序自动化而大量生产。而且,烧制工序是在在高温进行, 在所制造的磷光材料瓷砖上不会产生诸如裂纹等缺陷。 |