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一种高余辉强度的发光陶瓷及其制备方法

阅读:257发布:2020-05-11

专利汇可以提供一种高余辉强度的发光陶瓷及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本公开提供了一种高余辉强度的发光陶瓷,所述发光陶瓷 自下而上 的结构为:坯体层、面釉层、粘结层、 发光层 、透明层和图案层。所述发光陶瓷通过添加了粘结层,从而实现了发光层与坯体的结合强度,且还添加了透明层,所述透明层可以实现对发光层的封闭效果,提高对雨 水 侵蚀、酸 碱 腐蚀 耐受性,可以有效地提高发光 陶瓷砖 的使用寿命,同时还便于清洁表面污渍和粘结物。,下面是一种高余辉强度的发光陶瓷及其制备方法专利的具体信息内容。

1.一种高余辉强度的发光陶瓷,其特征在于,所述发光陶瓷自下而上的结构为:坯体层、面釉层、粘结层、发光层、透明层和图案层。
2.根据权利要求书1中所述的高余辉强度的发光陶瓷,其特征在于,所述面釉层的材料组分为:SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、K2O、Na2O、ZnO和ZrO2;优选地所述面釉层的材料各组分的质量百分含量为:SiO2为60%-65%、Al2O3为15%-25%、Fe2O3为0.1%-0.2%、TiO2为
0.1%-0.3%、CaO为1.5%-2.5%、MgO为1.2%-3.0%、K2O为3.5%-4.5%、Na2O为1.0%-
3.0%、ZnO为0.1%-0.5%和ZrO2为3.0%-5.0%。
3.根据权利要求书1中所述的高余辉强度的发光陶瓷,其特征在于,所述粘结层和透明层使用的材料均为低温釉;优选地所述低温釉的组分为:SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO、K2O、Na2O、B2O3、BaO和Li2O,优选地所述低温釉各组分的质量百分含量为:SiO2为40%-50%、Al2O3为10%-14%、Fe2O3为0.01%-0.02%、TiO2为0.01%-0.02%、CaO为5%-8%、K2O为
1%-2%、Na2O为1%-2%、B2O3为25%-30%、BaO为3%-8%和Li2O为1%-3%。
4.根据权利要求书3中所述的高余辉强度的发光陶瓷,其特征在于,所述发光层是由低温釉和发光材料混合而成;优选地所述低温釉和发光材料添加的质量比例为(50:50)-(80:
20);优选地所述发光材料为稀土Eu和Dy共掺杂的SrAl2O4、Sr2MgSi2O7、CaA12O4、Ca2MgSi2O7发光材料中一种或多种。
5.如权利要求1-4任意一项所述的高余辉强度的发光陶瓷的制备方法,其特征在于,所述制备方法的具体步骤为:
(1)将面釉涂布在陶瓷坯体上,然后进行烧制,获得具有面釉的陶瓷砖半成品;
(2)利用皮带布料在具有面釉的陶瓷砖半成品上铺平低温釉干粒,形成低温釉粘结层;
(3)利用皮带布料在低温釉粘结层上铺平低温釉与发光材料的混合物,形成发光层;
(4)利用皮带布料在发光层上铺平低温釉干粒,形成透明层,然后进行烧成,得到发光陶瓷砖半成品;
(5)利用低温色料在发光陶瓷半成品的透明层上涂布一层图案,形成图案层,然后进行低温热处理,得到发光陶瓷砖产品。
6.根据权利要求书5中所述的高余辉强度的发光陶瓷的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中的烧制的温度为1180-1225℃,优选地所述烧制的时间为55-65min。
7.根据权利要求书5中所述的高余辉强度的发光陶瓷的制备方法,其特征在于,所述低温釉干粒的厚度为0.5-1mm,优选地所述低温釉干粒的粒度为20-40目。
8.根据权利要求书5中所述的高余辉强度的发光陶瓷的制备方法,其特征在于,所述发光层的厚度为2-3mm,优选地所述发光层的粒度为20-40目。
9.根据权利要求书5中所述的高余辉强度的发光陶瓷的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中的烧成的温度为830-860℃,烧成的时间为45-55min。
10.根据权利要求书5中所述的高余辉强度的发光陶瓷的制备方法,其特征在于,所述步骤(5)中低温色料为玻璃墨;优选地所述涂布的方法为数码喷墨打印或丝网印刷工艺;
优选地所述低温热处理的温度为600-660℃,低温热处理时间为35-50min。

说明书全文

一种高余辉强度的发光陶瓷及其制备方法

技术领域

[0001] 本公开涉及陶瓷技术领域,具体涉及一种高余辉强度的发光陶瓷及其制备方法。

背景技术

[0002] 蓄光节能发光陶瓷砖可以吸收太阳光或灯光等可见光,并将光能储存起来,当光激发停止后,再把储存的能量以光的形式慢慢地释放出来,持续时间可长达几小时甚至十几小时。发光陶瓷砖,由于具有超长余辉发光、发光亮度高、发光时间长、无放射性等优点,不仅可用于建筑装潢设施、公共场所安全通道的警示标志,还可用于隐蔽照明和低度应急照明,给人们的夜间生活和工程作业带来极大的方便。
[0003] 目前,蓄光节能发光陶瓷砖,主要有两种方式实现其是蓄光节能功能。一是将发光材料、树脂有机溶剂等按一定比例混合制成涂料,将其涂敷于陶瓷砖表面,形成发光涂层;二是将发光材料与釉粉湿法混合等制成发光釉料,使用淋浆、湿法丝网印刷等工艺将发光釉布施于陶瓷砖表面。发光涂层中的高分子材料受到空气中的污染物,特别是酸雨、雨的影响,会出现粉化等现象,外观质量变差,发光强度下降。发光釉中发光材料易解,热处理水解程度加剧,发光强度损失较大。同时,湿法施釉工艺中对发光材料的粒度有要求,粒度越小越有利于釉浆稳定悬浮,但粒度小的发光材料受研磨加工的破坏,发光强度不高。因此,湿法施发光釉制备的发光陶瓷砖发光余辉性能较差。发明内容
[0004] 本公开的目的是提供一种高余辉强度的发光陶瓷及其制备方法,以达到提高发光陶瓷砖的耐腐蚀性的目的。
[0005] 为实现上述目的,技术方案如下:
[0006] 一种高余辉强度的发光陶瓷,所述发光陶瓷自下而上的结构为:坯体层、面釉层、粘结层、发光层、透明层和图案层。
[0007] 所述面釉层的材料组分为:SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、K2O、Na2O、ZnO和ZrO2;优选地所述面釉层的材料各组分的质量百分含量为:SiO2为60%-65%、Al2O3为15%-25%、Fe2O3为0.1%-0.2%、TiO2为0.1%-0.3%、CaO为1.5%-2.5%、MgO为1.2%-3.0%、K2O为
3.5%-4.5%、Na2O为1.0%-3.0%、ZnO为0.1%-0.5%和ZrO2为3.0%-5.0%。
[0008] 所述粘结层和透明层使用的材料均为低温釉;优选地所述低温釉的组分为:SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO、K2O、Na2O、B2O3、BaO和Li2O,优选地所述低温釉各组分的质量百分含量为:SiO2为40%-50%、Al2O3为10%-14%、Fe2O3为0.01%-0.02%、TiO2为0.01%-0.02%、CaO为5%-8%、K2O为1%-2%、Na2O为1%-2%、B2O3为25%-30%、BaO为3%-8%和Li2O为1%-3%。
[0009] 所述发光层是由低温釉和发光材料混合而成;优选地所述低温釉和发光材料添加的质量比例为(50:50)-(80:20);优选地所述发光材料为稀土Eu和Dy共掺杂的SrAl2O4、Sr2MgSi2O7、CaA12O4、Ca2MgSi2O7发光材料中一种或多种。
[0010] 一种高余辉强度的发光陶瓷的制备方法,其特征在于,所述制备方法的具体步骤为:
[0011] (1)将面釉涂布在陶瓷坯体上,然后进行烧制,获得具有面釉的陶瓷砖半成品;
[0012] (2)利用皮带布料在具有面釉的陶瓷砖半成品上铺平低温釉干粒,形成低温釉粘结层;
[0013] (3)利用皮带布料在低温釉粘结层上铺平低温釉与发光材料的混合物,形成发光层;
[0014] (4)利用皮带布料在发光层上铺平低温釉干粒,形成透明层,然后进行烧成,得到发光陶瓷砖半成品;
[0015] (5)利用低温色料在发光陶瓷半成品的透明层上涂布一层图案,形成图案层,然后进行低温热处理,得到发光陶瓷砖产品。
[0016] 所述步骤(1)中的烧制的温度为1180-1225℃,优选地所述烧制的时间为55-65min。
[0017] 根据权利要求书5中所述的高余辉强度的发光陶瓷的制备方法,其特征在于,所述低温釉干粒的厚度为0.5-1mm,优选地所述低温釉干粒的粒度为20-40目。
[0018] 所述发光层的厚度为2-3mm,优选地发光层的粒度为20-40目。
[0019] 所述步骤(4)中的烧成的温度为830-860℃,烧成的时间为45-55min。
[0020] 所述步骤(5)中低温色料为玻璃墨水;优选地所述涂布的方法为数码喷墨打印或丝网印刷工艺;优选地所述低温热处理的温度为600-660℃,热处理时间为35-50min。
[0021] 本公开的有益效果是:提供了一种高余辉强度的发光陶瓷及其制备方法,所述发光陶瓷通过添加了粘结层,从而实现了发光层与坯体的结合强度,且还添加了透明层,所述透明层可以实现对发光层的封闭效果,可以避免雨水侵蚀和酸碱的腐蚀,可以有效地提高发光陶瓷砖的使用寿命,同时还便于清洁表面污渍和粘结物。所述发光陶瓷中所述粘结层和透明层的材料均为低温釉,且发光层的材料为低温釉与发光材料的混合物,这样使得在烧成的时候,温度较低,从而减少了发光材料的水解,避免了发光材料因水解而造成的发光性能的衰减。
[0022] 所述高余辉强度的发光陶瓷中的发光层的材料是由发光材料和高低温釉混合而成的,可以提高发光陶瓷砖的余辉强度。
[0023] 所述高余辉强度的发光陶瓷制备方法中通过低温色料与图案设计的结合使用,改变以往发光陶瓷砖的色彩简单、格单调的产品风格,可以提升发光陶瓷砖的艺术审美。
[0024] 所述高余辉强度的发光陶瓷制备方法利用高温烧结坯体,低温烧成发光层,在保证整砖强度的情况下实现了高余辉性能,同时通过多层级布料,有效缓解了坯体与釉层之间的内应

具体实施方式

[0025] 以下各步骤仅用以说明本公开的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各步骤对本公开进行了详细的说明,但本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各步骤所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本公开各步骤技术方案的范围。
[0026] 实施例1
[0027] 一种高余辉强度的发光陶瓷,所述发光陶瓷自下而上的结构为:坯体层、面釉层、粘结层、发光层、透明层和图案层,其中粘结层和透明层的材料均为低温釉,发光层的材料为低温釉与发光材料添加比例为50:50的混合物,其中低温釉的组分及质量百分含量为:SiO2为40%、Al2O3为10%、Fe2O3为0.01%、TiO2为0.01%、CaO为8%、K2O为2%、Na2O为2%、B2O3为30%、BaO为4.98%和Li2O为3%;面釉层的材料各组分的质量百分含量为:SiO2 
60%、Al2O3 25%、Fe2O3 0.2%、TiO2 0.3%、CaO2.5%、MgO3.0%、K2O 2.5%、Na2O 3.0%、ZnO0.5%和ZrO2 3.0%;所述发光材料为稀土Eu和Dy共掺杂的SrAl2O4和Ca2MgSi2O7发光材料。
[0028] 一种高余辉强度的发光陶瓷的制备方法,其特征在于,所述制备方法的具体步骤为:
[0029] (1)将面釉涂布在陶瓷坯体上,然后进行烧制,获得具有面釉的陶瓷砖半成品,其中烧制的温度为1200℃,烧制时间为60min;
[0030] (2)利用皮带布料在具有面釉的陶瓷砖半成品上铺平低温釉干粒,形成低温釉粘结层,其中铺平的厚度为0.5mm,低温釉干粒的筛目20目;
[0031] (3)利用皮带布料在低温釉粘结层上铺平低温釉与发光材料的混合物,形成发光层,其中铺平的厚度为2.5mm,其中混合物的筛目为20目;
[0032] (4)利用皮带布料在发光层上铺平低温釉干粒,形成透明层,然后进行烧成,得到发光陶瓷砖半成品,其中铺平的厚度为0.5mm,烧成的温度为830℃烧成的时间为45min,低温釉干粒的筛目20目;
[0033] (5)利用玻璃墨水使用数码喷墨打印机按设计纹路施于发光陶瓷半成品的透明层上,形成图案层,然后进行低温热处理,得到发光陶瓷砖产品,其中低温热处理的温度为600℃,处理时间为50min。
[0034] 实施例2
[0035] 一种高余辉强度的发光陶瓷,所述发光陶瓷自下而上的结构为:坯体层、面釉层、粘结层、发光层、透明层和图案层,其中粘结层和透明层的材料均为低温釉,发光层的材料为低温釉与发光材料添加比例为80:20的混合物,其中低温釉的组分及质量百分含量为:SiO2为41.25%、Al2O3为13.59%、Fe2O3为0.01%、TiO2为0.02%、CaO为7.6%、K2O为1.7%、Na2O为2%、B2O3为25%、BaO为6.46%和Li2O为2.37%;面釉层的材料各组分的质量百分含量为:SiO265%、Al2O3 20%、Fe2O3 0.1%、TiO2 0.1%、CaO1.5%、MgO 3%、K2O 4.5%、Na2O 
2.2%、ZnO 0.1%和ZrO2 3.5%;所述发光材料为稀土Eu和Dy共掺杂的SrAl2O4的发光材料。
[0036] 一种高余辉强度的发光陶瓷的制备方法,其特征在于,所述制备方法的具体步骤为:
[0037] (1)将面釉涂布在陶瓷坯体上,然后进行烧制,获得具有面釉的陶瓷砖半成品,其中烧制的温度为1180℃,烧制时间为65min;
[0038] (2)利用皮带布料在具有面釉的陶瓷砖半成品上铺平低温釉干粒,形成低温釉粘结层,其中铺平的厚度为1mm,低温釉干粒的筛目40目;
[0039] (3)利用皮带布料在低温釉粘结层上铺平低温釉与发光材料的混合物,形成发光层,其中铺平的厚度为2mm,其中混合物的筛目为40目;
[0040] (4)利用皮带布料在发光层上铺平低温釉干粒,形成透明层,然后进行烧成,得到发光陶瓷砖半成品,其中铺平的厚度为1mm,烧成的温度为860℃烧成的时间为45min,低温釉干粒的筛目40目;
[0041] (5)利用玻璃墨水使用丝网印刷工艺按设计纹路施于发光陶瓷半成品的透明层上,形成图案层,然后进行低温热处理,得到发光陶瓷砖产品,其中低温热处理的温度为600℃,处理时间为50min。
[0042] 实施例3
[0043] 一种高余辉强度的发光陶瓷,所述发光陶瓷自下而上的结构为:坯体层、面釉层、粘结层、发光层、透明层和图案层,其中粘结层和透明层的材料均为低温釉,发光层的材料为低温釉与发光材料添加比例为70:20的混合物,其中低温釉的组分及质量百分含量为:SiO2为47.17%、Al2O3为10.12%、Fe2O3为0.02%、TiO2为0.01%、CaO为5.54%、K2O为
1.27%、Na2O为1.48%、B2O3为27.05%、BaO为4.78%和Li2O为2.56%;面釉层的材料各组分的质量百分含量为:SiO2 63.3%、Al2O3 21%、Fe2O30.2%、TiO2 0.2%、CaO2.5%、MgO2.0%、K2O3.5%、Na2O3.8%、ZnO0.5%和ZrO2 3%;所述发光材料为稀土Eu和Dy共掺杂的SrAl2O4、Sr2MgSi2O7、CaA12O4和Ca2MgSi2O7的发光材料。
[0044] 一种高余辉强度的发光陶瓷的制备方法,其特征在于,所述制备方法的具体步骤为:
[0045] (1)将面釉涂布在陶瓷坯体上,然后进行烧制,获得具有面釉的陶瓷砖半成品,其中烧制的温度为1225℃,烧制时间为55min;
[0046] (2)利用皮带布料在具有面釉的陶瓷砖半成品上铺平低温釉干粒,形成低温釉粘结层,其中铺平的厚度为0.5mm,低温釉干粒的筛目30目;
[0047] (3)利用皮带布料在低温釉粘结层上铺平低温釉与发光材料的混合物,形成发光层,其中铺平的厚度为3mm,其中混合物的筛目为30目;
[0048] (4)利用皮带布料在发光层上铺平低温釉干粒,形成透明层,然后进行烧成,得到发光陶瓷砖半成品,其中铺平的厚度为0.5mm,烧成的温度为830℃烧成的时间为55min,低温釉干粒的筛目30目;
[0049] (5)利用玻璃墨水使用丝网印刷工艺按设计纹路施于发光陶瓷半成品的透明层上,形成图案层,然后进行低温热处理,得到发光陶瓷砖产品,其中低温热处理的温度为660℃,处理时间为35min。
[0050] 实施例4
[0051] 对比例:一种发光陶瓷,所述发光陶瓷自下而上的结构为:坯体层、面釉层、发光层,发光层的材料为低硼含量的低温釉与发光材料添加比例为50:50的混合物,其中低硼含量的低温釉的组分及质量百分含量为:SiO2为50%、Al2O3为10%、Fe2O3为0.01%、TiO2为0.01%、CaO为8%、K2O为7%、Na2O为7%、B2O3为10%、BaO为4.98%和Li2O为3%,所述发光材料为稀土Eu和Dy共掺杂的SrAl2O4和Ca2MgSi2O7发光材料。其制备方法,具体步骤为:
[0052] (1)将面釉涂布在陶瓷坯体上,然后进行烧制,获得具有面釉的陶瓷砖半成品,其中烧制的温度为1200℃,烧制时间为60min;
[0053] (2)利用皮带布料在具有面釉层的瓷坯上平铺低硼含量的低温釉与发光材料的混合物,形成发光层,其中铺平的厚度为2.5mm,其中混合物的筛目为20目,烧成处理,烧成的温度为830℃,烧成的时间为45min。
[0054] 将实施例1-3所制备的一种高余辉强度的发光陶瓷和对比例所制备的发光陶瓷分别对其经过酸碱腐蚀处理后的余辉亮度进行检测,结果如表1,可以看出,实施例1-3所制备的高余辉强度的发光陶瓷余辉亮度要高于对比例,且在经过酸碱腐蚀后仍保持很好的余辉亮度,具有很好的耐腐蚀的性能。
[0055] 表1陶瓷砖余辉亮度的检测结果
[0056]
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