光的上轉換發光強度提高了 10倍。
[0017] 實施例3 :表3給出了實施例3的稀土離子摻雜微晶玻璃各組分的摩爾百分含量。
[0018] 表 3
具體制備過程如下：按照表3中的各組分摩爾百分含量，準確稱取分析純的Si02、 A1203、Na20、NaF、YF#P GdF 3以及光譜純（99. 99% )的ErF 3和YbF 3，充分混合均勻后倒入坩 鍋中，在1530 °C的電爐中保溫0. 5小時，將熔融的玻璃液迅速倒入模具上，玻璃成型后迅速 轉移到退火爐中，在500°C退火2小時后隨爐降溫。對制得的玻璃進行差熱分析，測得玻璃 的第一析晶峰溫度為630°C，將退火后的玻璃樣品在630°C熱處理1小時，得到透明微晶玻 璃。經X-射線粉末衍射測試并對照PDF卡片，晶相為立方相和六方相似￥匕的混合相。通 過熒光光譜儀對熱處理前后玻璃進行發光性能測試，在980nm激光泵浦下可觀察到強的綠 色（541nm)和紅色（650nm)上轉換發光，與未熱處理前綠光的上轉換發光強度提高了兩個 數量級。
[0019] 實施例4 :表4給出了實施例4的稀土離子摻雜微晶玻璃各組分的摩爾百分含量。
[0020] 表 4
具體制備過程如下：按照表4中的各組分摩爾百分含量，準確稱取分析純的Si02、 A1203、Na2C03、NaF、YF#P GdF 3以及光譜純（99. 99% )的HoF 3和YbF 3，充分混合均勻后倒入 坩鍋中，在1550 °C的電爐中保溫1. 5小時，將熔融的玻璃液迅速倒入預熱的模具上，玻璃成 型后迅速轉移到退火爐中，在500°C退火2小時后隨爐降溫。對制得的玻璃進行差熱分析， 測得玻璃的第一析晶峰溫度為630°C，將退火后的玻璃樣品在630°C熱處理0. 5小時，得到 透明微晶玻璃。經X-射線粉末衍射測試并對照HF卡片，晶相為六方相NaYF4。通過熒光 光譜儀對熱處理前后玻璃進行發光性能測試，在980nm激光泵浦下可觀察到明亮的綠色上 轉換發光，與未熱處理前綠光的上轉換發光強度提高了一個數量級。
[0021] 實施例5 :表5給出了實施例5的稀土離子摻雜微晶玻璃各組分的摩爾百分含量。
[0022] 表 5
具體制備過程如下：按照表4中的各組分摩爾百分含量，準確稱取分析純的Si02、 Al203、Na2C03、NaF和GdF 3以及光譜純（99. 99% )的ErF 3、TmF# YbF 3,充分混合均勻后倒入 坩鍋中，在1530 °C的電爐中保溫1. 5小時，將熔融的玻璃液迅速倒入預熱的模具上，玻璃成 型后迅速轉移到退火爐中，在500°C退火2小時后隨爐降溫。對制得的玻璃進行差熱分析， 測得玻璃的第一析晶峰溫度為650°C，將退火后的玻璃樣品在650°C熱處理2小時，得到透 明微晶玻璃。經X-射線粉末衍射測試并對照HF卡片，晶相為六方相NaYF4。通過熒光光 譜儀對熱處理后微晶玻璃進行發光性能測試，在980nm激光泵浦下可觀察到明亮的白色上 轉換發光，可以用作發光顯示材料。
[0023] 上述實施例用來解釋說明本發明，而不是對本發明進行限制，在本發明的精神和 權利要求的保護范圍內，對本發明作出的任何修改和改變，都落入本發明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種析出NaYF 4納米晶的稀土離子摻雜微晶玻璃，其特征在于：按摩爾百分含量計， 由以下組分組成： SiO2:55 - 60%, Al2O3JO - 15%, Na2O : 10 - 15%， NaF ：5 - 10%, YF3:5 - 10%， GdF3：0 - 5%, ReF3：0. 1 - 2%, 其中Re為Eu3+、Er3+、Tm3+、Ho 3+、Yb3+中的任一種或任幾種組合。2. 如權利要求1所述的析出NaYF4納米晶的稀土離子摻雜微晶玻璃，其特征在于：各組 分如下： SiO2:55 - 60%, Al2O3JO - 15%, Na2O : 10 - 14. 9%， NaF ：5 - 10%, YF3:5 - 10%， GdF3：0 - 5%, ReF3：0. 1 _ 2%〇3. 如權利要求2所述的析出NaYF4納米晶的稀土離子摻雜微晶玻璃，其特征在于：各組 分如下： SiO2:55 - 60%, Al2O3JO - 15%, Na2O : 10 - 14. 9%， NaF ：5 - 10%, YF3: 6-10%， GdF3：0 - 5%, ReF3：0. 1 _ 2%〇4. 如權利要求3所述的析出NaYF4納米晶的稀土離子摻雜微晶玻璃，其特征在于：各組 分如下： SiO2:55 - 60%, Al2O3JO - 15%, Na2O : 10 - 14. 9%， NaF ：5 - 10%, YF3: 6-10%， GdF3：0 - 5%, ReF3：0. 5 _ 2%〇5. 如權利要求1-4之一所述的稀土離子摻雜微晶玻璃的制備方法，其特征在于：包括 以下步驟： (1) 稱取各種原料并進行充分混合，所述原料按摩爾百分含量計，分別為 SiO2:55 - 60%, Al2O3JO - 15%, Na2O 或 Na2CO3:10 - 15%， NaF ：5 - 10%, YF3:5 - 10%， GdF3：0 - 5%, ReF3：0. 1 - 2%, 其中Re為Eu3+、Er3+、Tm3+、Ho 3+、Yb3+中的任一種或任幾種組合； (2) 將步驟（1)中的各種原料準確稱量，并充分混合，在1500 - 1550°C下保溫0. 5 - 2 小時，玻璃熔化得到均勻的玻璃熔體； (3) 將玻璃熔體澆注在預熱的銅板上，等玻璃成型后迅速轉移至馬弗爐中進行退火處 理，得到基質玻璃； (4) 對基質玻璃進行差熱分析，得到基質玻璃的第一析晶溫度，并在其附近對玻璃進行 熱處理0. 5 - 2小時，最終獲得透明的析出NaYF4納米晶的稀土離子摻雜微晶玻璃。
【專利摘要】本發明公開了一種析出NaYF4納米晶的稀土摻雜微晶玻璃及其制備方法，按摩爾百分含量計，由以下組分組成：55-60% 的SiO2，10-15%的Al2O3， 10-15%的Na2O，5-10%的 NaF，5-10%的YF3，0-5%的GdF3，0.1-2% ReF3，其中Re為Eu3+、Er3+、Tm3+、Ho3+、Yb3+中的任一種或任幾種組合。其制備方法是采用高溫熔融-淬滅法制備出稀土摻雜基質玻璃，將玻璃在一定溫度下高溫熱處理得到高度透明的微晶玻璃，該微晶玻璃綜合了氧化物玻璃和氟化物晶體的優點，可用于光通信、發光顯示和太陽能電池等領域。
【IPC分類】C03C10/16
【公開號】CN104961343
【申請號】CN201510358268
【發明人】趙士龍, 徐時清, 孫瀟, 費勇, 黃立輝
【申請人】中國計量學院
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年6月26日