專利名稱：自蔓延合成法制備鋁酸鍶系發光材料的工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及高性能功能材料的制備工藝，特別是一種自蔓延合成法制備鋁酸鍶系發光材料的工藝。
背景技術：
鋁酸鍶系發光材料是一種符合環保要求的新型材料。以鋁酸鍶為基質的發光材料是目前開發的最成功的長余輝光致發光材料，具有發光亮度高、余輝時間長、耐熱、耐輻射、強度高和化學性質穩定等許多優點，因而日益受到各國研究者的重視。該材料的應用領域廣泛，可用作夜光陶瓷、夜光玻璃、發光水泥、仿瓷發光涂料、夜光人造大理石、夜光漆、夜光玻璃鋼等產品。將長余輝發光材料摻入建材產品中，白天吸收太陽光，儲存能量，到了夜晚就會熠熠生輝，給都市夜生活增添藝術氛圍，同時又可以充分利用太陽能，節省大量電力資源，具有很高的經濟價值。目前，長余輝光致發光材料的制備方法多采用高溫固相法，該方法存在的主要問題有合成溫度高，燒成時需外加還原氣氛且還原時間長，產品冷卻時間長，所得物質硬度大，要想得到實際所需粉料，必須進行球磨，造成最終產品的發光亮度不及初始亮度的0.5％，耗時、耗能且性能不佳，從而限制了應用領域和應用范圍。
發明內容
本發明的目的旨在解決傳統高溫固相法制備發光材料本身所具有的材料加工后發光性能急劇下降的缺點，而提供一種使制備的發光材料擁有比傳統高溫固相法制備的發光材料更高的余輝亮度和更長的余輝時間，達到亮度強、余輝時間長、無放射性、并具有優異的耐久性和耐光性，在室外條件下可以長期使用，符合環保要求的自蔓延合成法制備鋁酸鍶系發光材料的工藝。
實現上述發明目的的技術方案所涉及的工藝步驟是a、將Eu2O3、Dy2O3、SrCO3配制成一定濃度的硝酸鹽溶液；b、將該硝酸鹽溶液與Al(NO3)3·9H2O按一定比例混合，再加入一定量的添加劑溶液和尿素制成混合液；c、將裝有該混合液的器皿先置于電爐中小火加熱，待全部物質溶解后，再器皿加蓋迅速移置預先加熱至500～900℃的加熱爐中繼續加熱，觀察反應至生成疏松的泡沫狀產物；d、將該泡沫狀產物從加熱爐中取出，進行自然冷卻，待冷卻至室溫時，干磨成粉末狀產品。
依照上述自蔓延合成法制備工藝制備的鋁酸鍶系(SrAl2O4，Eu，Dy(M))長余輝發光材料，經太陽照射后，將其移到低于照射亮度的地方，即可觀察到該發光材料發出的綠色光，余輝能維持20小時。與傳統高溫固相反應法制備工藝相比，不但具有快速、節能等工藝優點，用該法制備的制品還具有易置備出具有單一理想晶型組成的基質；使Eu2+得到最大限度地分散均勻，提高其激活效果；其制備的產物具有疏松、易加工的特點；反應產生的氣體具有還原性，對Eu2+、Dy3+起保護作用，無需額外加保護氣氛；加工成粉狀的長余輝發光材料后，發光性能損失小；其產品比高溫固相法制得的粉狀長余輝材料亮度大、余輝時間長、無放射性、并具有優異的耐久性和耐光性，在室外條件下可以長期使用，是一種符合環保要求的新型熒光材料。
圖1為本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式以下結合附圖及實施例詳述本發明。
本發明所述的自蔓延合成法制備鋁酸鍶系發光材料的工藝步驟如下a、將Eu2O3、Dy2O3、SrCO3配制成一定濃度的硝酸鹽溶液。
b、將該硝酸鹽溶液與Al(NO3)3·9H2O按Al/Sr＝1.8-2.1和3.6-4.2、Eu和Dy離子加入量分別為0.1-0.15mol％的比例混合，再加入一定量的添加劑溶液和尿素制成混合液。該添加劑溶液可以是硼酸(H3BO3)、硼砂、五氧化二磷、磷酸，其加入量硼酸(H3BO3)或硼砂為1-2mol％，五氧化二磷(P2O5)或磷酸為2-3mol％；該尿素的加入量為2.5-3.5W理。
c、將裝有該混合液的器皿先置于電爐中小火加熱，待全部物質溶解后，再器皿加蓋迅速移置預先加熱至700℃的加熱爐中繼續加熱，可觀察到溶液很快沸騰、變干、燃燒等一系列變化，同時有大量氣體放出，生成疏松的泡沫狀產物，整個過程在3～5min內結束。
d、將該泡沫狀產物從加熱爐中取出，進行自然冷卻，待冷卻至室溫時，干磨3min成粉末狀產品。
e、樣品檢測。
權利要求
1.一種自蔓延合成法制備鋁酸鍶系發光材料的工藝，該工藝步驟是a、將Eu2O3、Dy2O3、SrCO3配制成一定濃度的硝酸鹽溶液；b、將該硝酸鹽溶液與Al(NO3)3·9H2O按一定比例混合，再加入一定量的添加劑溶液和尿素制成混合液；c、將裝有該混合液的器皿先置于電爐中小火加熱，待全部物質溶解后，再器皿加蓋迅速移置預先加熱至500～900℃的加熱爐中繼續加熱，觀察反應至生成疏松的泡沫狀產物；d、將該泡沫狀產物從加熱爐中取出，進行自然冷卻，待冷卻至室溫時，干磨成粉末狀產品。
2.根據權利要求1所述的自蔓延合成法制備鋁酸鍶系發光材料的工藝，其特征在于該硝酸鹽溶液與Al(NO3)3·9H2O按Al/Sr＝1.8-2.1和3.6-4.2、Eu和Dy離子加入量分別為0.1-0.15mol％的比例混合。
3.根據權利要求1所述的自蔓延合成法制備鋁酸鍶系發光材料的工藝，其特征在于該添加劑溶液可以是硼酸(H3BO3)、硼砂、五氧化二磷、磷酸，其加入量硼酸(H3BO3)或硼砂為1-2mol％，五氧化二磷(P2O5)或磷酸為2-3mol％。
4.根據權利要求1所述的自蔓延合成法制備鋁酸鍶系發光材料的工藝，其特征在于該尿素的加入量為2.5-3.5W理。
全文摘要
本發明涉及高性能功能材料的制備工藝，特別是一種自蔓延合成法制備鋁酸鍶系發光材料的工藝。該工藝步驟是首先將Eu
文檔編號C09K11/64GK1580181SQ0315337
公開日2005年2月16日 申請日期2003年8月12日 優先權日2003年8月12日
發明者沈毅 申請人:沈毅