專利名稱：儲(chǔ)光陶瓷及其制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于陶瓷材料及其燒制工藝。
現(xiàn)有儲(chǔ)光材料共有三種。一是用發(fā)光技術(shù)制造的以硫化物類為基質(zhì)摻有銅鹽為激活劑的儲(chǔ)光熒光粉，它是目前人造的儲(chǔ)光性能最好的熒光粉。二是將上述儲(chǔ)光熒光粉與高分子材料混合固化，例如將上述儲(chǔ)光熒光粉混入環(huán)氧樹脂中，加入乙二胺為固化劑而制得有機(jī)塊狀儲(chǔ)光制品。與本發(fā)明最接近的現(xiàn)有技術(shù)是第三種，它是將上述儲(chǔ)光熒光粉與多種氧化物粉加水混合，然后涂刷在陶或陶瓷表面，以傳統(tǒng)的制造工藝在650～1100℃溫度下燒成，獲得具有薄儲(chǔ)光熒光表面釉層的陶瓷制品(日本專利特開昭58-1783182，57、56855申)。
本發(fā)明的目的是實(shí)現(xiàn)中國古代一種關(guān)于夜明珠、夜光杯、夜光璧……的傳說，希望有一種似玉質(zhì)的石材，可雕琢成精美的藝術(shù)品或用具，在夜間或暗處可熠熠發(fā)光。然而在歷年出土文物中仍未見此類珍品。現(xiàn)有硫化物類儲(chǔ)光熒光粉，因高溫相變、分解和氧化的原因，尚難于制出無機(jī)塊狀儲(chǔ)光體。高分子材料的混合體可以避免儲(chǔ)光熒光粉的高溫氧化、分解和相變，但它不是石質(zhì)材料，不便雕刻或切、磋、琢、磨。而摻有儲(chǔ)光熒光粉的釉料僅僅是以薄層的形式附著在陶瓷表面，不可能隨意雕琢，也不具有整體儲(chǔ)光性能。
本發(fā)明其材料制備關(guān)鍵是選用較低溫度的燒制陶瓷原料，盡量在硫化鋅相變點(diǎn)(1020～1050℃)附近燒得致密塊狀物，再在硫化鋅低溫相(閃鋅礦)穩(wěn)定區(qū)(低于850℃)熱處理，并補(bǔ)充一部分硫。兩次加熱過程均采取防止氧化的措施，使燒入陶瓷中的儲(chǔ)光熒光粉保持或恢復(fù)原有的儲(chǔ)光性能。具體技術(shù)途徑如下，儲(chǔ)光陶瓷組分由兩部分構(gòu)成，基質(zhì)成分是(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))SiO210～60，B2O310～60，K2O5～20，Na2O5～20，Li2O1～5，CaO2～20，SrO1～5，BaO1～10，ZnO2～10，Al2O30～8。儲(chǔ)光熒光粉是以銅激活的硫化物類，包括硫化鈣、硫化鍶和硫化鋅，在硫化鋅中可加入少量硫化鎘以調(diào)整熒光峰值?；旌吓淞现校瑑?chǔ)光熒光粉占全部混合料質(zhì)量的10～60%。
本材料的制造工藝是，1、混合配料?；|(zhì)部分可以用化工原料，亦可用部分礦物原料。儲(chǔ)光熒光粉和化工原料通過80目篩，礦物原料通過280目篩，均勻混合。2、第一次加熱是在900～1100℃的電爐中，快速加熱，停留時(shí)間不超過2小時(shí)。3、第二次加熱是在400～700℃，加熱時(shí)間在1～10小時(shí)內(nèi)。4、兩次加熱均要防止氧化，可用氮、氬、硫蒸氣保護(hù)，或以低真空方式保護(hù)，如密封得好亦可密封進(jìn)行，爐膛內(nèi)原有空氣不必排除。5、得到陶瓷質(zhì)塊狀儲(chǔ)光坯料?？傻褡脸裳b飾品、工藝品或藝術(shù)品，以及停電應(yīng)急誘導(dǎo)標(biāo)志，夜間道路標(biāo)志，照明用具及土木建筑用部件等。儲(chǔ)光性能和高分子混合物的儲(chǔ)光性能相同。
本發(fā)明制出了類似石材的陶瓷坯料，具有整體儲(chǔ)光性能，并可接受雕刻、切、磋、琢磨、拋光等加工過程，制出各種工藝制品、藝術(shù)制品和裝飾品。做為各種發(fā)光標(biāo)志，如有磨損、刻劃等，不影響其發(fā)光效果，具有良好的耐氣候性。這種儲(chǔ)光陶瓷其儲(chǔ)光性能與高分子混合物的儲(chǔ)光性能相同，發(fā)出的熒光峰值在500～600nm范圍，在淡水中浸泡48小時(shí)，儲(chǔ)光性能不受影響。不含放射性和其它有毒物質(zhì)，可制做實(shí)用器皿。
實(shí)施例1，儲(chǔ)光熒光粉為硫化鋅摻銅型粉末料，占全部混合料的16.7%?；|(zhì)中加入4%白陶土和6%硅藻土，其成分包括在基質(zhì)配方中，其余部分為化工原料?；|(zhì)部分為，SiO221.5，B2O344，k2O 7.7，Na2O 6，Li2O 3，CaO 5.3，SrO 2，BaO 3，ZnO 4，Al2O33.5。儲(chǔ)光熒光粉通過80目篩，化工原料通過120目篩，礦物原料通過320目篩。
高溫加熱在1080℃，35分鐘，通過氮?dú)獗Ｗo(hù)。冷卻后再在低溫625℃加熱3小時(shí)，除用氮?dú)獗Ｗo(hù)外，加入5克升華硫。從而得到儲(chǔ)光陶瓷坯料。經(jīng)切割、粗磨、細(xì)磨和拋光等工序制得一夜光璧。所得制品儲(chǔ)光性能與混有儲(chǔ)光熒光粉的高分子材料相同(目視)。
實(shí)施例2，儲(chǔ)光熒光粉為摻5%硫化鎘的硫化鋅，摻入銅作激活劑。儲(chǔ)光熒光粉占全部配料的20%?；|(zhì)成分為，SiO218.7，B2O340，k2O 8.5，Na2O 10，Li2O 2，CaO 8.3，SrO 2，BaO 4，ZnO 3，Al2O33.5。此配合料基質(zhì)部分全部為化工原料，通過100目篩。儲(chǔ)光熒光粉通過80目篩。
高溫?zé)茰囟仁?020℃，時(shí)間31分鐘，得到致密塊狀體。低溫?zé)崽幚碓?10℃，4小時(shí)。用氮?dú)獗Ｗo(hù)，并放入5克升華硫，冷卻后可得陶瓷質(zhì)儲(chǔ)光材料。其儲(chǔ)光性能與混有儲(chǔ)光熒光粉的高分子材料相同(目視)。
權(quán)利要求
1.一種儲(chǔ)光材料，將多種氧化物和硫化物以粉末狀混合后，經(jīng)高溫?zé)贫?，其特征在于多種氧化物及配比為(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))SiO210～60B2O310～60K2O 5～20Na2O 5～20Li2O 1～5CaO 2～20SrO 1～5BaO 1～10ZnO 2～10AL2O30～8
2.權(quán)利要求1所說的儲(chǔ)光材料其特征在于，其整體為一陶瓷結(jié)構(gòu)，且整體具有儲(chǔ)光性。
3.與權(quán)利要求1、2所說儲(chǔ)光材料即儲(chǔ)光陶瓷對(duì)應(yīng)的燒制工藝，其特征在于燒成條件為900～1200℃，0.5～2小時(shí)，熱處理?xiàng)l件為400～700℃，1～10小時(shí)。
4.權(quán)利要求3所說的燒制工藝，其特征在于燒成、熱處理過程中均用氮?dú)?、氬氣或硫蒸氣保護(hù)，亦可在密封或低真空下進(jìn)行。
全文摘要
一種儲(chǔ)光陶瓷及其制造工藝。在可低溫?zé)频奶沾苫|(zhì)中，摻加硫化物類儲(chǔ)光熒光粉，使用保護(hù)氣氛、密封或低真空方法，使其在燒制或熱處理過程中硫化物不發(fā)生氧化。在較高溫度(900～1200℃)下快速燒成，并在較低溫度下(400～700℃)熱處理，制得整體性儲(chǔ)光陶瓷毛坯。這種儲(chǔ)光陶瓷材料除具有儲(chǔ)光熒光材料的用途外，它主要用于雕刻工藝品、藝術(shù)品及裝飾品等。
文檔編號(hào)C04B35/14GK1039238SQ88103858
公開日1990年1月31日 申請(qǐng)日期1988年7月2日 優(yōu)先權(quán)日1988年7月2日
發(fā)明者劉慎中, 高熙英, 趙新樂 申請(qǐng)人:長春光學(xué)精密機(jī)械學(xué)院