高浓度掺杂荧光粉的玻璃陶瓷及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114538774A(43)申请公布日2022.05.27(21)申请号202210220175.8(22)申请日2022.03.08(71)申请人浙江大学地址310058浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号(72)发明人李琪肖文戈邱建荣(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200专利代理师林超(51)Int.Cl.C03C4/12(2006.01)C03C10/00(2006.01)C03B19/06(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称高浓度掺杂荧光粉的玻璃陶瓷及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种高荧光粉掺杂浓度的荧光玻璃陶瓷及其制备方法和应用。荧光玻璃陶瓷由二氧化硅和YAG:Ce黄色荧光粉或二氧化硅和LuAG:Ce绿色荧光粉组成；制备是将胶体二氧化硅溶液加入可聚合有机粘结剂中并搅拌均匀，再加入聚合引发剂充分搅拌，然后加入荧光粉YAG:Ce或LuAG:Ce并充分搅拌和除泡获得前驱体；将前驱体导入模具通过光照射固化成型获得胚体；将坯体进行低温排脂、高温烧结，从而得到致密化的荧光玻璃陶瓷。本发明所制备的高荧光粉掺杂浓度的荧光玻璃陶瓷的物理化学性质稳定、热导率高、对环境友好，具有高的量子效率和蓝光吸收率，在高功率LED或者LD照明领域具有良好的应用前景。CN114538774ACN114538774A权利要求书1/2页1.一种高浓度掺杂荧光粉的玻璃陶瓷，其特征在于，主要由YAG:Ce黄色荧光粉和LuAG:Ce绿色荧光粉其中之一与二氧化硅组成，且其中荧光粉的质量占比为30～80％。2.应用于权利要求1所述的高浓度掺杂荧光粉的玻璃陶瓷的制备方法，其特征在于，方法包括以下步骤：1)前驱体浆料制备：加入可聚合有机粘结剂、胶体二氧化硅溶液、光聚合引发剂制备获得包裹着荧光粉的二氧化硅玻璃前驱体浆料；2)除泡：将包裹着荧光粉的二氧化硅玻璃前驱体浆料放入真空干燥箱中连续抽真空一段时间；3)固化成型：将步骤2)获得的前驱体浆料倒入模具中，然后将模具放置在灯下照射进行固化成型，得到荧光玻璃陶瓷胚体；4)低温排脂：将步骤3)中的荧光玻璃陶瓷胚体放入高温炉中，加热到500～800℃，在空气中保温3～20小时，使荧光玻璃陶瓷胚体内部的有机物充分排出，获得包裹着荧光粉的多孔二氧化硅玻璃前驱体；5)高温烧结：将4)中得到的包裹着荧光粉的多孔二氧化硅玻璃前驱体放入高温管式炉中进行致密化烧结0.5～6h，从而得到致密化的荧光玻璃陶瓷。3.根据权利要求2所述的高浓度荧光粉的玻璃陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤1)具体为：首先将可聚合有机粘结剂加入溶剂后在常温下磁搅拌2～20分钟，然后在磁搅拌下加入胶体二氧化硅溶液，形成混合物；接着在混合物变得澄清透明后，将混合物在40～100℃的干燥箱中保存1～10小时，使溶剂完全蒸发；然后在蒸发后混合物中加入光聚合引发剂，超声10～60分钟，直到混合物变得透明；最后再加入荧光粉并充分搅拌获得包裹着荧光粉的二氧化硅玻璃前驱体。4.根据权利要求3所述的高浓度荧光粉的玻璃陶瓷的制备方法，其特征在于：所述的可聚合有机粘结剂、胶体二氧化硅溶液、光聚合引发剂的质量比例为25～50：50～75：0.1～1。5.根据权利要求2所述的高浓度荧光粉的玻璃陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中的可聚合有机粘合剂为小分子丙烯酸酯，如单丙烯酸酯和/或二丙烯酸酯和/或三丙烯酸酯中的至少一种。6.根据权利要求2所述的高浓度掺杂荧光粉的玻璃陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤1)的胶体二氧化硅溶液中，二氧化硅固含量不小于40％且平均粒径小于30nm，且二氧化硅表面经改性处理，改性处理种类为甲基丙烯酸型活性改性；所用溶剂为脂肪族醇、酯、酮、醚或者二甲基甲酰胺的溶剂。7.根据权利要求2所述的高浓度掺杂荧光粉的玻璃陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中的光聚合引发剂，通过提供光引发至少一种可聚合有机粘结剂的聚合，从而形成固体粘结剂基质。8.根据权利要求2所述的高浓度掺杂荧光粉的玻璃陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤5)中，烧结的工艺条件为在950～1150℃和体积比N2:H2＝95:5氛围下进行还原的条件。2CN114538774A权利要求书2/2页9.一种高浓度掺杂荧光粉的玻璃陶瓷，其特征在于，采用权利要求1‑8任一所述方法制备获得。10.采用权利要求9所述玻璃陶瓷的应用，其特征在于，在基于大功率、高亮度的激光照明领域的应用。3CN114538774A说明书1/7页高浓度掺杂荧光粉的玻璃陶瓷及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于发光材料领域的一种荧光玻璃陶瓷制备方法和应用，具体涉及一种高浓度掺杂荧光玻璃陶瓷及其制备方法和应用。背景