[发明专利]一种蓝色发光石及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于发光材料技术领域，更具体涉及一种蓝色发光石及其制备方法。

背景技术

自然界中存在着能自身发光的荧光石或发光石又称夜明珠，在夜晚中或黑暗处能明显其发光。由于夜明珠十分稀少，且拥有能自行发光的奇特现象，因此被认为是自然界中的珍稀宝石。夜明珠发光根据激发源的来源可以分两种，一种是需要借助外部的光源即通过吸收可见光并把光存储起来在缓慢释放出来，另一种是不需要借助任何外界能量进行激发,而是靠自身含有放射性同位素作为激活剂,能永久性地发光。由于天然夜明珠十分稀少且昂贵，一般人很难拥有，此外有的夜明珠还含有对人体有害的放射性的同位素。以长余辉蓄光材料制作发光石，仿制天然夜明珠，可以圆许多人拥有夜明珠的梦，具有很好的商业前景。发明专利“一种蓄能发光石及其制备方法”（公开号CN101403475A ）公开了用长余辉发光材料与二氧化硅制备能发蓝绿色、黄绿色、紫色和天蓝色的发光石头。该发明未公开制备发光石所用的长余辉发光材料的具体化学成分，实际上许多长余辉发光材料在煅烧温度超过1300℃时会发生分解失活或完全玻璃化，而该技术要求煅烧温度高达1300到1500℃，对设备要求高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术不足，提供一种蓝色发光石及其制备方法，所制得的蓝色发光石经太阳光照射30分钟后在暗室里可以观察到其发出明亮的蓝光，目测余辉时间达到80小时以上。此外，本发明原料配比科学合理，制作工艺简单，制作成本低，不含放射性物质。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种蓝色发光石，由一种蓝色长余辉发光材料与磷酸锆粉末混合后煅烧而成，所述的蓝色长余辉发光材料的化学式为：(Ca_1-α-β-γEu_αA_βB_γ)Al₂Si₂O₈，其中A表示的化学元素为Y、Nd 、Dy或Pr中的任一种，B表示的化学元素为Li、Na或K中的任一种，α、β、γ表示各元素的摩尔系数，其值分别为α=0.001~0.07、β=0.001~0.08、γ =0.001~0.08；所述蓝色长余辉发光材料的重量百分比为85~95wt%，磷酸锆粉末的重量百分比为5~15wt%。

如上所述的蓝色发光石的制备方法，具体包括以下步骤：

（1）首先按(Ca_1-α-β-γEu_αA_βB_γ)Al₂Si₂O₈的化学计量比准确称取CaCO₃、Eu₂O₃、Al₂O₃和SiO₂，并称取Y₂O₃、Nd₂O₃、Pr₂O₃或Dy₂O₃中的任一种，同时称取Li₂CO₃、Na₂CO₃或K₂CO₃中的任一种；

（2）然后称取硼酸；

（3）把步骤（1）和步骤（2）称取的原材料混合后置于球磨罐中，球磨后置于还原气氛于1000~1200℃中煅烧3~5小时得到蓝色长余辉发光材料(Ca_1-α-β-γEu_αA_βB_γ)Al₂Si₂O₈；

（4）将步骤（3）得到的煅烧产物与磷酸锆粉末混合均匀，然后在2~20个大气压压力下用压片机压片成型或采用等静压成型，最后置于还原气氛中于1050~1250℃中煅烧2-5小时，即得蓝色发光石。

步骤（2）中硼酸的摩尔量为(Ca_1-α-β-γEu_αA_βB_γ)Al₂Si₂O₈的1-15%。

步骤（3）中球磨的转速为400~1200 r/min，球磨时间为4~6小时。

所述磷酸锆粉末纯度为99%，分子量为283。