[发明专利]一种抗辐射硼碲酸盐发光玻璃及其制备方法

说明书

本发明属于发光材料制备技术领域，公开了一种抗辐射硼碲酸盐发光玻璃及其制备方法，所述发光玻璃的原料由TeO₂、Nb₂O₅、H₃BO₃、CdF₂、SrCO₃组成，其中TeO₂10‑40％，Nb₂O₅1‑20％，H₃BO₃5‑40％，CdF₂5‑15％，SrCO₃5‑15％；所述的稀土氧化物为Dy₂O₃，质量百分比为0.05‑3％。将原料按照一定的化学计量比准确称量，研磨混合，以2‑10℃/min升温至1000‑1200℃，保温1‑5小时令原料充分熔化；接着将上述熔体浇注到400‑500℃的铜模板上凝固成玻璃，并在该温度下保持2‑12小时以充分去除热应力；随后以1‑5℃/min冷却至室温。本发明是以硼碲酸盐为基质，以稀土元素Dy为发光剂的硼碲酸盐发光玻璃，通过原料配比调整其光学性能。采用本技术方案制得硼碲酸盐发光玻璃可用于制备白光发光二极管和抗辐射器件。

技术领域

本发明涉及一种发光材料和制备方法，具体涉及一种抗辐射硼碲酸盐发光玻璃及其制备方法。

背景技术

硼酸盐具有高的成玻璃能力，硼酸盐玻璃具有良好的机械性能、高的化学稳定性，而且是从紫外到红外的宽透明窗口，对稀土离子的固溶度高；碲酸盐玻璃具有低玻璃化转变温度、低声子能、高稀土离子溶解度、高热稳定性和高折射率等优点。所以，这两种玻璃结合得到的硼碲酸盐玻璃具有更好的玻璃品质，如良好的化学稳定性，高密度，线性和非线性折射率等。在稀土离子中，Dy元素可以发出黄色光和蓝色光，两种光的结合可以产生白光。蓝色光和黄色光分别落在470-500nm和550-600nm波长区域，分别对应于⁴F_9/2→⁶H_15/2和⁴F_9/2→⁶H_11/2跃迁。

γ射线广泛应用于医疗的临床设备灭菌和放射治疗、农业育种和土壤墒情诊断、工业探伤与检漏等。但是这种γ射线对人体也有害，会导致恶心、呕吐甚至癌症和死亡。屏蔽γ射线辐射的材料有很多，例如混凝土、合金、陶瓷、粘土和聚合物等。但是由于玻璃具有很高的透光性，作为屏蔽材料在很多检测场合具有很大的优越性。

目前，公开号为CN101759362A中国专利公布的一种掺杂Dy³⁺和Eu³⁺磷酸盐玻璃，需要在360nm紫外光激发才能应用于白光发光二极管，这限制其实际应用与开发。公开号为CN107601869A的中国专利公布的一种Yb敏化的锗碲酸盐发光玻璃，需要在玻璃升温及熔融过程中以鼓泡的形式通入纯度大于99.95％的高纯氧气，这使其制造成本提高，不利于其应用与开发。公开号CN102633436A的中国专利一种稀土离子掺杂的硅酸盐上转化发光玻璃，在制备完全熔融的玻璃混料时所需温度为1550℃，技术经济性较差。公开号为CN103130414A 的中国专利一种稀土掺杂硅酸盐发光玻璃，需要还原气氛(氮气和氢气)和1750℃的高温熔融才可以合成，技术经济性更低一些。