发光装饰陶瓷砖的研制

《发光装饰陶瓷砖的研制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、发光装饰陶瓷砖的研制摘要：本文从传统陶瓷制备工艺出发比较了不同种类的长余辉发光材料的发光性能，并研究了制备工艺和发光材料的含量对釉面发光和釉面性能的影响；同时，探讨了坯釉结合性和发光材料的发光机理。结果表明：选用合适的发光材料和合适的配比，结合二次布料工艺（干法布料），能够成功制备出发光装饰陶瓷砖。关键词：长余辉材料；发光陶瓷；干法布料；二次布料1前言第7页共7页发光是物体不经过热阶段而将其内部以某种方式吸收的能量直接转换为非平衡辐射的现象，若固体物体发射出来的光在可见光或者近似可见光区域则把该物体称为固体发光材料[1]。长余辉发光材料是光致发光材料的一

2、种，它是一类吸收太阳光或人工光源所产生的光能并将其储存起来，使电子处于激发态，当光激发停止后，在热扰动下再把储存的能量以光的形式释放出来的一种新型绿色发光材料[1-2]。长余辉发光材料因具有独特的高亮度、快吸收、长蓄光、化学稳定性好，以及耐候性强等优良理化性能而广泛应用于建筑装饰、交通运输、消防安全、仪器仪表、广告牌匾、珠宝首饰等领域[2-4]，如：在建筑物装饰领域常见的夜光石膏天花板、吊棚、霓虹装饰、紧急出口、危险区域、疏通通道等。而将长余辉发光材料的这一发光特效引入建筑陶瓷装饰中，用于家居卫生间、厨房、客厅地面和大型壁画镶嵌，既美观又实用，同时还能满

3、足人们对多样化、个性化、艺术化的装饰需求，更能根据个人喜好进行DIY设计，创作出美丽神奇的夜光效果。因此，研发发光陶瓷已成为建筑陶瓷行业关注的热点。发光釉料是指将基础釉料与发光材料按一定比例混合后施于坯体表面，烧成后具有发光功能的一种釉料[5]。它可以吸收阳光或其它散射光，吸蓄光能以后发生活化，而发出强光，发光时间长达12h以上，并且发光性能可重复再现，维持发光效果长达15年。本文从传统陶瓷制备工艺出发比较了不同种类的长余辉发光材料的发光性能，并研究了制备工艺和发光材料的含量对釉面发光和釉面性能的影响，成功制备出效果理想的发光装饰陶瓷砖。2实验内容2.1

4、实验流程本实验以现有二次干粒技术陶瓷砖生产工艺为基础，首先在一次烧后的基础砖上通过喷墨方式打印图案；再将长余辉发光材料与熔块干粒（其组成见表1）按不同配比混合，经大孔径丝网将混合干粒布施于产品表面；最后整体覆盖一层透明干粒，把长余辉发光材料封闭在釉层中间，起到有效的保护作用。同时，使产品产生通透的质感，具有类似玉质和宝石的魅力。其生产工艺流程如图1所示。2.2实验表征釉面的发光效果和缺陷主要通过肉眼进行判断。电镜图片则是采用德国ZEISS公司生产的LEO1530VP扫描电镜。样品在测试前用5vol%的HF溶液腐蚀30s。第7页共7页3结果分析与讨论3.1

5、发光材料的选择长余辉发光材料主要有硫化物基质、磷酸盐基质、硅酸盐基质、硼酸盐基质、铝酸盐基质，其中硫化物基质和碱土铝酸盐基质两大体系在稀土长余辉发光材料的发展历史中占有举足轻重的地位。目前达到实用化程度的铝酸盐体系长余辉发光材料有：发蓝紫光的CaAl2O4：Eu，Nd、发蓝绿光的Sr4Al14O25：Eu，Dy和发黄绿光的SrAl2O4：Eu，Dy。铝酸盐基质长余辉发光材料因具有优良的光谱性能、超长余辉特性、优异的化学稳定性而受到广大科研工作者的关注，被人们誉为第二代蓄光型长余辉发光材料。本实验选用颗粒粒径为160～350目的碱土铝酸盐体系长余辉发光材料

6、在960～980℃下进行烧结，各种长余辉发光材料单独使用和与干粒混合后的发光效果见表2。通过对不同种类长余辉发光材料的发光效果进行分析及在陶瓷砖应用过程中呈现的物理化学性能进行综合评价，从而选出符合条件的长余辉发光材料。从表2中可以看出，无论是单独使用还是与干粒混合，编号为5001的长余辉发光材料的烧结程度较好，发光能力强，发光持续时间长，夜光发光效果最佳。故选用该材料进行后续的研究。3.2发光陶瓷砖的制备工艺对釉面发光的影响第7页共7页由于长余辉发光材料具有耐水性差、釉料容易沉降，与坯体结合性不好等缺陷。因此，排除采用传统的湿法制釉工艺，而采用干法布料

7、的方法进行实验。实验首先采取的工艺路线为（工艺①）：干法布施长余辉发光材料布透明干粒烧成抛光，但发现单独布施的那层纯长余辉发光材料在正常烧成条件（970℃）下不能完全烧结，坯釉的结合性能很差，非常容易产生釉面剥落（如图2所示）。接着尝试了工艺②：干法布施长余辉发光材料和熔块干粒的混合物烧成抛光。然而可能因釉层始熔温度较低使得坯体或釉中的气泡未能及时排出，随着烧成过程的进行，部分气孔逐渐向表面迁移（如图3所示），当后期经过抛光处理后，孔洞暴露在釉层表面，影响釉面效果。为了减少釉面气孔率，提高釉面效果，最终决定采取二次干料布料工艺，在长余辉发光材料和干粒混合

8、物的表面上再布施一层透明干粒，得到工艺③：布施长余辉发光材料和熔块干粒的混合物布