一種光致變色顏料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光致變色顏料的制備方法，屬于光學(xué)材料領(lǐng)域。該變色顏料采用稀土氧化物，硼酸和碳酸鋰為原料，通過高溫固相法制備。該材料利用稀土離子的不同能級的光吸收特性，在不同的光源照射下，呈現(xiàn)不同的顏色。該種材料具有變色瞬時(shí)性，變色效果明顯、使用時(shí)間長，穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于防偽或家庭裝飾。且該材料原料價(jià)廉易得，設(shè)備要求簡單，損耗低，制備過程簡單。
【專利說明】一種光致變色顏料的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于發(fā)光材料領(lǐng)域，涉及一種在太陽光及節(jié)能燈下能顯示不同顏色的光致變色材料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]光致變色是指由于光源的不同引起的光致變色和由反射、折射及干涉等物理現(xiàn)象引起的顏色變化。光致變色材料分為有機(jī)光致變色材料與無機(jī)光致變色材料，其中有機(jī)光致變色材料種類繁多，變色機(jī)理也不盡相同。而對無機(jī)光致變色材料的研究較少，主要包括過渡金屬氧化物、金屬齒化物和稀土配合物三種。一般情況下，將稀土配合物用作光致變色材料的應(yīng)用主要是將稀土離子用作光敏劑或發(fā)光中心，在化合物中摻入少量的稀土離子，在光源的激發(fā)下，利用稀土離子被激發(fā)而發(fā)射光子，然后在物體的表面呈現(xiàn)不同的光譜，導(dǎo)致顏色的變化，例如CN1796321A。高溫固相法制備的堿金屬稀土硼酸鹽熒光粉已在很多領(lǐng)域有重要的應(yīng)用，但是從現(xiàn)有的文獻(xiàn)來看，至今還沒有利用堿金屬稀土硼酸鹽的吸收特性在不同的光照下導(dǎo)致顏色的變化的材料被報(bào)道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種工藝簡單、變色效果好的光致變色熒光粉及其制備方法。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案包括如下步驟:
(O混料:將稀土氧化物、硼酸和碳酸鋰一起研磨I?2小時(shí)，得混合物；
(2)預(yù)燒:將步驟(I)所得混合物在400?700°C下預(yù)燒2?6小時(shí)；
(3)煅燒:將預(yù)燒后的混合物在700?1000°C下煅燒4?8小時(shí)；
(4 )自然冷卻，出料得光致變色熒光粉。
[0005]進(jìn)一步，所述稀土氧化物的摩爾含量20%_50%，碳酸鋰的摩爾含量20%_50%，硼酸的摩爾含量30%-50%。
[0006]進(jìn)一步，所述的稀土氧化物優(yōu)選為氧化釹或氧化欽。
[0007]上述制備方法制備的光致變色顏料。
[0008]上述制備方法制備的光致變色顏料在防偽與家庭裝飾中的應(yīng)用。
[0009]本發(fā)明采用高溫灼燒合成。本發(fā)明適宜煅燒溫度為600°C?900°C，熔融溫度過高，增加了能源與設(shè)備的損耗，溫度過低，達(dá)不到需要的效果。本發(fā)明選用稀土離子吸收的特性實(shí)現(xiàn)光致變色；選用不同稀土離子作為光敏劑，可以實(shí)現(xiàn)不同顏色的轉(zhuǎn)變，如含Ho的硼鋰酸鹽在太陽光下呈黃色，在節(jié)能燈下呈現(xiàn)粉紅色；含制的硼鋰酸鹽在太陽光下呈紫色，在節(jié)能燈下呈現(xiàn)灰白色，這種光致變色過程是實(shí)時(shí)可逆的，且該光致變色特性長期有效。
[0010]本發(fā)明的有益效果在于:
(I)本發(fā)明的制備工藝簡單，易控制。[0011 ] ( 2 )本發(fā)明的煅燒溫度低，對能源和設(shè)備損耗小，易大量生產(chǎn)。
[0012](3)本發(fā)明的變色效果明顯，光致變色過程實(shí)時(shí)可逆，且光致變色特性長期有效。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不限于此。
[0014]實(shí)施例1
把原料氧化欽、硼酸、碳酸鋰按Ho2O3 = H3BO3 = Li2CO3摩爾比為40:30:30比例配合，移入坩堝在400°C空氣中預(yù)燒2小時(shí)，然后在900°C下煅燒6小時(shí)，自然冷卻，出料，得到光致變色顏料。
[0015]該光致變色熒光粉在太陽光下是土黃色，在節(jié)能燈下呈現(xiàn)品紅色。
[0016]實(shí)施例2
把原料氧化欽、硼酸、碳酸鉀按Ho2O3 = H3BO3 = Li2CO3摩爾比為30:45:25比例配合，移入坩堝在400°C空氣中預(yù)燒2小時(shí)，然后在900°C下煅燒4小時(shí)，自然冷卻，得到光致變色顏料。
[0017]該光致變色熒光粉在太陽光下是黃色，在節(jié)能燈下呈現(xiàn)粉紅色。
[0018]實(shí)施例3
把原料氧化釹、硼酸、碳酸鉀按Nd2O3: H3BO3: Li2CO3摩爾比為40:40:20比例配合，移入坩堝在400°C空氣中預(yù)燒2小時(shí)，然后在600°C下煅燒4小時(shí)，自然冷卻，出料，得到光致變色顏料。
[0019]該光致變色熒光粉在太陽光下是紫紅色，在節(jié)能燈下是墨綠色。
[0020]實(shí)施例4
把原料氧化釹、硼酸、碳酸鉀按Nd2O3: H3BO3: Li2CO3摩爾比為20:40:40比例配合，移入坩堝在400°C空氣中預(yù)燒2小時(shí)，然后在900°C下煅燒4小時(shí)，出料，得到光致變色顏料。
[0021]該光致變色熒光粉在太陽光下是紫色，在節(jié)能燈下是灰白色。
[0022]以上僅是本發(fā)明較佳的實(shí)施例，當(dāng)采用其它容易分解的含鋰化合物、含硼化合物替代碳酸鋰或硼酸且這些替代物中的鋰元素或硼元素的含量與本申請專利權(quán)利要求書中碳酸鋰、硼酸所含鋰元素或硼元素含量分別相當(dāng)，或者改變預(yù)燒、煅燒的溫度和時(shí)間也能獲得本發(fā)明的產(chǎn)品，均屬于本發(fā)明的實(shí)質(zhì)，因此均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種光致變色顏料的制備方法，其特征在于包括如下步驟: (O混料:將稀土氧化物、硼酸和碳酸鋰一起研磨I?2小時(shí)，得混合物； (2)預(yù)燒:將步驟(I)所得混合物在400?700°C下預(yù)燒2?6小時(shí)； (3)煅燒:將預(yù)燒后的混合物在700?1000°C下煅燒4?8小時(shí)； (4 )自然冷卻，出料得光致變色熒光粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光致變色熒光粉的制備方法，其特征在于:所述的混合物中，稀土氧化物的摩爾含量20%-50%，碳酸鋰的摩爾含量20%-50%，硼酸的摩爾含量30%-50%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光致變色熒光粉的制備方法，其特征在于:所述的稀土氧化物為氧化釹或氧化欽。
4.權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的制備方法制備的光致變色顏料。
5.權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的制備方法制備的光致變色顏料在防偽與家庭裝飾中的應(yīng)用。
【文檔編號】C09K9/00GK104449660SQ201410832632
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月29日
【發(fā)明者】肖思國, 文晴, 高學(xué)軍, 陽效良 申請人:湘潭大學(xué)