專利名稱：發(fā)光瓷磚及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及含有磷光性物質(zhì)的發(fā)光瓷磚及其制備方法，更具體地，本發(fā)明涉及通過在瓷磚上涂布或填充發(fā)光釉粉，然后燒制涂布有或填充有所述發(fā)光釉粉的瓷磚而制得的發(fā)光瓷磚，以及采用干法制備所述發(fā)光瓷磚的方法，其中，所述的發(fā)光釉粉通過混合磷光性磷光體而獲得，所述磷光性磷光體含有以MAl2O4(M金屬)表示的化合物作為基質(zhì)晶體。
背景技術(shù)：
通常，由于瓷磚具有優(yōu)異的諸如耐用性、防水性和耐磨性等物理特性，安裝簡單，并且安裝后不易破碎或褪色，因此作為保護(hù)建筑物受覆蓋表面的優(yōu)異的建筑材料，瓷磚是非常突出的。
但是，因?yàn)榇纱u在暗處無法顯示其形狀，所以它們具有無法顯示其結(jié)構(gòu)或形狀的缺點(diǎn)。
同時(shí)，當(dāng)在突發(fā)事件中內(nèi)部電力未供應(yīng)至地下建筑或房屋時(shí)，就沒有用于指示緊急出口通道的手段，這會(huì)導(dǎo)致重大事故。
目前，已經(jīng)知道多種發(fā)光標(biāo)志，并且通過使用發(fā)光涂料或發(fā)光塑料物質(zhì)(例如發(fā)光的膠帶、粘著劑或丙烯板)使所述發(fā)光標(biāo)志定位在特定基材上。當(dāng)失去光亮后，這些標(biāo)志無法長時(shí)間地保持發(fā)光效果，并且當(dāng)它們在火災(zāi)中被燒掉時(shí)就無法展現(xiàn)出它們的最初功能。當(dāng)將常規(guī)標(biāo)志安裝在底部時(shí)，由于多種因素使其在短時(shí)間內(nèi)即發(fā)生磨損而失去發(fā)光效果，由于這些問題，常規(guī)發(fā)光標(biāo)志需要經(jīng)常保養(yǎng)，這會(huì)花費(fèi)大量的保養(yǎng)費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明披露了通過在瓷磚上涂布或填充發(fā)光釉粉然后燒制涂布有或填充有所述發(fā)光釉粉的瓷磚而制得的發(fā)光瓷磚，以及采用干法制備所述發(fā)光瓷磚的方法，其中，所述的發(fā)光釉粉是通過混合磷光性磷光體而獲得，所述磷光性磷光體含有以MAl2O4(M金屬)表示的化合物作為基質(zhì)晶體。
在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了通過在瓷磚上涂布或填充發(fā)光釉粉，然后在600℃～1200℃的溫度范圍內(nèi)燒制涂布有或填充有所述發(fā)光釉粉的瓷磚而制得的發(fā)光瓷磚，其中，所述的發(fā)光釉粉通過將50重量％～90重量％的磷光性磷光體和10重量％～50重量％的釉料干混而獲得，所述磷光性磷光體含有以MAl2O4(M金屬)表示的化合物作為基質(zhì)晶體。本發(fā)明還提供了所述發(fā)光瓷磚的制備方法。
如上所述，所述發(fā)光釉粉通過將50重量％～90重量％的磷光性磷光體和10重量％～50重量％的釉料干混而制備，所述磷光性磷光體含有以MAl2O4(M金屬)表示的化合物作為基質(zhì)晶體。
優(yōu)選地，所述M為(i)∶(i)選自鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)及其混合物，或M為(ii)∶(i)的金屬和鎂的合金。
優(yōu)選地，所述的磷光性磷光體含有作為活化劑的銪和選自鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)和镥(Lu)的至少一種或多種共活化劑。
磷光性磷光體為其光儲(chǔ)元素儲(chǔ)存光能并在暗處發(fā)光的材料。在一個(gè)實(shí)施方案中，Stone Nemoto Co.，Ltd.生產(chǎn)的LumiNova滿足上述條件，并且具有優(yōu)良的耐光性和持久的余輝特性，因此被用作磷光性磷光體。
釉料是可商購的混合物，其可通過燒制二氧化硅和可溶焊劑并進(jìn)行粉碎而獲得。即，所述釉料可以通過先熔化原料，使其呈玻璃態(tài)，然后將其粉碎而獲得。
在一個(gè)實(shí)施方案中，預(yù)先通過對(duì)用于800℃的釉料(200目)(HeGwangCeramics Co.，Ltd.)進(jìn)行粉碎并干燥該釉料而獲得具有預(yù)定尺寸(600目)的顆粒。然后，按預(yù)定比率，將磷光性磷光體與所述顆?；旌隙频冒l(fā)光釉粉。
通過干法將發(fā)光釉粉涂布或填充在瓷磚上，來制備根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的發(fā)光瓷磚。由于采用了干法，因此可以根據(jù)瓷磚的預(yù)期用途通過在平面瓷磚上涂布發(fā)光釉粉而形成所需要的圖案，或通過將發(fā)光釉粉填充在挖空成預(yù)定形狀的瓷磚的凹槽中，來制備發(fā)光瓷磚。
在一個(gè)實(shí)施方案中，取決于在平面瓷磚上涂布發(fā)光釉粉的工序，或通過將發(fā)光釉粉填充在挖空成預(yù)定形狀的瓷磚的凹槽中的工序，制備本發(fā)明的發(fā)光瓷磚的方法有所不同。
通過在瓷磚的挖空的凹槽中填充發(fā)光釉粉而制造瓷磚的方法包括以下幾個(gè)步驟(a)制備以預(yù)定形狀挖空有凹槽的瓷磚；(b)將發(fā)光釉粉填充到所述凹槽中，其中，所述發(fā)光釉粉通過將50重量％～90重量％的磷光性磷光體和10重量％～50重量％的釉料干混而獲得，所述磷光性磷光體含有以MAl2O4(M金屬)表示的化合物作為基質(zhì)晶體；(c)在填充有發(fā)光釉粉的瓷磚的上部涂布釉料；和(d)在600℃～1200℃的溫度范圍內(nèi)燒制涂有釉料的瓷磚。
在步驟(a)中，挖空瓷磚使其凹槽具有各種圖案或代表性標(biāo)志。使瓷磚中所挖空的凹槽形成裝飾性圖案或各種代表性標(biāo)記，其目的是在其中填充發(fā)光釉粉。
這里，通過鑄塑成型或雕刻形成具有預(yù)定形狀的凹槽以具有不同圖案或代表性標(biāo)志。優(yōu)選地，在瓷磚中挖出的凹槽深度為0.3mm～2mm。
在步驟(b)中，將經(jīng)干燥粉碎的發(fā)光釉粉填充到步驟(a)中制備的瓷磚的凹槽中。盡管可以通過手工來進(jìn)行填充步驟，但是由于發(fā)光釉料為干燥粉末型，優(yōu)選使用絲網(wǎng)裝置來進(jìn)行填充工序。雖然按照慣例是用液態(tài)釉料通過手工進(jìn)行填充工序，但是通過使用干粉型釉料可以進(jìn)行自動(dòng)化操作。
為了保護(hù)填充有發(fā)光釉粉的區(qū)域，在步驟(c)中，涂布釉料以覆蓋所述的填充區(qū)域。優(yōu)選地，所述釉料是可以在600℃～900℃的溫度范圍內(nèi)使用的低溫釉料，或是可以在900℃～1200℃溫度范圍內(nèi)使用的高溫釉料。因?yàn)樵谑褂靡簯B(tài)釉料的常規(guī)濕法中使用的是低溫釉料而不是高溫釉料，所以難以提高耐磨性。但是，在本發(fā)明的實(shí)施方案中使用高溫釉料的干法可以提高瓷磚的耐磨性。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，在步驟(c)中使用的釉料是由KoreaCeramics Co.，Ltd.生產(chǎn)的尺寸為0.1mm～0.32mm的顆狀的用于830℃和950℃的Vetrosa。
在步驟(d)中，發(fā)光瓷磚是通過在600℃～1200℃的溫度范圍內(nèi)將涂有釉料的瓷磚燒制30分鐘～80分鐘而獲得的。如果在步驟(c)中使用的釉料是低溫釉料，則燒制工序在低溫進(jìn)行，如果在步驟(c)中使用的釉料是高溫釉料，則燒制工序在高溫進(jìn)行。但是，為了提高瓷磚的耐磨性，優(yōu)選在900℃～1200℃的高溫?zé)拼纱u。
優(yōu)選地，將在凹槽中填充有發(fā)光釉粉的瓷磚用作耐磨性要求相對(duì)較高的地面磚，因?yàn)榘l(fā)光釉料是被填充在此類瓷磚中。
同時(shí)，通過在平面瓷磚上涂布發(fā)光釉粉而制備發(fā)光瓷磚的方法包括以下步驟(a)制備沒有圖案的平面瓷磚；(b)在瓷磚上以預(yù)定形狀涂布發(fā)光釉粉，其中，所述發(fā)光釉粉通過將50重量％～90重量％的磷光性磷光體和10重量％～50重量％的釉料干混而獲得，所述磷光性磷光體含有以MAl2O4(M金屬)表示的化合物作為基質(zhì)晶體；(c)將釉料涂布在涂布有發(fā)光釉粉的瓷磚的上部；和(d)在600℃～1200℃的溫度范圍內(nèi)燒制涂有釉料的瓷磚。
在上述的工序中，本發(fā)明的發(fā)光瓷磚是通過在平面瓷磚上以預(yù)定形狀涂布發(fā)光釉粉(而不是在經(jīng)挖空的瓷磚凹槽中填充發(fā)光釉粉)而獲得。
在步驟(b)中，通過絲網(wǎng)法以各種圖案或代表性標(biāo)記的形狀將發(fā)光釉粉涂在平面瓷磚的上部。釉粉涂層厚度取決于絲網(wǎng)中所使用的網(wǎng)孔的厚度。優(yōu)選地，涂層厚度為0.3mm～1.5mm。
當(dāng)通過上述工序涂布發(fā)光釉粉時(shí)，由于涂層具有厚度，涂有發(fā)光釉粉的區(qū)域從平面瓷磚上突出。因此，通過上述工序制備的瓷磚是適合于耐磨性要求相對(duì)較低的墻面磚的。
步驟(c)和步驟(d)與前述在瓷磚中挖空凹槽的方法中的步驟(c)和步驟(d)是相同的。


圖1是說明本發(fā)明實(shí)施方案的發(fā)光瓷磚在亮處顯示的照片。
圖2是說明圖1中的發(fā)光瓷磚在暗處顯示的照片。
圖3是說明通過對(duì)本發(fā)明實(shí)施方案的發(fā)光瓷磚的余輝亮度進(jìn)行測量而獲得的結(jié)果的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述。但是，應(yīng)該理解，本發(fā)明并不限于所披露的特定形式。
制備例1～4.發(fā)光釉粉的制備將包含以SrAl2O4表示的化合物的由Stone Nemoto Co.，Ltd.生產(chǎn)的LumiNova用作磷光性磷光體，以獲得本發(fā)明的釉粉。使用通過對(duì)用于800℃的釉料(200目)(HeKwang Ceramics Co.，Ltd.)進(jìn)行粉碎并干燥該釉料而獲得的具有預(yù)定尺寸的顆粒(600目)。
通過以預(yù)定比率混合磷光性磷光體和所述釉料粉末，來制備本發(fā)明的發(fā)光釉粉。
<表1>

實(shí)施例1～5.地面磚的制造將瓷磚粉末原料成型為瓷磚，其中，使用挖空有箭頭圖案()的模具挖出箭頭圖案凹槽。用絲網(wǎng)裝置將由制備例1～4獲得的發(fā)光釉粉填充到所述凹槽中，用釉料(Vetrosa，Korea Ceramics Co.，Ltd.)對(duì)填充有發(fā)光釉粉的上部進(jìn)行涂布，并且在600℃～1200℃的溫度范圍內(nèi)燒制，據(jù)此獲得本發(fā)明的地面磚。
下表2顯示了取決于凹槽的深度和發(fā)光釉粉的種類的具體制備例。
<表2>

實(shí)施例6～9.墻面磚的制造通過使用絲網(wǎng)裝置，將由制備例1～4獲得的發(fā)光釉粉以箭頭圖案()涂布到?jīng)]有圖案的平面瓷磚上。用釉料(Vetrosa，Korea CeramicsCo.，Ltd.)對(duì)填充有發(fā)光釉粉的上部進(jìn)行涂布，并且在600℃～1200℃的溫度范圍內(nèi)燒制，據(jù)此獲得本發(fā)明的墻面磚。
下表3顯示了取決于涂層的厚度和所使用的發(fā)光釉粉的種類的具體制備例。
<表3>

實(shí)驗(yàn)例1.所述瓷磚的余暉亮度的測定實(shí)驗(yàn)表4顯示了對(duì)由所述實(shí)施例獲得的發(fā)光瓷磚的余暉亮度進(jìn)行測量的結(jié)果。
通過用25W熒光在距所述發(fā)光瓷磚20cm的距離照射20分鐘，并在WookSung Chemicals Co.，Ltd.的LUMINANCE METER TOPCONBM-8鏡頭上2°的讀數(shù)而對(duì)光進(jìn)行測量，獲得表4的余暉亮度。實(shí)驗(yàn)是在21±1℃的溫度進(jìn)行的。
<表4>

如表4所示，當(dāng)用熒光照射20分鐘時(shí)，在光被阻斷5小時(shí)后，本發(fā)明的發(fā)光瓷磚顯示出超過100mcd/m2(毫坎德拉/米2)的優(yōu)異的余暉亮度，并在光被阻斷12后仍保持至少3mcd/m2的亮度。
工業(yè)實(shí)用性如早先所討論的那樣，本發(fā)明的發(fā)光瓷磚具有在暗處發(fā)光的磷光特性，當(dāng)在建筑內(nèi)部無電力供應(yīng)時(shí)，可以有效地用作突發(fā)事件用途的代表性標(biāo)志，并用作能夠帶來諸如節(jié)能等經(jīng)濟(jì)效益的廣告代替品。還有，由于可以將所述發(fā)光瓷磚用作裝飾性瓷磚和道路的行駛車道，所以可以將該發(fā)光瓷磚用于各種領(lǐng)域。
特別地，由于本發(fā)明的發(fā)光瓷磚是通過干法制造的，其制造工序簡單，易于通過工序自動(dòng)化而大量生產(chǎn)。而且，燒制工序是在在高溫進(jìn)行，在所制造的磷光材料瓷磚上不會(huì)產(chǎn)生諸如裂紋等缺陷。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光瓷磚，該發(fā)光瓷磚通過在瓷磚上涂布或填充發(fā)光釉粉，然后在600℃～1200℃的溫度范圍內(nèi)燒制涂布有或填充有所述發(fā)光釉粉的瓷磚而制得，其中，所述發(fā)光釉粉通過將50重量％～90重量％的磷光性磷光體與10重量％～50重量％的釉料干混而獲得，所述磷光性磷光體含有以MAl2O4表示的化合物作為基質(zhì)晶體，其中M為金屬。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光瓷磚，其中，所述M選自鈣、鍶、鋇及其混合物。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光瓷磚，其中，所述M為鎂與選自鈣、鍶、鋇的金屬及所述金屬的混合物的合金。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光瓷磚，其中，所述磷光性磷光體包含作為活化劑的銪和選自鈰、鐠、釹、釤、鏑、鈥、鉺、銩、鐿和镥的至少一種或多種共活化劑。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光瓷磚，其中，以0.3mm～1.5mm的厚度涂布所述發(fā)光釉粉。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光瓷磚，其中，將所述發(fā)光釉粉填充到挖空深度為0.3mm～2mm的瓷磚的凹槽中。
7.如權(quán)利要求6所述的發(fā)光瓷磚，其中，所述的凹槽具有各種圖案或代表性標(biāo)志的形狀。
8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光瓷磚，其中，所述涂布工序或填充工序是通過絲網(wǎng)法進(jìn)行的。
9.一種制備發(fā)光瓷磚的方法，該方法包括以下步驟(a)制備以預(yù)定形狀挖空有凹槽的瓷磚；(b)將發(fā)光釉粉填充到所述凹槽中，其中，所述發(fā)光釉粉通過將50重量％～90重量％的磷光性磷光體和10重量％～50重量％的釉料干混而獲得，所述磷光性磷光體含有以MAl2O4表示的化合物作為基質(zhì)晶體，其中M為金屬；(c)在填充有發(fā)光釉粉的瓷磚的上部涂布釉料；和(d)在600℃～1200℃的溫度范圍內(nèi)燒制涂有釉料的瓷磚。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，通過鑄塑成型或雕刻使步驟(a)中的瓷磚凹槽具有各種圖案或代表性標(biāo)志。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，步驟(a)中的瓷磚凹槽具有0.3mm～2mm的深度。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，步驟(b)中的填充工序通過絲網(wǎng)裝置進(jìn)行。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，步驟(c)中的釉料是可以在600℃～900℃的溫度范圍內(nèi)使用的低溫釉料或可以在900℃～1200℃的溫度范圍內(nèi)使用的高溫釉料。
14.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述M為(i)(i)選自鈣、鍶、鋇及其混合物，或M為(ii)(i)的金屬和鎂的合金。
15.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述磷光性磷光體包含作為活化劑的銪和選自鈰、鐠、釹、釤、鏑、鈥、鉺、銩、鐿和镥的至少一種或多種共活化劑。
16.一種制造發(fā)光瓷磚的方法，該方法包括以下步驟(a)制備沒有圖案的平面瓷磚；(b)在瓷磚上以預(yù)定形狀涂布發(fā)光釉粉，其中，所述發(fā)光釉粉通過將50重量％～90重量％的磷光性磷光體和10重量％～50重量％的釉料干混而獲得，所述磷光性磷光體含有以MAl2O4表示的化合物作為基質(zhì)晶體，其中M為金屬；(c)將釉料涂布在涂布有發(fā)光釉粉的瓷磚的上部；和(d)在600℃～1200℃的溫度范圍內(nèi)燒制涂有釉料的瓷磚。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，通過絲網(wǎng)法以各種圖案或代表性標(biāo)記的形狀涂布步驟(b)中的發(fā)光釉粉。
18.如權(quán)利要求16或17所述的方法，其中，以0.3mm～1.5mm的厚度涂布所述發(fā)光釉粉。
19.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，步驟(c)中的釉料是可以在600℃～900℃的溫度范圍內(nèi)使用的低溫釉料或可以在900℃～1200℃的溫度范圍內(nèi)使用的高溫釉料。
20.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述M為(i)(i)選自鈣、鍶、鋇及其混合物，或M為(ii)(i)的金屬和鎂的合金。
21.如權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述磷光性磷光體包含作為活化劑的銪和選自鈰、鐠、釹、釤、鏑、鈥、鉺、銩、鐿和镥的至少一種或多種共活化劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及含有磷光性材料的發(fā)光瓷磚及其制造方法，用包含磷光性磷光體的發(fā)光釉粉涂布或填充瓷磚，然后烘焙，據(jù)此獲得所述發(fā)光瓷磚，所述磷光性磷光體包含MAl
文檔編號(hào)E04F13/14GK1764615SQ03826306
公開日2006年4月26日 申請(qǐng)日期2003年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月28日
發(fā)明者李用宰 申請(qǐng)人:漢城陶瓷有限公司