本发明涉及玻璃陶瓷制备技术领域，具体地说涉及到sm3 掺杂含srmoo4晶相玻璃陶瓷及其制备方法。
背景技术：
玻璃陶瓷，是通过对玻璃进行核化、晶化而制得的一种含有大量微小晶体和少量残余玻璃相组成的材料。它结合了玻璃和陶瓷的优点，具有很多优异的性能。
白色发光二极管(wled)作为新一代光源引起了人们的广泛关注，由于其优越的性能，在高分辨率显示器件和照明灯中得到了广泛的应用。众所周知，传统的商用wled主要由蓝色led芯片结合yag：ce黄色荧光粉制成。然而，由于红光成分的短缺，所获得的白光的显色指数差。因此，为了解决这一问题，我们必须开发一种可以被近紫外光有效地激发优良的红光发光材料。在所有稀土离子中，sm3 不仅有许多强吸收带，而且因其4g5/2→6hj(j＝5/2,7/2和9/2)跃迁而被广泛用作红光的激活剂。
钼酸锶(srmoo4)属于白钨矿结构，具有i41/a空间群的四方结构，是一种重要的无机材料。srmoo4不仅具有良好的热稳定性和化学稳定性，抗辐照损伤能力强，而且可以掺杂不同的稀土离子，因此其具有良好的发光性能和结构性能。其主要应用领域为：(1)光催化领域，srmoo4能够降低带隙值，从而对阳光的利用率更高，因此具有较好的光催化活性。例如，朱亚楠等制备了srmoo4纳米晶，并研究其发光和光催化[journalofmaterialsscience&technology，2017,33,834]；(2)温度传感和光学感应，srmoo4是一种宽带隙(～3.72ev)材料，其中mo由四面体对称的四个o原子配位，这一特性引起了许多研究者的兴趣。例如，abhishekkumarsoni等人报道了用化学共沉淀法合成的er3 -yb3 共掺杂的srmoo4荧光粉，该研究对测温和光学加热具有重要意义[chemicalphysicsletters，2017,667,226]；(3)可调谐激光材料，由于srmoo4具有良好的热稳定性，且在紫外区具有很强的吸收，能有效地将所吸收的能量传递给掺杂的稀土离子，因此可用于激光材料的研究。例如，夏文斌等采用高温固相反应法制备了yb3 、pr3 和yb3 、sm3 共掺杂srmoo4荧光粉，并研究其可调谐发光性能，讨论了能量传递引起的质控机理[materialsresearchbulletin，2017,89,5]；(4)发光材料领域，钼酸盐具有低的声子能量，易于稀土掺杂和良好的光谱性质，使稀土离子掺杂钼酸盐材料成为目前的一个研究热点，如林翔等采用高温固态反应法制备了sm3 掺杂srmoo4荧光粉，并研究其发光性能[solidstatesciences,2011,13,579]。
综上所述，对于sm3 掺杂srmoo4的研究主要集中在晶体、荧光粉等材料上。对于sm3 掺杂含srmoo4晶相玻璃陶瓷尚未见报道。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种sm3 掺杂含srmoo4晶相玻璃陶瓷。
本发明是通过以下的技术方案来实现的：
一种sm3 掺杂含srmoo4晶相玻璃陶瓷，原料组分及其含量(物质的量百分比)如下：srco35～6％，moo33～4％，na2co35～7％，sio232～35％，naf9～10％，h3bo340～42％，sb2o30.3～0.5％，sm2o30.1～0.5％。
本发明的sm3 掺杂含srmoo4晶相玻璃陶瓷的制备方法包括以下步骤：
1)按原料组成比例称取各组分，并将上述组分充分混合均匀，置于刚玉坩埚中，放入硅钼炉中，升温至1450～1500℃，恒温1～2小时后，使原料熔融成液态，将坩埚中的液体倒在已预热的不锈钢模具上固化成型，迅速放入450℃箱式炉中，保温1小时，随炉降至室温，制得sm3 掺杂透明钼酸盐玻璃；
2)将sm3 掺杂透明钼酸盐玻璃样品放入箱式电阻炉中，以2～5℃/分钟的升温速率升温至615～645℃，保温1～4小时晶化，得到sm3 掺杂含srmoo4晶相玻璃陶瓷；
3)将制得的sm3 掺杂含srmoo4晶相玻璃陶瓷用切割机切割，然后对玻璃陶瓷进行双面镜面研磨和抛光，最终得到sm3 掺杂含srmoo4晶相玻璃陶瓷厚度为1mm。
采用x射线衍射仪确定制备的玻璃陶瓷的中含有srmoo4晶相；采用扫描电子显微镜观察sm3 掺杂含srmoo4晶相玻璃陶瓷的微观形貌；采用紫外-可见-近红外分光光度计测量厚度为1mm的sm3 掺杂含srmoo4晶相玻璃陶瓷的光透过率为83％。采用荧光光谱仪测定sm3 掺杂含srmoo4晶相玻璃陶瓷激发和发射光谱。
附图说明
图1为sm3 掺杂含srmoo4晶相玻璃陶瓷的x射线衍射分析谱图，该图兼作摘要附图。
图2为sm3 掺杂含srmoo4晶相玻璃陶瓷的扫描电镜照片。
图3为sm3 掺杂含srmoo4晶相玻璃陶瓷的透过率曲线。
图4为sm3 掺杂含srmoo4晶相玻璃陶瓷的激发光谱图。
图5为sm3 掺杂含srmoo4晶相玻璃陶瓷的发射光谱图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明，但不限于本实施例。
按照原料的物质的量百分比6srco3-3.5moo3-7na2co3-34sio2-9naf-40h3bo3-0.4sb2o3-0.1sm2o3，称取各组分，并将上述组分充分混合均匀，置于刚玉坩埚中，放入硅钼炉中，升温到1470℃，恒温1.5小时，使原料熔融成液态，将坩埚中的液体倒在已预热的不锈钢模具上固化成型，迅速放入450℃箱式炉中，保温1小时，随炉降至室温，制得sm3 掺杂透明钼酸盐玻璃；将sm3 掺杂透明钼酸盐玻璃放入箱式电阻炉中，以2℃/分钟的升温速率升温至635℃，保温2小时晶化，得到sm3 掺杂含钼酸盐晶相玻璃陶瓷；将制得的sm3 掺杂钼酸盐玻璃陶瓷切割，然后进行双面镜面研磨和抛光，最终得到sm3 掺杂含钼酸盐晶相玻璃陶瓷样品厚度为1mm。采用x射线衍射分析确定sm3 掺杂玻璃陶瓷的晶相为srmoo4，见附图1；采用扫描电子显微镜观察含srmoo4晶相的玻璃陶瓷的微观形貌，见附图2；采用紫外-可见-近红外分光光度计测量厚度为1mm的sm3 掺杂含srmoo4晶相的玻璃陶瓷的光透过率，可见光区可达83％，见附图3。在600nm监测波长下，厚度为1mm的sm3 掺杂含srmoo4晶相玻璃陶瓷的激发光谱，见附图4。从图4中可以看到激发光谱是由两部分组成：一部分是以275nm为中心的能量迁移带，该迁移带对应于o2-→mo6 和o2-→sm3 的电荷迁移；另外其他几个尖锐的特征峰分别对应于sm3 从基态6h5/2跃迁到激发态4d7/2(343nm)，4d3/2(362nm)，6p7/2(374nm)，6p3/2(402nm)，6p5/2(419nm)，4g9/2(440nm)，和4i13/2,11/2(475nm)。观察到402nm处(6h5/2→6p3/2)的跃迁最强，因此选择该波长为激发波长。在402nm激发波长下，厚度为1mm的sm3 掺杂含srmoo4晶相玻璃陶瓷的发射光谱，见附图5，从图5中可以观察到在600nm(红橙光)处的发射峰最强，与sm3 的4g5/2→6h7/2跃迁相匹配。因此，sm3 掺杂含srmoo4晶相玻璃陶瓷可以作为红光发射材料。
当然，本发明还有很多实施例，在不背离本发明精神及实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求保护范围内。
1.一种sm3 掺杂含srmoo4晶相发光玻璃陶瓷，其特征在于：该发光玻璃陶瓷的原料组成及其物质的量百分比如下：srco35～6％，moo33～4％，na2co35～7％，sio232～35％，naf9～10％，h3bo340～42％，sb2o30.3～0.5％，sm2o30.1～0.5％，该玻璃陶瓷的晶相为srmoo4，厚度为1mm的透明玻璃陶瓷在可见光区的透过率为83％，该玻璃陶瓷的制备方法由以下工艺步骤组成：
1)按原料组成比例称取各组分，并将上述组分充分混合均匀，置于刚玉坩埚中，放入硅钼炉中，升温至1450～1500℃，恒温1～2小时后，使原料熔融成液态，将坩埚中的液体倒在已预热的不锈钢模具上固化成型，迅速放入450℃箱式炉中，保温1小时，随炉降至室温，制得sm3 掺杂透明钼酸盐玻璃；
2)将sm3 掺杂透明钼酸盐玻璃样品放入箱式电阻炉中，以2～5℃/分钟的升温速率升温至615～645℃，保温1～4小时晶化，得到sm3 掺杂含srmoo4晶相玻璃陶瓷；
3)将制得的sm3 掺杂含srmoo4晶相玻璃陶瓷用切割机切割，然后对玻璃陶瓷进行双面镜面研磨和抛光，最终得到sm3 掺杂含srmoo4晶相玻璃陶瓷厚度为1mm。
技术总结