一种双色自参比测温发光材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种双色自参比发光测温材料，具有式I所示化学组成：Sr(3‑x‑y)EuxMyLizSi(1‑z)AlzO5式I；其中，M为Mg和/或Zn；0.001≤x≤0.10，0.1≤y≤1.0，0.01≤z≤0.12。与现有技术相比，本发明专利技术体系的发光测温材料可以有效被近紫外光激发，激发后的发射谱中具有两个主峰，且两个主峰分离度好，光转化效率高，发光可探测性好，在300K至500K范围内测温精度可达1.1％/K；同时，该发光测温材料制备工艺简单，原料成本低廉，产品化学性质稳定、蓬松非常易研磨，无放射性，不会对环境造成危害。本发明专利技术还提供了一种双色自参比发光测温材料的制备方法。

A bi-color self-reference thermoluminescent material and its preparation method

The invention provides a two-color self-reference luminescent thermometric material with chemical composition as shown in formula I: Sr(3_x_y) EuxMyLizSi(1_z) AlzO5 type I; where M is Mg and/or Zn; 0.001 < x < 0.10, 0.1 < y < 1.0, 0.01 < Z < 0.12. Compared with the existing technology, the luminescent thermometry material of the system can be effectively excited by near-ultraviolet light, and has two main peaks in the emission spectrum after excitation, good separation of the two main peaks, high light conversion efficiency, good luminescent detectability, and the temperature measurement accuracy can reach 1.1%/K in the range of 300 K to 500 K; at the same time, the luminescent thermometry material has two main peaks. The preparation process is simple, the raw material cost is low, the chemical property of the product is stable, fluffy and easy to grind, no radioactivity, and no harm to the environment. The invention also provides a preparation method of a two-color self-reference luminescence temperature measuring material.

【技术实现步骤摘要】
一种双色自参比测温发光材料及其制备方法
本专利技术属于发光测温材料
，尤其涉及一种双色自参比测温发光材料及其制备方法。
技术介绍
温敏表面发光测温利用发光测温材料的发光性能随其周围温度的变化而改变的特性，在温度和发光性能间建立映射关系，将材料以涂膜的形式附着于被测模型的表面后通过监测材料发光性能的改变来实时、动态的度量材料模型表面温度的变化。与传统浸入式测温技术相比，温敏发光测温具有非接触，不破坏温度场、信息量大、空间分辨率高、重现性好、操作简单等优点。测温发光材料作为该技术的核心工作物质，一般应具有光转化效率高、温度响应敏感、发光衰减速度快等特性。测温发光材料的性能直接影响着测温结果。双色自参比发光测温材料是测温发光材料的一种，材料在接受特定波长激发光的辐照时，能够同时发射两种波长的光，且两波长对温度的变化趋势明显不同，以其中一个波长的光为参比波长，另一波长为工作波长，通过监测两者比值实现对材料周围温度场的测量。相比于单一波长强度法，自参比法可有效消除因激发光强度波动和材料浓度变化等因素引起的测温误差。且具有所需设备简单、操作容易、测温速度快、数据处理量较少等优点，在航空航天领域的热端部件的表面温度检测领域应用广泛，双色自参比发光测温材料目前是各国研究的热点。但是目前双色自参比发光测温材料的测温灵敏度还有待进一步的提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种双色自参比测温发光材料及其制备方法，本专利技术中的发光测温材料具有较高的灵敏度。本专利技术提供一种双色自参比发光测温材料，具有式I所示化学组成：Sr(3-x-y)EuxMyLizSi(1-z)AlzO5式I；其中，M为Mg和/或Zn；0.001≤x≤0.10，0.1≤y≤1.0，0.01≤z≤0.12。优选的，0.02≤x≤0.08，0.08≤y≤0.1，0.05≤z≤0.1。本专利技术提供一种双色自参比发光测温材料的制备方法，包括以下步骤：将锶源、铕源、锂源、铝源、硅源及M源混合，进行烧结，得到具有式I化学式的双色自参比发光测温材料；Sr(3-x-y)EuxMyLizSi(1-z)AlzO5式I；其中，M为Mg和/或Zn；0.001≤x≤0.10，0.1≤y≤1.0，0.01≤z≤0.12。优选的，所述锶源为锶的氧化物、锶的碳酸盐、锶的硝酸盐、锶的草酸盐和锶的醋酸盐中的一种或几种。优选的，所述锂源为锂的氧化物、锂的碳酸盐、锂的硝酸盐、锂的草酸盐和锂的醋酸盐中的一种或几种。优选的，所述铝源为铝的氧化物、铝的氢氧化物、铝的硝酸盐、铝的草酸盐和铝的醋酸盐中的一种或几种。优选的，所述铕源为铕的氧化物、铕的碳酸盐和铕的硝酸盐中的一种或几种；所述硅源为硅的氧化物；所述M源为M的氧化物、M的碳酸盐、M的硝酸盐和M的醋酸盐中的一种或几种。优选的，所述锶源、铕源、M源、锂源、铝源与硅源的摩尔比为：(1.900～2.989)：(0.001～0.10)：(0.01～1.0)：(0.01～0.12)：(0.01～0.12)：(0.88～0.99)。优选的，所述烧结在烧结气氛下进行；所述烧结气氛为一氧化碳、氢气、氮气和氩气中的一种或几种。优选的，所述烧结的温度为900～1400℃；所述烧结的时间为1～10小时。本专利技术提供了一种双色自参比发光测温材料，具有式I所示化学组成：Sr(3-x-y)EuxMyLizSi(1-z)AlzO5式I；其中，M为Mg和/或Zn；0.001≤x≤0.10，0.1≤y≤1.0，0.01≤z≤0.12。本专利技术中的发光测温材料是一种以硅铝酸盐为基质，Eu2+离子为发光中心，二价金属离子与锂离子共掺杂的发光测温材料。与现有技术相比，该专利技术体系的发光测温材料可以有效被近紫外光激发，激发后的发射谱中具有两个主峰，说明本专利技术中的发光测温材料为双色自参比发光测温材料，且两个主峰分离度好，光转化效率高，发光可探测性好，在300K至500K范围内测温精度可达1.1％/K；同时，该发光测温材料制备工艺简单，原料成本低廉，产品化学性质稳定、蓬松非常易研磨，无放射性，不会对环境造成危害。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例1提供的发光测温材料在室温的发射光谱；图2是本专利技术实施例1提供的发光测温材料在不同温度下的发射光谱；图3是本专利技术实施例1提供的发光测温材料的温度响应曲线。具体实施方式本专利技术提供了一种双色自参比发光测温材料，具有式I所示化学组成：Sr(3-x-y)EuxMyLizSi(1-z)AlzO5式I；其中，M为Mg和/或Zn；0.001≤x≤0.10，0.1≤y≤1.0，0.01≤z≤0.12。本专利技术中，x可以是0.02、0.001或0.1；y可以是0.008、0.1、0.001或0.8；z可以是0.1、0.01或0.12。具体的，在本专利技术的实施例中，可以是以下化学组成：Sr2.9Mg0.08Eu0.02Li0.1Al0.1Si0.9O5，Sr2.9Mg0.08Eu0.02Li0.1Al0.1Si0.9O5，Sr2.9Mg0.08Eu0.02Li0.1Al0.1Si0.9O5，Sr2.9Mg0.08Eu0.02Li0.1Al0.1Si0.9O5，Sr2.9Mg0.08Eu0.02Li0.1Al0.1Si0.9O5，Sr2.9Mg0.08Eu0.02Li0.1Al0.1Si0.9O5，Sr2.9Mg0.08Eu0.02Li0.1Al0.1Si0.9O5，Sr2.919Mg0.08Eu0.001Li0.1Al0.1Si0.9O5，Sr2.82Mg0.08Eu0.10Li0.1Al0.1Si0.9O5，Sr2.88Mg0.10Eu0.02Li0.1Al0.1Si0.9O5，Sr2.979Mg0.001Eu0.02Li0.1Al0.1Si0.9O5，Sr2.90Mg0.08Eu0.02Li0.01Al0.01Si0.98O5，Sr2.90Mg0.08Eu0.02Li0.12Al0.12Si0.88O5，Sr2.9Zn0.08Eu0.02Li0.1Al0.1Si0.9O5，Sr2.9Zn0.08Eu0.02Li0.1Al0.1Si0.9O5，Sr2.9Zn0.08Eu0.02Li0.1Al0.1Si0.9O5，Sr2.9Zn0.08Eu0.02Li0.1Al0.1Si0.9O5，Sr2.9Zn0.08Eu0.02Li0.1Al0.1Si0.9O5，Sr2.9Zn0.08Eu0.02Li0.1Al0.1Si0.9O5。本专利技术还提供了一种双色自参比发光测温材料的制备方法，包括以下步骤：将锶源、铕源、锂源、铝源、硅源及M源混合，进行烧结，得到具有式I化学式的双色自参比发光测温材料；Sr(3-x-y)EuxMyLizSi(1-z)AlzO5式I；其中，M为Mg和/或Zn；0.001≤x≤0.10，0.1≤y≤1.0，0.01≤z≤0.12。在本专利技术中，所述锶源优选为锶的氧化物(SrO)、锶的碳酸盐(SrCO3)、锶的硝酸盐(Sr(NO本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双色自参比发光测温材料，具有式I所示化学组成：Sr(3‑x‑y)EuxMyLizSi(1‑z)AlzO5    式I；其中，M为Mg和/或Zn；0.001≤x≤0.10，0.1≤y≤1.0，0.01≤z≤0.12。

【技术特征摘要】
1.一种双色自参比发光测温材料，具有式I所示化学组成：Sr(3-x-y)EuxMyLizSi(1-z)AlzO5式I；其中，M为Mg和/或Zn；0.001≤x≤0.10，0.1≤y≤1.0，0.01≤z≤0.12。2.根据权利要求1所述的双色自参比发光测温材料，其特征在于，0.02≤x≤0.08，0.08≤y≤0.1，0.05≤z≤0.1。3.一种双色自参比发光测温材料的制备方法，包括以下步骤：将锶源、铕源、锂源、铝源、硅源及M源混合，进行烧结，得到具有式I化学式的双色自参比发光测温材料；Sr(3-x-y)EuxMyLizSi(1-z)AlzO5式I；其中，M为Mg和/或Zn；0.001≤x≤0.10，0.1≤y≤1.0，0.01≤z≤0.12。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述锶源为锶的氧化物、锶的碳酸盐、锶的硝酸盐、锶的草酸盐和锶的醋酸盐中的一种或几种。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述锂源为锂的氧化物、锂的碳酸盐、锂...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成宇，庞然，姜丽宏，张粟，李达，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22