一种钨青铜基陶瓷材料、基于钨青铜基陶瓷材料的柔性材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种钨青铜基陶瓷材料、基于钨青铜基陶瓷材料的柔性材料及其制备方法；其中，钨青铜基陶瓷材料的化学式为：Ba4Gd

【技术实现步骤摘要】
一种钨青铜基陶瓷材料、基于钨青铜基陶瓷材料的柔性材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及发光材料
，特别涉及一种钨青铜基陶瓷材料、基于钨青铜基陶瓷材料的柔性材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来基于光致变色的光存储材料由于其容量大、可重复写入与擦除、快速响应的性能，是下一代信息存储介质候选材料之一。自1978年Heller首次报道光致变色材料以来，相关研究经历了从有机材料(螺吡喃、二芳基乙烯、偶氮苯等)到无机氧化物(WO3、MoO3、TiO2等)的发展。光致变色形成的颜色变化可以用于发光材料发光性能的调控，由于光致变色过程是可逆的，因此由光致变色诱导的发光调控也应为可逆过程。然而，以往研究的大多数稀土离子掺杂的无机发光材料，通常只能被固定波长光所激发形成发光调控。对于一种材料，若能通过多种激发光实现发光的多模选择调控，这对于材料在信息存储、光学显示、安全防伪技术方面的应用具有重要意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种具有多模可逆调控发光功能的钨青铜基陶瓷材料。
[0004]本专利技术的另一目的是提供一种制备上述钨青铜基陶瓷材料的制备方法。
[0005]本专利技术的另一目的是提供一种基于上述钨青铜基陶瓷材料形成的具有多模可逆调控发光功能的柔性材料。
[0006]本专利技术的另一目的是提供一种上述柔性材料的制备方法。
[0007]为此，本专利技术技术方案如下：
[0008]一种钨青铜基陶瓷材料，其化学式为：Ba4Gd
>1.5
Eu
0.5
Ti4Nb6‑
x
Mo
x
O
30
，其中0≤x≤0.1；x的取值优选为0≤x≤0.06；
[0009]一种上述钨青铜基陶瓷材料的制备方法，采用高温固相法合成法制备得到，其具体实施步骤如下：
[0010]S1、将含有元素Ba、元素Gd、元素Eu、元素Ti、元素Nb和元素Mo的碳酸盐或氧化物混合后，以乙醇为溶剂进行球磨，得到粉末状混合物；其中，混合物中元素Ba、元素Ga、元素Eu、元素Ti、元素Nb和元素Mo的物质的量之比为4:1.5:0.5:4:(6
‑
x):x，且0≤x≤0.1；
[0011]S2、将经过步骤S1得到的混合物进行干燥后，置于1250～1310℃预烧6～10h，得到前驱体；
[0012]S3、将经过步骤S2得到的前驱体再次研磨造粒，而后经过压片后在1330～1360℃烧结5～8h，冷却到室温，即得到钨青铜基陶瓷材料。
[0013]优选，在步骤S1中，元素Ba来源于BaCO3、元素Gd来源于Gd2O3、元素Eu来源于Eu2O3、元素Ti来源于TiO2、元素Nb来源于Nb2O5，元素Mo来源于MoO3，且BaCO3、Gd2O3、Eu2O3、TiO2、Nb2O5和MoO3的纯度均不低于99％。其中，原料大部分选用相应金属元素的氧化物，以避免杂
质的引入，而元素Ba采用BaCO3，其原因在于其氧化物，即BaO，很容易吸收空气中的水分而发生变质。
[0014]优选，在步骤S1中，x的取值优选为0≤x≤0.06，x更优选为0.02，即当Mo离子掺杂量为0.02时，相应获得的钨青铜基陶瓷材料的光致变色性能表现最佳。
[0015]优选，在步骤S2中，烧结温度为1350℃，烧结时间为6h。
[0016]优选，在步骤S3后，对烧结得到的产物进行抛光打磨。
[0017]一种采用上述钨青铜基陶瓷材料制备得到柔性材料，其为以钨青铜基陶瓷材料为填充物，以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基质形成的复合柔性体。
[0018]一种柔性材料，其配方包括：以重量计的0.05～0.3份钨青铜基陶瓷材料、0.2～1.5份聚二甲基硅氧烷、0.05～0.06份聚二甲基硅氧烷固化剂和0.015～0.105份硅油。
[0019]一种上述柔性材料的制备方法，其具体实施步骤如下：
[0020]S1、将钨青铜基陶瓷材料充分研磨至粉末状固体；
[0021]S2、将钨青铜基陶瓷材料、聚二甲基硅氧烷、固化剂和硅油置于烧杯中，并在室温下搅拌均匀；
[0022]S3、将烧杯中的混合液体转移置培养皿中，并置于50～120℃干燥0.5～3h；
[0023]S4、将培养皿中经干燥得到的混合物干燥完成后，将其取下得到柔性材料。
[0024]与现有技术相比，该钨青铜基陶瓷材料为一种具有多模可逆调控功能的发光材料，其通过掺杂稀土铕离子，并根据其多波长激发与发射的发光特性，从而实现了对材料多模调控，且最大发光强度615nm处单峰调控幅度最大可以达到84.11％；该材料可以同时有效地结合稀土离子独特的发光特性和无机材料优异的热稳定性特性，在365nm激光辐照和热刺激下进行可逆的颜色变化，并且具有良好的光致变色性能和快的响应速度；同时，通过加热，变色便可得到快速擦除，具有快速着色与褪色的优点；另外，本申请基于钨青铜基陶瓷材料进一步合成出柔性发光材料，有望促进光致变色材料在光学显示和光学信息存储方面的应用。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的实施例1～4制备的钨青铜基陶瓷材料的X射线衍射谱；
[0026]图2为本专利技术的实施例1～4制备的钨青铜基陶瓷材料在365nm光辐照120s前、后的反射谱对照图；
[0027]图3为本专利技术的实施例3制备的钨青铜基陶瓷材料在615nm处的反射率随辐照时间(1、3、5、10、30、60、120s)变化的图谱；
[0028]图4为本专利技术的实施例1～4制备的钨青铜基陶瓷材料在365nm光辐照120秒下光致变色的图片；
[0029]图5(a)为本专利技术的实施例3制备的钨青铜基陶瓷材料在室温下的激发光谱图；
[0030]图5(b)为本专利技术的实施例3制备的钨青铜基陶瓷材料在室温下的发射光谱图；
[0031]图6为本专利技术的实施例3制备的钨青铜基陶瓷材料在不同波长光(396nm、418nm、466nm、536nm)激发下多模调控的光谱；
[0032]图7为本专利技术的实施例3发光强度随250℃加热时间(1、10s)变化的图谱；
[0033]图8(a)所示为本专利技术的实施例5制备的柔性材料的初始状态下的图像；
[0034]图8(b)所示为本专利技术的实施例5制备的柔性材料的弯折状态下的图像；
[0035]图8(c)所示为本专利技术的实施例5制备的柔性材料的成卷状态下的图像。
具体实施方式
[0036]下面结合附图及具体实施例对本专利技术做进一步的说明，但下述实施例绝非对本专利技术有任何限制。
[0037]在以下实施例中，所用原料来源为：BaCO3(阿拉丁试剂(上海)有限公司)、Gd2O3(阿拉丁试剂(上海)有限公司)、Eu2O3(阿拉丁试剂(上海)有限公司)、TiO2(阿拉丁试剂(上海)有限公司)、Nb2O5(国药集团化学试剂有限公司)和MoO3(阿拉丁试剂(上海)有限公本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钨青铜基陶瓷材料，其特征在于，其化学式为：Ba4Gd
1.5
Eu
0.5
Ti4Nb6‑
x
Mo
x
O
30
，其中0≤x≤0.1。2.一种如权利要求1所述的钨青铜基陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：S1、将BaCO3、Gd2O3、Eu2O3、TiO2、Nb2O5和MoO3混合后，以乙醇为溶剂进行球磨，得到粉末状混合物；其中，混合物中元素Ba、Ga、Eu、Ti、Nb和Mo的物质的量之比为4:1.5:0.5:4:(6
‑
x):x，且0≤x≤0.1；S2、将经过步骤S1得到的混合物进行干燥后，置于1250～1310℃预烧6～10h，得到前驱体；S3、将经过步骤S2得到的前驱体再次研磨造粒，而后经过压片后在1330～1360℃烧结5～8h，冷却到室温，即得到钨青铜基陶瓷材料。3.根据权利要求2所述的钨青铜基陶瓷材料的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，BaCO3、Gd2O3、Eu2O3、TiO2、Nb2O5和...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏通，闫家伟，吕志宏，王佳伟，石永超，
申请(专利权)人：中国民航大学，
类型：发明
国别省市：