一种光致、力致双余辉发光材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及发光材料制备领域，具体涉及一种光致、力致双余辉发光材料及其制备方法，该发光材料的通式为Ba1‑

【技术实现步骤摘要】
一种光致、力致双余辉发光材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及发光材料制备领域，具体涉及一种光致、力致双余辉发光材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]力致发光指在机械力作用下的发光现象，机械力的形式包括但不限于拉伸、冲击、研磨、刮擦、摇动、吹气和按压等，在超声波、红外激光脉冲的条件下也可以产生力致发光现象。机械力主要起激发的作用，具体的发光颜色、发光强度、发光时间等与化合物自身的性质密切相关。
[0003]发光材料是某种物质受到各种形式能量的激发后，该物质处于激发态，激发态的能量会以光或热的形式释放出来。如果释放的能量是位于紫外、可见或是近红外的电磁辐射，此过程称为发光过程，该物质为发光材料。
[0004]光致余辉发光材料归属于光致发光材料，是指经紫外线或目光等光源照射一段时间，当光源激发停止时，在暗室或较暗的环境中仍然持续发光很长一段时间的材料。力致余辉发光材料归属于力致发光材料，极为少见，是指受力后发光且力停止后发光持续的现象，力致余辉在非光致发光领域有重要价值，可将机械能直接转化为光能，用在夜晚无光光源、可视化传感、力场监测等领域，应用价值巨大。现有发光材料中，光致余辉发光材料比较常见，力致余辉材料较少，而同时具有光致、力致双余辉的发光材料更是少。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术提供了一种兼有光致余辉和力致余辉的发光材料及其制备方法，该材料除光致发光和长余辉发光外，还具有无需紫外光激活的力致发光及力致余辉现象。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0007]一种光致、力致双余辉发光材料，该发光材料的通式为Ba1‑
x
Al2O4：0.06Eu，xM，x的取值为0.005～0.07，M为Eu、Dy、Nb、Y的一种或多种。
[0008]进一步地，该发光材料的晶体结构属于立方晶系。
[0009]本专利技术还提供了上述的一种光致、力致双余辉发光材料的制备方法，包括如下步骤：
[0010]按Al、Ba、Eu、Dy、Nb、Y的摩尔配比分别称取相应的含上述元素的氧化物或氮化物或氯化物或碳酸盐，混合后加入研磨助剂，经研磨混合均匀后，再经干燥、烧结、冷却、研磨，即得。具体地，研磨30min混合均匀至原料粒径≤0.15mm后，放入80℃的鼓风干燥烘箱中，干燥2h，除去多余的水分和无水乙醇，将其放在高温管式气氛炉中，通入4
‑
12％氢气和88
‑
96％氮气的混合气，以5
‑
10℃/min的升温速率，升温到1500
‑
1700℃，反应3
‑
5h，冷却至室温后，使用玛瑙研钵研磨至粒径≤0.355mm后，即得。
[0011]进一步地，研磨助剂为无水乙醇，用量为研磨物质量的5％
[0012]本专利技术提供的力致发光材料发光强度高。
[0013]本专利技术提供的力致发光材料制备工艺简单，可以适应不同的使用环境。
[0014]本专利技术的材料除光致发光和长余辉发光外，还具有无需紫外光激活的力致发光及力致余辉现象，在材料表面应力分布、建筑、桥梁、公路、力学传感器等方面有良好的应用前景。
附图说明
[0015]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0016]图1为实施例3光致、力致双余辉发光材料在机械刺激下的实时照片，照片由手机拍照获得。
[0017]图2为实施例3光致、力致双余辉发光材料在机械刺激下的实时照片，照片由手机拍照获得。
[0018]图3为实施例1中7组样品的粉末X
‑
射线衍射光谱。
[0019]图4为实施例3中的化学稳定性测试，从左至右依次为放置1、7、14、30、60的样品。
具体实施方式
[0020]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0021]实施例1
[0022]一种光致、力致双余辉发光材料的制备方法，包括如下步骤：
[0023]选取氧化铝、碳酸钡、氧化铕、氧化镝作为起始化合物原料，按下述各元素化学计量比，分别称取四种化合物原料，共7组，配比如下：
[0024]Ba∶Al∶Eu∶Dy＝1∶2∶0.06∶0.005，对应x＝0.005，所得光致、力致双余辉发光材料化学式为Ba
0.995
Al2O4∶0.06Eu，0.005Dy；
[0025]Ba∶Al∶Eu∶Dy＝1∶2∶0.06∶0.01，对应x＝0.01，所得光致、力致双余辉发光材料化学式为Ba
0.99
Al2O4∶0.06Eu，0.01Dy；
[0026]Ba∶Al∶Eu∶Dy＝1∶2∶0.06∶0.02，对应x＝0.02，所得光致、力致双余辉发光材料化学式为Ba
0.98
Al2O4∶0.06Eu，0.02Dy；
[0027]Ba∶Al∶Eu∶Dy＝1∶2∶0.06∶0.03，对应x＝0.03，所得光致、力致双余辉发光材料化学式为Ba
0.97
Al2O4∶0.06Eu，0.03Dy；
[0028]Ba∶Al∶Eu∶Dy＝1∶2∶0.06∶0.04，对应x＝0.04，所得光致、力致双余辉发光材料化学式为Ba
0.96
Al2O4∶0.06Eu，0.04Dy；
[0029]Ba∶Al∶Eu∶Dy＝1∶2∶0.06∶0.05，对应x＝0.05，所得光致、力致双余辉发光材料化学式为Ba
0.95
Al2O4：0.06Eu，0.05Dy；
[0030]Ba∶Al∶Eu∶Dy＝1∶2∶0.06∶0.07，对应x＝0.07，所得光致、力致双余辉发光材料化学式为Ba
0.93
Al2O4∶0.06Eu，0.07Dy；
[0031]将每一组的原料分别混合，所得的固体粉末倒入玛瑙研钵中，加入适量无水乙醇(用量为研磨物质量的5％)，研磨30min混合均匀至原料粒径≤0.15mm，放入80℃的鼓风干燥烘箱中，干燥2h，除去多余的水分和无水乙醇，将其放在高温管式气氛炉中，通入含10％氢气和90％氮气的混合气，以10℃/min的升温速率，升温到1650℃，反应4h，冷却至室温后，以1秒钟来回两次的速度重新研磨至粒径≤0.355mm后，即可得到光致、力致双余辉发光材料晶体。
[0032]实施例2
[0033]一种光致、力致双余辉发光材料的制备方法，包括如下步骤：
[0034]选取氧化铝、碳酸钡、氧化铕、氧化镝作为起始化合物原料，按下述各元素化学计量比，分别称取四种化合物原料，共4组，配比如下：
[0035]Ba∶Al本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光致、力致双余辉发光材料，其特征在于：该发光材料的通式为Ba1‑
x
Al2O4：0.06Eu，xM，x的取值为0.005～0.07，M为Eu、Dy、Nb、Y的一种或多种。2.如权利要求1所述的一种光致、力致双余辉发光材料，其特征在于：该发光材料的晶体结构属于立方晶系。3.如权利要求1所述的一种光致、力致双余辉发光材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：按Al、Ba、Eu、Dy、Nb、Y的摩尔配比分别称取相应的含上述元素的氧化物或氮化物或氯化物或碳酸盐，混合后加入研磨助剂，经研磨混合均匀后，再经干燥、烧结、冷却、研磨，即得。4.如权利要求3所述的一种光致、力致双余辉发光材...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓勇，吴家杰，张佳敏，熊继军，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：