一种负热膨胀材料荧光粉及其制备方法和应用技术

技术编号：41147801 阅读：3 留言：0更新日期：2024-04-30 18:15

本发明专利技术公开一种负热膨胀材料荧光粉及其制备方法和应用，属于温度测温领域。所述方法包括：将Eu<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;与Tb<subgt;4</subgt;O<subgt;7</subgt;分别加入Y<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;和MoO<subgt;3</subgt;的混合物中，加入乙醇研磨得到混合物料A和混合物料B；然后分别煅烧得到Y<subgt;2</subgt;Mo<subgt;3</subgt;O<subgt;12</subgt;:Eu荧光粉和Y<subgt;2</subgt;Mo<subgt;3</subgt;O<subgt;12</subgt;:Tb荧光粉；将Y<subgt;2</subgt;Mo<subgt;3</subgt;O<subgt;12</subgt;:Eu荧光粉和Y<subgt;2</subgt;Mo<subgt;3</subgt;O<subgt;12</subgt;:Tb荧光粉混合研磨得到负热膨胀材料荧光粉。本发明专利技术以负热膨胀材料Y<subgt;2</subgt;Mo<subgt;3</subgt;O<subgt;12</subgt;作为基质，通过单掺杂Eu、Tb来获得红光与绿光发射，利用与Eu的能量传递实现热增强，Tb的热淬灭，增加相对强度比，使用295nm光激发，将荧光粉从20℃‑300℃升温，通过调控荧光强度对温度的变化，实现了对温度的测量，且所述荧光粉对温度的依赖性强、灵敏度高，在453K的时候达到最大绝对灵敏度为2.56％K<supgt;‑1</supgt;，可用于温度传感器。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于温度测温领域，具体涉及一种负热膨胀材料荧光粉及其制备方法和应用。

技术介绍

1、随着科学技术的发展，对高温环境下材料性能的要求越来越高。在航空航天、能源、电子等领域，需要材料具备在高温环境下保持稳定性能的能力。温度传感技术在工业、生物医药、环境监测等领域起着重要的作用。传统的温度传感器常常存在着体积大、响应速度慢等问题。为了解决这些问题，近年来人们开始研究新型的温度传感材料。因此，研究负热膨胀材料的荧光粉的运用成为一个热门的研究方向。负热膨胀材料是一种在高温下表现出负线性热膨胀特性的材料，它们的线性热膨胀系数随温度的升高而减小。这种特性使得负热膨胀材料在一些特殊领域中具有重要的应用价值。基于负热膨胀材料的荧光粉的运用，是将这两种材料的特性结合起来，使得荧光粉具有负热膨胀的特性，这样的结合可以使得荧光粉在高温环境下保持稳定的性能，并且在一些特殊应用中发挥更大的作用，通过测量荧光粉在不同温度下的荧光强度，研究荧光强度与温度的相关性，确定荧光粉的温度敏感性，可以实现对外界温度变化进行检测。温度传感技术在工业、生物医药、环境监测等领域起着重要的作用。现在负热膨胀材料荧光粉做温度传感大多都集中在通过检测荧光粉的强度变化来检测其对温度的敏感性，但是都只能通过检测单一发光中心荧光粉的荧光强度来进行温度的表征，存在一定的局限性。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的缺点，本专利技术提供一种负热膨胀材料荧光粉及其制备方法和应用。

2、为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案

3、(1)将eu2o3与tb4o7分别加入y2o3和moo3的混合物中，加入乙醇研磨得到混合物料a和混合物料b；

4、(2)将混合物料a和混合物料b分别煅烧得到y2mo3o12:eu荧光粉和y2mo3o12:tb荧光粉；

5、(3)将y2mo3o12:eu荧光粉和y2mo3o12:tb荧光粉按照摩尔比1：1进行混合研磨得到负热膨胀材料荧光粉。

6、作为本专利技术的优选实施方案，所述eu2o3、y2o3和moo3的摩尔比为0.02：0.98：3.00。

7、作为本专利技术的优选实施方案，所述tb4o7、y2o3和moo3的摩尔比为0.0375：0.9250：3.0000。

8、作为本专利技术的优选实施方案，所述煅烧的温度为850℃，时间为6小时，升温速率为5℃/min，气氛为空气。

9、作为本专利技术的优选实施方案，所述研磨的时间为10min。

10、本专利技术还要求保护所述负热膨胀材料荧光粉的制备方法制备的负热膨胀材料荧光粉y2mo3o12:eu/tb。

11、本专利技术还要求保护所述负热膨胀材料荧光粉在温度传感器上的应用。

12、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：以负热膨胀材料y2mo3o12作为基质，通过单掺杂eu、tb来获得红光与绿光发射，由于负热膨胀效应，使得eu与基质y2mo3o12间能量传递更高效更快，使得eu的红光发射增强；而tb与基质y2mo3o12间无能量传递，使得tb的绿光发射减低，因此通过将y2mo3o12:eu和y2mo3o12:tb两者混合后可实现发光颜色的调控，使用295nm的紫外灯做激发光源，将荧光粉从20℃-300℃升温，通过调控荧光强度比对温度的变化，实现对温度的测量，且所述荧光粉对温度的依赖性强、灵敏度高，在453k的时候达到最大绝对灵敏度为2.56％k-1，可用于温度传感器。

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【技术保护点】

1.一种负热膨胀材料荧光粉的制备方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述负热膨胀材料荧光粉的制备方法，其特征在于，所述Eu2O3、Y2O3和MoO3的摩尔比为0.02：0.98：3.00。

3.如权利要求1所述负热膨胀材料荧光粉的制备方法，其特征在于，所述Tb4O7、Y2O3和MoO3的摩尔比为0.0375：0.9250：3.0000。

4.如权利要求1所述负热膨胀材料荧光粉的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度为850℃，时间为6小时，升温速率为5℃/min，气氛为空气。

5.如权利要求1所述负热膨胀材料荧光粉的制备方法，其特征在于，所述研磨的时间为10min。

6.权利要求1-5任一项所述负热膨胀材料荧光粉的制备方法制备的负热膨胀材料荧光粉Y2Mo3O12:Eu/Tb。

7.权利要求6所述负热膨胀材料荧光粉在温度传感器上的应用。

【技术特征摘要】

1.一种负热膨胀材料荧光粉的制备方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述负热膨胀材料荧光粉的制备方法，其特征在于，所述eu2o3、y2o3和moo3的摩尔比为0.02：0.98：3.00。

3.如权利要求1所述负热膨胀材料荧光粉的制备方法，其特征在于，所述tb4o7、y2o3和moo3的摩尔比为0.0375：0.9250：3.0000。

4.如权利要求1所述负热膨胀...

【专利技术属性】
技术研发人员：寸阳珂，闫世磊，阮柯亮，陈志浩，吴宇桐，刘月，黄安君，杨正文，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：

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