【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及荧光材料，更具体地，涉及一种激光驱动的近红外二区发射荧光陶瓷及其制备方法和应用。
技术介绍
1、固态照明因其高效、方便、节能等优点，已成为世界范围内的主流技术。近十年来，近红外(nir)光源作为一种智能光源，在食品分析、健康监测和无损检测等领域获得了显著的应用价值，成为一种新兴而强大的光谱技术。但其目前主要集中在700-1000nm的近红外一区，分辨率有待进一步提高，因此近红外二区光谱的需求进一步扩大。同时，传统的荧光粉转化照明二极管(pc-led)获得的近红外输出效率低，限制了其进一步应用。因为pc-led的效率限制，提出了激光驱动器件，这需要开发新型的物理化学性质稳定、抗热猝灭性能优异、具有高热导率的近红外二区发射全无机光转换材料。荧光陶瓷通常具有优异的高温稳定性，并能在高功率激光激发下保持其性能。这使得荧光陶瓷适合应用于会产生高温激光驱动设备。其次，荧光陶瓷具有较高的吸收效率，可以有效地吸收入射的激光并将其转化为理想的输出光，有助于提高系统的效率和稳定性。同时，荧光陶瓷具有稳定的化学稳定性和物理稳定性，并能长期保持其固有性能，使其更适合需要连续照明的应用。因此，将新型近红外荧光陶瓷应用于激光驱动系统，提高近红外输出功率，从而推动近红外光谱技术的发展。
2、现有技术公开了一种超宽带发射近红外荧光粉材料及其制备方法，所述荧光粉材料的晶体结构为尖晶石结构，其化学式为(0.95-y)mgo·(0.90-0.5x)
3、r2o3·0.25mgf2:xcr3+,yni2+；其中，r为元素ga或al
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有激光驱动的近红外二区发射荧光材料的抗热猝灭性能不佳，且近红外输出功率不高的缺陷和不足，提供一种激光驱动的近红外二区发射荧光陶瓷。
2、本专利技术的再一目的在于提供一种激光驱动的近红外二区发射荧光陶瓷的制备方法。
3、本专利技术的再一目的在于提供一种激光驱动的近红外二区发射荧光陶瓷在激光驱动近红外穿透成像中的应用。
4、本专利技术的再一目的在于提供一种激光驱动器件。
5、本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
6、一种激光驱动的近红外二区发射荧光陶瓷，其化学式为：mgo:xni2+,ycr3+，0.001≤x≤0.05，0≤y≤0.007。
7、其中，需要说明的是：
8、本专利技术的激光驱动的近红外二区发射荧光陶瓷具有陶瓷结构，荧光陶瓷的抗热猝灭性优于荧光粉材料，致密的陶瓷晶粒能在高温情况下保持初始结构不退化。本专利技术的激光驱动的近红外二区发射荧光陶瓷mgo为陶瓷基质，ni2+和cr3+离子为发光中心，该近红外二区发射荧光陶瓷发射峰范围为600～1650nm，两个主峰分别位于808nm和1330nm，最高内、外量子效率分别为83.03％和69.22％。在21.43w/mm2的450nm蓝光激光驱动下最高的近红外二区光输出功率达214.00mw，在穿透性测试应用中表现出优异的成像效果，且在掺杂ni2+和cr3+离子后仍然保持较高的热导率，在31.28w/m/k左右。
9、在具体实施方式中，本专利技术的激光驱动的近红外二区发射荧光陶瓷中ni2+和cr3+离子的含量x、y例如可以为：
10、x＝0.001，y＝0.003，近红外二区发射荧光陶瓷为：mgo:0.001ni2+,0.003cr3+；
11、或x＝0.003，y＝0.003，近红外二区发射荧光陶瓷为：mgo:0.003ni2+,0.003cr3+；
12、或x＝0.005，y＝0.003，近红外二区发射荧光陶瓷为：mgo:0.005ni2+,0.003cr3+；
13、或x＝0.007，y＝0.003，近红外二区发射荧光陶瓷为：mgo:0.007ni2+,0.003cr3+；
14、或x＝0.005，y＝0.005，近红外二区发射荧光陶瓷为：mgo:0.005ni2+,0.005cr3+。
15、优选地，x为0.001～0.007，y为0.003～0.005。
16、优选地，所述近红外二区发射荧光陶瓷的密度为3.20～3.40g/cm3，内部晶粒直径分布为1～10μm。
17、其中，需要说明的是：
18、本专利技术的近红外二区发射荧光陶瓷的内部晶粒尺寸具体是指扫描电镜(sem)拍摄样品形貌中看到的陶瓷晶粒的直径，具体测定方法如下：
19、切取块体陶瓷的内部截面，喷金后进行扫描电镜拍摄，获得～100个晶粒紧密排布的图象，读取图像中所有晶粒的有效直径，获得该样品的内部晶粒尺寸数据。
20、晶粒尺寸与制备条件有关，初始原料尺寸越小、升温速率越快、烧结温度越高得到的晶粒尺寸越小，同时透明度提高，发光强度增强。
21、优选地，所述近红外二区发射荧光陶瓷的发射峰范围为600～1650nm，两个主峰分别位于808nm和1330nm。
22、本专利技术还具体保护一种激光驱动的近红外二区发射荧光陶瓷的制备方法，包括如下步骤：
23、s1.将mgo、ni盐、cr盐混合球磨均匀，过滤干燥后得到粉体，进行低温预烧，预烧后的粉体再次研磨均匀，干压成型，随后冷等静压成致密前驱体；
24、s2.将致密前驱体高温烧结即得到所述激光驱动的近红外二区发射荧光陶瓷。
25、其中，在具体实施方式中，本专利技术的ni盐可以为ni的单质、氧化物、硫化物、氯化物或其他盐类的任意一种；
26、本专利技术的cr盐可以为cr的单质、氧化物、硫化物、氯化物或其他盐类的任意一种。
27、在具体实施方式中，s1中将mgo，ni盐，cr盐混合球磨均匀的具体操作可以参考如下：
28、将mgo，ni盐，cr盐三种原料按比例称量，加入乙醇和研磨球，在球磨机中进行湿式研磨，结束后过滤分离研磨球和混合原料乙醇液，将混合原料乙醇液置于烧杯中，放入烘箱烘干得到粉体，粉体研磨均匀。
29、其中，球磨过程中，研磨球、mgo，ni盐，cr盐三种原料、加入的乙醇三者的质量比为8～10：1～1.5：3～4，转速为250～300rpm，球磨时长为8～15小时，过滤筛孔径为200～400目。
30、在具体实施方式中，优选地，s1中低温预烧的温度为500～600℃，升温速率为5～10℃/min，保温时间为1～3h。此预烧温度和保温时间可除去烘箱干燥得到的粉体中难以去除的结晶水等杂质，且不会使混合原料产生反应。
31、为了控制得到近红外二区发射荧光陶瓷的密度，优选地，s1中冷等静压的压力为250～300mpa，恒压时长为15～30min。...
【技术保护点】
1.一种激光驱动的近红外二区发射荧光陶瓷，其特征在于，其化学式为：MgO:xNi2+,yCr3+，0.001≤x≤0.05，0≤y≤0.007。
2.如权利要求1所述激光驱动的近红外二区发射荧光陶瓷，其特征在于，x为0.001～0.007，y为0.003～0.005。
3.如权利要求1或2所述激光驱动的近红外二区发射荧光陶瓷，其特征在于，所述近红外二区发射荧光陶瓷的发射峰范围为600～1650nm，两个主峰分别位于808nm和1330nm。
4.如权利要求1或2所述激光驱动的近红外二区发射荧光陶瓷，其特征在于，所述近红外二区发射荧光陶瓷的密度为3.20～3.40g/cm3，内部晶粒直径范围分布为1～10μm。
5.一种权利要求1～4任意一项所述激光驱动的近红外二区发射荧光陶瓷的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
6.如权利要求5所述激光驱动的近红外二区发射荧光陶瓷的制备方法，其特征在于，S1中低温预烧的温度为500～600℃，升温速率为5～10℃/min，保温时间为1～3h。
7.如权利要求5所述激光驱动的
8.如权利要求5所述激光驱动的近红外二区发射荧光陶瓷的制备方法，其特征在于，S1中冷等静压的压力为250～300Mpa，恒压时长为15～30min。
9.一种权利要求1～4任意一项所述激光驱动的近红外二区发射荧光陶瓷在激光驱动近红外穿透成像中的应用。
10.一种激光驱动器件，其特征在于，由权利要求1～4任意一项所述激光驱动的近红外二区发射荧光陶瓷和450nm蓝光激光器组装得到激光驱动器件。
...【技术特征摘要】
1.一种激光驱动的近红外二区发射荧光陶瓷，其特征在于，其化学式为：mgo:xni2+,ycr3+，0.001≤x≤0.05，0≤y≤0.007。
2.如权利要求1所述激光驱动的近红外二区发射荧光陶瓷，其特征在于，x为0.001～0.007，y为0.003～0.005。
3.如权利要求1或2所述激光驱动的近红外二区发射荧光陶瓷，其特征在于，所述近红外二区发射荧光陶瓷的发射峰范围为600～1650nm，两个主峰分别位于808nm和1330nm。
4.如权利要求1或2所述激光驱动的近红外二区发射荧光陶瓷，其特征在于，所述近红外二区发射荧光陶瓷的密度为3.20～3.40g/cm3，内部晶粒直径范围分布为1～10μm。
5.一种权利要求1～4任意一项所述激光驱动的近红外二区发射荧光陶瓷的制备方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：王静，谷思敏，匡荣屹，练惠旺，朱芸菲，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。