一种超长余晖材料及其制备方法与流程

文档序号:14452726阅读:356来源:国知局

本发明涉及材料技术,尤其涉及一种超长余晖材料及其制备方法。



背景技术:

长余辉材料是一种能够储存能量,在激发源关闭后具有相当长时间的余辉发射的发光材料。长余辉来自于在某一特定温度环境(通常为室温)下先前的被俘电子释放所产生的发射,对肉眼可见(发光度0.32mcd/cm2)长达几分钟至几小时。通常情况下,长余辉期间定义为黑暗环境中停止激发后发光持续时间。

在早期研究中,为了提高发光强度和延长持续时间,经常掺杂以一些放射性元素,如pm,ra等。这样,核辐射能量提供了一个持续激发源,余辉取决于放射性元素的分解,而非陷阱。但是,放射性元素对人体和环境危害大,显然限制了材料的应用。新型长余辉发光材料要求不含放射性。

长余辉发光材料的主要用途是黑暗环境中的指示照明,如用于紧急通道、火险通道的指示牌及其他设备上,既节能又环保。在某些紧急情况下,长余辉材料扮演着极其重要的角色,例如,一位‘9·11’恐怖袭击中的幸存者回忆当时他们在浓烟弥漫、没有电源的黑暗中顺着阶梯上指示牌发出的微弱的可见光的指示成功脱险。长余辉发光材料还可以应用于光电信息领域(高能粒子和径向探测器,三维信息存储)。在实际应用中,长余辉发光材料的形态除了最基本的粉末,还有许多其他形貌,如纳米颗粒、玻璃、陶瓷以及单晶等。可以把长余辉材料粉末分散至各种透明介质中,如清漆。树脂,塑料、油墨、印刷浆、聚酯、玻璃及玻璃陶瓷等,制成发光塑料颗粒、薄膜、面板和涂料。将长余辉发光材料,caco3,滑石粉、聚氯乙烯、消泡剂及增塑剂混合,可制成水性发光涂料:chengyuli等在2002年合成zno-b203-sio2:mn2+红色长余辉玻璃材料。

近年来,长余辉材料的研究主要集中于:电子或空穴的俘获和释放的物理机理基础研究。其机理十分错综复杂,特别是材料中含大量的未知晶格缺陷,更使研究十分困难。还需要进一步研究材料的微观结构和载流子的输运过程,一般来说,最终还是与基质带隙中发射中心的能级结构和光电子激发态动力学相关。在这个方向,对于掺ce3+碱土铝酸盐的研究总结得出重要结论:俘获与释放机制与电子的离域和定域过程联系紧密。通过热释发光、光电导率以及热电导率测量等一系列研究表明电子的离域与共掺基质重叠能级的电子.声子相互作用有关。利用热释发光,可得能级深度与分布,再结合电子自旋共振(esr)能够判断陷阱类型与填充状态;同时,同步辐射加速器真空紫外光源的应用使人们开始研究基质能带结构和发光中心与缺陷之间的能量传递,特别是可用高强度同步辐射加速器x射线光源研究微观局域结构。



技术实现要素:

本发明的目的在于,针对目前长余辉材料的诸多问题,提出一种超长余晖材料,该材料释放出的空穴和电子复合,释放出能量去激发发光中心,产生长余辉发射。

为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种超长余晖材料,化学式为la3ga5geol4:cr3+,zn2+,li+

本发明的另一个目的还公开了一种超长余晖材料的制备方法,采用高温固相反应法烧制la3ga5geol4:cr3+,zn2+,li+的主要过程如下:化学计量比的la2o3,gazo3,geo2,cr2o3,zno,li2co3以及适量的b2o3当作助熔剂均匀混合然后研磨,混合物被放到马弗炉里在900℃下预烧结2小时,然后再研磨一次,最后放到马弗炉里烧结4~6,冷却至常温出炉。

进一步地,所述la2o3,gazo3,geo2,cr2o3,zno,li2co3的纯度均为99.99%。

进一步地,所述烧结过程中通入ar气。

进一步地,烧结温度为1300~1400℃,烧结时间为4~6小时。

本发明超长余晖材料及其制备方法,与现有技术相比较具有以下优点:

1)本发明超长余晖材料释放出的空穴和电子复合,释放出能量去激发发光中心,产生长余辉发射。

2)烧结温度越高,余辉时间越长,余辉强度越高,尤其是进行二次烧结之后余辉性质进一步提高。测试了掺有不同二价或者三价离子的样品的热释光曲线,研究了不同离子对热释光峰的影响。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进一步说明:

实施例1

本实施例公开了一种超长余晖材料,化学式为la3ga5geol4:cr3+,zn2+,li+。上述超长余晖材料的制备方法,采用高温固相反应法烧制la3ga5geol4:cr3+,zn2+,li+的主要过程如下:化学计量比的la2o3,gazo3,geo2,cr2o3,zno,li2co3以及适量的b2o3当作助熔剂均匀混合然后研磨,混合物被放到马弗炉里在900℃下预烧结2小时,然后再研磨一次,最后放到马弗炉里烧结4~6,冷却至常温出炉。所述la2o3,gazo3,geo2,cr2o3,zno,li2co3的纯度均为99.99%。所述烧结过程中通入ar气。烧结温度为1300~1400℃,烧结时间为4~6小时。

本发明超长余晖材料及其制备方法,与现有技术相比较具有以下优点:1)本发明超长余晖材料释放出的空穴和电子复合,释放出能量去激发发光中心,产生长余辉发射。2)烧结温度越高,余辉时间越长,余辉强度越高,尤其是进行二次烧结之后余辉性质进一步提高。测试了掺有不同二价或者三价离子的样品的热释光曲线,研究了不同离子对热释光峰的影响。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。



技术特征:

技术总结
本发明提供一种超长余晖材料及其制备方法,超长余晖材料化学式为La3Ga5GeOl4:Cr3+,Zn2+,Li+。所述超长余晖材料的制备方法,采用高温固相反应法烧制La3Ga5GeOl4:Cr3+,Zn2+,Li+的主要过程如下:化学计量比的La2O3,GazO3,GeO2,Cr2O3,ZnO,Li2CO3以及适量的B2O3当作助熔剂均匀混合然后研磨,混合物被放到马弗炉里在900℃下预烧结2小时,然后再研磨一次,最后放到马弗炉里烧结,冷却至常温出炉。该材料释放出的空穴和电子复合,释放出能量去激发发光中心,产生长余辉发射。

技术研发人员:谷亚男;詹宜泽
受保护的技术使用者:大连智讯科技有限公司
技术研发日:2017.12.13
技术公布日:2018.05.18
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