一种X射线诱导变色和发光材料的制备方法

本发明属于光致变色材料，具体涉及一种x射线诱导变色和发光材料的制备方法。

背景技术：

0、技术背景

1、光致变色材料由于其在光能量转换、光学镜片、汽车挡风玻璃、光学防伪、装饰材料等方面的应用越来越普及，以及在光信息存储、光记录和光开关等领域显示出巨大的潜在应用前景而受到关注。

2、目前，所研究的x射线辐照诱导的光致变色材料存在变色时间长、反应速率较慢、有自然褪色现象、变色范围不可控、区分度低等缺点，成为长期制约该材料发展的瓶颈。

3、为此，需要研究一种快速变色、长时稳定、区分度高、制备简单的光致变色材料，以解决传统x射线辐照诱导的光致变色材料存在变色速率慢、稳定性差、区分度低、成本高等问题。

技术实现思路

1、为解决上述现有技术存在的问题，针对现有技术中x射线辐照诱导的光致变色材料存在变色速率慢、稳定性差、区分度低、成本高等问题，提供了一种x射线诱导变色和发光材料的制备方法。即采用高温固相法烧结以及x射线辐照变色制备而成的变色材料，该x射线辐照诱导变色材料具有较明显的颜色变化，可长期重复调节样品颜色，且可在x射线诱导下快速产生颜色响应，具有高颜色区分度、高稳定性、响应速度快且制备简单成本低等特点。

2、一种x射线诱导变色和发光材料的制备方法，其具体步骤如下：

3、s1：以混合料总摩尔量为100％计，将原料b2o340～70％，sio220～50％，al2o35～15％，k2o 10～20％，zno 10～20％，nao 5～10％，agcl 1～5％，tbf31～5％至于玛瑙研钵中，研磨十分钟后装入陶瓷坩埚。

4、s2：在空气气氛下，将s1中陶瓷坩埚在1200℃高温炉中烧结1～2h，将玻璃液倒入预先加热至300℃的铜板上，保温15分钟，随后冷却至室温，得到初制的玻璃。

5、s3：将s2制得的玻璃，在空气气氛条件下，在400℃温度下，热处理5～10h，随炉冷却至室温，得到具有x射线诱导变色和发光的玻璃。

6、s4：将s2和s3制得的具有x射线辐照诱导变色和发光的玻璃置于辐照计量为3.9×10-4gy/s～3.5×10-3gy/s的x射线下照射30s～10min诱导变色。

7、一种x射线诱导变色和发光材料的制备方法，由于对x射线具有快速的变色响应和发光，致力于应用在可视化x射线辐射检测领域。

8、本发明的基本原理：当x射线辐照玻璃后产生色心，颜色中心的产生会促使样品本身的颜色由无色透明转变为棕色，通过加热使玻璃中的缺陷释放电子，色心消失，样品就会褪色变回原本的无色透明状。

9、本发明的有益效果在于：

10、(1)本发明利用高温固相烧结、x射线辐照诱导变色，制备了x射线辐照诱导变色的无色透明玻璃，该变色玻璃具有较快响应、区分度较大颜色转变，可作为光学开关；

11、(2)本发明工艺简单、制备周期短、成本低并且变色和发光明显，有望在可视化x射线检测领域得到实际应用。

12、(3)本发明x射线辐照诱导变色材料解决了传统x射线辐照诱导的光致变色材料存在变色速率慢、稳定性差、区分度低、成本高等问题。

技术特征：

1.一种x射线诱导变色和发光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种x射线诱导变色和发光材料的制备方法，其特征在于：以总摩尔量为100％计，s1中所使用的原料为：b2o340～70％、sio220～50％、al2o35～15％、k2o10～20％、zno 10～20％、nao 5～10％、agcl 1～5％、tbf31～5％。

3.根据权利要求2所述的一种x射线诱导变色和发光材料的制备方法，其特征在于：所述的原料以摩尔量为100％计，40.5％b2o3，27％sio2，5％al2o3，10％k2o，10％zno，5％nao，1.5％agcl，1％tbf3。

4.根据权利要求2所述的一种x射线诱导变色和发光材料的制备方法，其特征在于：以摩尔量为100％计，将40.5％b2o3，27％sio2，5％al2o3，10％k2o，10％zno，5％nao，1.5％agcl，1％tbf3。

5.根据权利要求1所述一种x射线诱导变色和发光材料的制备方法，其特征在于：所述s4中，x射线的辐照计量为3.9×10-4gy/s～3.5×10-3gy/s，时间为30s～10min。

6.一种x射线诱导变色和发光材料，其特征在于：由权利要求1-5所述的制备方法制备得到。

7.根据权利要求1-5任一项所述的一种x射线诱导变色和发光材料的制备方法制备的材料在可视化x射线辐射检测材料和光存储材料中的应用。

技术总结
本发明设计了一种X射线诱导变色和发光材料的制备方法，属于光致变色材料技术领域。本发明将原料至于玛瑙研钵中，进行研磨混合均匀得到混合物料；将混合物料在高温下烧结得到玻璃熔融液，把玻璃熔融液倒在铜板上随铜板冷却到室温，得到掺Tb<supgt;3+</supgt;的硼硅酸盐玻璃；对样品进行切割、抛光，最后得到玻璃片状样品；玻璃在X射线辐照下诱导变色，再通过热处理的方式恢复原本颜色。本发明利用高温固相烧结、X射线辐照诱导变色，制备了X射线辐照诱导变色的无色透明玻璃，该变色玻璃具有较快响应、区分度较大颜色转变，可作为光学开关；该材料具有明显的变色和发光，且具有可逆性、可调控、稳定性好等特点。

技术研发人员：杨正文,王安杰,赵和平,字映竹,白雪,宋友艳,何彦妮,朱晓东,邹礼泽,邱建备,黄安君
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16