本發(fā)明屬于固體發(fā)光材料，具體涉及力致發(fā)光材料及其制備方法和應用。

背景技術：

1、相對于傳統(tǒng)粉體材料，光致發(fā)光材料、電致發(fā)光材料或力致發(fā)光材料作為綠色、智能材料被人們廣泛研究。然而，目前的力致發(fā)光材料發(fā)光強度低、靈敏度低、穩(wěn)定性差，需要紫外線或x射線等預先輻照進行充能，才能產(chǎn)生力致發(fā)光，嚴重阻礙了力致發(fā)光材料的發(fā)展以及應用。

技術實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供力致發(fā)光材料及其制備方法和應用。本發(fā)明的力致發(fā)光材料，無需預輻照，力致發(fā)光強度高，靈敏度高，且在無充能條件下，力致發(fā)光時間長，穩(wěn)定性好。

2、本發(fā)明提供了一種力致發(fā)光材料，化學式為ca5ga4.8al1.2o14:d，所述d包括bi3+和sm3+。

3、優(yōu)選的，所述d還包括tb3+。

4、優(yōu)選的，所述bi3+、sm3+和tb3+的物質的量比為(0.002~0.008):(0.02~0.12):(0.02~0.12)。

5、本發(fā)明還提供了上述技術方案所述的力致發(fā)光材料的制備方法，包括以下步驟：

6、將h3bo3、al2o3、cao、ga2o3、bi2o3和sm2o3混合煅燒，得到所述力致發(fā)光材料。

7、優(yōu)選的，所述煅燒的溫度為1170~1270℃，保溫時間為3.5~5.5小時。

8、優(yōu)選的，所述h3bo3、al2o3、cao、ga2o3、bi2o3和sm2o3的物質的量比為(0.001~0.003):?0.6:?(4.5~5.5):?2.4:?(0.001~0.004):?(0.01~0.06)。

9、優(yōu)選的，所述h3bo3、al2o3、cao、ga2o3、bi2o3和sm2o3混合還加入tb4o7。

10、優(yōu)選的，所述h3bo3、al2o3、cao、ga2o3、bi2o3、sm2o3和tb4o7的物質的量比為(0.001~0.003):?0.6:?(4.5~5.5):?2.4:?(0.001~0.004):?(0.01~0.06):?(0.01~0.06)。

11、本發(fā)明還提供了上述技術方案所述的力致發(fā)光材料或上述制備方法得到的力致發(fā)光材料在防偽標簽中的應用。

12、本發(fā)明還提供了一種力致發(fā)光復合材料，包括以下質量份數(shù)的原料：

13、力致發(fā)光材料3.5~4.5份、成型劑2.5~3.5份和固化劑0.8~1.2份；

14、所述力致發(fā)光材料為上述技術方案所述的力致發(fā)光材料或上述制備方法得到的力致發(fā)光材料。

15、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

16、本發(fā)明提供了一種力致發(fā)光材料，化學式為ca5ga4.8al1.2o14:d，所述d包括bi3+和sm3+。本發(fā)明將bi3+摻雜在ca5ga4.8al1.2o14:sm3+材料中，摻雜少量的bi3+即可使得到的力致發(fā)光材料有著豐富的陷阱，高陷阱濃度和深陷阱使得材料在自然光下就能進行充能，儲存電子，產(chǎn)生力致發(fā)光。本發(fā)明的力致發(fā)光材料無需預輻照，力致發(fā)光強度高，靈敏度高，且在無充能條件下，力致發(fā)光時間長，穩(wěn)定性好。

17、力致發(fā)光基質對稀土離子的選取十分苛刻，因此如何在單一基質中實現(xiàn)不同稀土離子的發(fā)光是一項重要的研究課題。本發(fā)明的黃光力致發(fā)光材料，化學式為ca5ga4.8al1.2o14:bi3+,sm3+,tb3+。本發(fā)明的基質有很明顯的力致發(fā)光效果，而且可以實現(xiàn)自供能力致發(fā)光，還能同時實現(xiàn)兩種以上的紅黃可調的力致發(fā)光。本發(fā)明成功在一種基質中實現(xiàn)了紅色到黃色的力致發(fā)光，實現(xiàn)了顏色可調，拓寬力致發(fā)光材料的應用場景，在防偽領域多色發(fā)光材料有著更好的加密性能。

18、本發(fā)明提供了一種無需充能的紅光或黃光力致發(fā)光材料。在黑暗條件下直接對材料進行摩擦，或者制備成復合材料后進行拉應力以及壓應力測試均可以展現(xiàn)出明顯的力致發(fā)光。這種材料在多種形式的力作用下都能產(chǎn)生力致發(fā)光，并展現(xiàn)出良好的環(huán)境適應性，具有巨大的應用潛力。由于材料可以實現(xiàn)紅色與黃色的力致發(fā)光，在多色防偽標簽具有巨大的潛力。

技術特征：

1.一種力致發(fā)光材料，其特征在于，化學式為ca5ga4.8al1.2o14:d，所述d包括bi3+和sm3+。

2.根據(jù)權利要求1所述的力致發(fā)光材料，其特征在于，所述d還包括tb3+。

3.根據(jù)權利要求2所述的力致發(fā)光材料，其特征在于，所述bi3+、sm3+和tb3+的物質的量比為(0.002~0.008):(0.02~0.12):(0.02~0.12)。

4.權利要求1~3任一項所述的力致發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

5.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述煅燒的溫度為1170~1270℃，保溫時間為3.5~5.5小時。

6.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述h3bo3、al2o3、cao、ga2o3、bi2o3和sm2o3的物質的量比為(0.001~0.003):?0.6:?(4.5~5.5):?2.4:?(0.001~0.004):?(0.01~0.06)。

7.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述h3bo3、al2o3、cao、ga2o3、bi2o3和sm2o3混合還加入tb4o7。

8.根據(jù)權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述h3bo3、al2o3、cao、ga2o3、bi2o3、sm2o3和tb4o7的物質的量比為(0.001~0.003):?0.6:?(4.5~5.5):?2.4:?(0.001~0.004):(0.01~0.06):?(0.01~0.06)。

9.權利要求1~3任一項所述的力致發(fā)光材料或權利要求4~8任一項所述的制備方法得到的力致發(fā)光材料在防偽標簽中的應用。

10.一種力致發(fā)光復合材料，其特征在于，包括以下質量份數(shù)的原料：

技術總結
本發(fā)明屬于固體發(fā)光材料技術領域，具體涉及力致發(fā)光材料及其制備方法和應用。力致發(fā)光材料的化學式為Ca<subgt;5</subgt;Ga<subgt;4.8</subgt;Al<subgt;1.2</subgt;O<subgt;14</subgt;:D，D包括Bi<supgt;3+</supgt;和Sm<supgt;3+</supgt;。Ca<subgt;5</subgt;Ga<subgt;4.8</subgt;Al<subgt;1.2</subgt;O<subgt;14</subgt;:Bi<supgt;3+</supgt;,Sm<supgt;3+</supgt;為紅光，Ca<subgt;5</subgt;Ga<subgt;4.8</subgt;Al<subgt;1.2</subgt;O<subgt;14</subgt;:Bi<supgt;3+</supgt;,Sm<supgt;3+</supgt;,Tb<supgt;3+</supgt;為黃光。本發(fā)明進行Bi<supgt;3+</supgt;摻雜，高陷阱濃度和深陷阱使得材料在自然光下就能充能，無需預輻照，力致發(fā)光強度和靈敏度高，穩(wěn)定性好；而且在一種基質中實現(xiàn)了紅色和黃色的力致發(fā)光。本發(fā)明材料可實現(xiàn)紅色與黃色的自充能的力致發(fā)光，為防偽應用奠定基礎，且靈敏性高，可在粉體、與環(huán)氧樹脂復合等多種場景下實現(xiàn)力致發(fā)光，拓寬應用場景。

技術研發(fā)人員：張軍杰,唐良鵬,田穎,杜鵑,段永敏,張新蓮
受保護的技術使用者：中國計量大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/30