[发明专利]一种力致发光玻璃、其制备、应用及制成的玻璃铅笔

说明书

本发明公开了一种力致发光玻璃、其制备方法和作为探测书写人的书写习惯的应用，以及包含这种玻璃的的玻璃铅笔，所述玻璃在砂纸上书写时，由于发生摩擦导致的玻璃力致晶化现象，在字迹处的玻璃粉末表面析出大量CsPbBr₃纳米晶，其在紫外光照下呈现明亮的窄带绿光发射，可应用于探测书写人的书写习惯。

技术领域

本发明涉及固体发光材料领域，尤其是涉及一种玻璃铅笔的制备方法和用途。

背景技术

书写习惯因人而异，具有特殊性和相对的稳定性。基于此，笔迹鉴定在司法中具有法律效力。一个人书写一定的文字手稿，在其反映出的书写动作、文字布局、书面语言三方面习惯中，往往可寻蛛丝马迹。目前已报道了多种笔迹鉴定方法，例如，申请号为201310299489.2的专利公开了一种使用质谱成像结合三维高精密自动控制移动系统来鉴别笔迹的方法。申请号为201410528560.4的发明公开了一种通过在厚度方向切割带笔迹纸张并在金相显微镜下计算平均墨水深度的方法。申请号为201110123764.6的发明公开了一种不同角度光照条件下采用光学观测仪器和数字摄像设备对笔画进行摄影而后进行复杂计算的方法。综上可知，目前采用的方法大多借助于复杂的操作系统或仪器检测系统，并未从书写工具本身加以考虑。

众所周知，玻璃可视为一种“过冷态”液体，处于亚稳态，具有自发析晶的趋势。通过加热，使玻璃处于玻璃化转变温度点以上，其内部局域结构将可能发生重排，并在基体中析出特定晶相，形成玻璃陶瓷。我们设想，如果能制备一种玻璃，其在机械力作用下可析出发光晶体，且发光强度依赖于施加的机械力大小，将有望作为一种对压力敏感的“玻璃铅笔”来探测书写人的书写习惯。这种鉴定方法，操作简便，可望具有较高的准确率，并大幅缩短鉴定时间，提高工作效率。

发明内容

本发明提供了一种可用于探测书写人书写习惯的磷酸盐玻璃，其在砂纸上书写时，由于发生摩擦导致的玻璃力致晶化现象，在字迹处的玻璃粉末表面析出大量CsPbBr₃纳米晶，其在紫外光照下呈现明亮的窄带绿光发射。由于书写者的用力不同，玻璃表面CsPbBr₃纳米晶析出数量不同，因而发光亮度不同。通过建立应力-发光强度关系，并借助于荧光探测系统，可以对文字不同部位发光亮度对应的应力进行还原，从而探测出书写人的书写习惯。本发明的玻璃，其由包含下列组分及含量的玻璃基体组合物制备：

P₂O₅：30-60mol％；PbBr₂：10-30mol％；NaBr：0-30mol％；Cs₂O：5～20mol％；SrO：5～20mol％。

根据本发明，在上述的玻璃基体原料组分中：P₂O₅可以为35～55mol％，例如40～50mol％；PbBr₂可以为15～25mol％，例如18～23mol％；NaBr可以为5～20mol％，例如8～12mol％；Cs₂O可以为8～16mol％，例如10～14mol％；SrO可以为8～16mol％，例如10～14mol％；

根据本发明，在其他玻璃体系(如硼硅酸盐、碲酸盐等)的特定组分范围内，亦可达到类似的技术效果。

本发明还提供了上述玻璃的制备方法，包括以下步骤：

按照上述配比将P₂O₅、PbBr₂、NaBr、Cs₂O、SrO混合、熔融，随后进行熔体急冷得到前驱玻璃；

根据本发明的制备方法，其步骤中：

可将各组分的粉体原料混合后，例如在玛瑙球磨罐中混合并研磨，研磨均匀后置于坩埚中先预热，而后加热使之熔融，得到玻璃熔体；