[发明专利]基于钇铝石榴石结构荧光粉的力致发光材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于钇铝石榴石结构荧光粉的力致发光材料及其制备方法，涉及传感材料技术领域，所述力致发光材料由光功能材料和载体材料两部分构成，所述光功能材料为钇铝石榴石结构荧光粉，所述载体材料为聚二甲基硅氧烷等弹性体材料。S1、将聚二甲基硅氧烷的A液和B液按照一定比例混合，B液占3％‑50％均可；S2、在混合好的聚二甲基硅氧烷中加入一定量的钇铝石榴石结构荧光粉，荧光粉和聚二甲基硅氧烷的质量比在0.1‑4均可；本发明具有稳定性好、无污染、力致发光无需充能、可自恢复、发光效率高的优点；制备产品所需原料简单，工艺便捷，无需大型设备，量产方便、性能稳定；产品弹性好、柔性好，热稳定性好、水稳定性好。

技术领域

本发明涉及传感材料技术领域，具体为一种基于钇铝石榴石结构荧光粉的力致发光材料及其制备方法。

背景技术

在传感领域，人们普遍将各种物理量转化为电信号输出，设备昂贵、操作复杂，且对于人眼的直接观察，并不直观。在这项发明中，力致发光材料可以实现力和光的直接转换，将受到的力直接通过可见光的形式转换出来，且产品轻巧简单、性能稳定，无需供电。力致发光产品易于制备，量产难度低。目前已有的力致发光材料的光功能材料主要是硫化物或余辉型氧化物。硫化物可以免充能且可自恢复，但硫化物不稳定对环境有污染，且发光颜色种类少；余辉型氧化物稳定无污染，但余辉型氧化物需要充能且不具有自恢复效应。这两类材料发光效率都相对较低。基于钇铝石榴石结构荧光粉的力致发光材料稳定性好、发光效率高、对环境无污染，最重要的是其力致发光无需充能，且具有自恢复效应。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于钇铝石榴石结构荧光粉的力致发光材料及其制备方法，解决了力致发光领域“现有基于硫化物的力致发光材料不稳定有污染且发光颜色种类少”，“现有基于余辉型氧化物的力致发光材料需要充能且不能自恢复”的关键问题，该材料产品可以对力作用下的拉伸、刻划、弯折、撕扯、触碰等动作响应，并转换为可见光，发光强度与形变程度呈正相关。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种基于钇铝石榴石结构荧光粉的力致发光材料，所述力致发光材料由光功能材料和载体材料两部分构成，所述光功能材料为钇铝石榴石结构荧光粉，所述载体材料为聚二甲基硅氧烷等弹性体材料。

优选的，所述光功能材料可以为钇铝石榴石荧光粉(Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺)、镥铝石榴石荧光粉(Lu₃Al₅O₁₂:Ce³⁺)、或钆铝石榴石荧光粉(Gd₃Al₅O₁₂:Ce³⁺)，以及用其他元素部分取代阳离子或阴离子后的产物。

优选的，所述载体材料还可以为环氧乙烷、丙烯酸、天然橡胶、硅胶、 PU、PVDF、PET、TPE或TPR材料。

一种基于钇铝石榴石结构荧光粉的力致发光材料及其制备方法，包括以下步骤：

S1、将聚二甲基硅氧烷的A液和B液按照一定比例混合，B液占3％-50％均可；

S2、在混合好的聚二甲基硅氧烷中加入一定量的钇铝石榴石结构荧光粉，荧光粉和聚二甲基硅氧烷的质量比在0.1-4均可；

S3、将荧光粉和聚二甲基硅氧烷的混合物搅拌均匀，旋涂或挤出至模具，制成前驱体；

S4、将前驱体放入恒温箱，在一定温度下保温两小时以上；

S5、取出样品，力致发光材料制备完成。