[发明专利]一种高温可逆热致变色智能材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高温可逆热致变色智能材料，其特征在于，该材料的化学结构式为LaCr_1-xCo_xO₃，其中，x为Co的掺杂量，0≤x≤0.2。

2.一种如权利要求1所述的高温可逆热致变色智能材料的制备方法，其特征在于，采用固相法或溶胶凝胶法制备。

3.根据权利要求2所述的高温可逆热致变色智能材料的制备方法，其特征在于，所述固相法包括以下步骤：将含镧化合物、含铬化合物、含钴化合物混合，所得混合物与有机溶剂一并置于球磨罐中进行球磨混合，得到混合浆料，将混合浆料干燥后压片，得到块体薄片，然后煅烧，所得固相产物进行粉碎，得到热致变色智能材料。

4.根据权利要求3所述的高温可逆热致变色智能材料的制备方法，其特征在于，所述含镧化合物包括氧化镧；所述含铬化合物包括氧化铬；所述含钴化合物包括氧化钴；

所述有机溶剂为乙醇、乙二醇、正丁醇、丙酮中的任意一种或至少几种的混合溶剂；有机溶剂的添加量为金属化合物的混合物总质量的5％-20％；

所述干燥的温度为100-140℃，干燥时间24-48h；

所述煅烧温度为800-1200℃，煅烧时间2-24h。

5.根据权利要求2所述的高温可逆热致变色智能材料的制备方法，其特征在于，所述溶胶凝胶法包括以下步骤：将硝酸镧、硝酸铬、硝酸钴混合，所得混合物与螯合剂、分散剂一起混合，水浴加热下磁力搅拌，直至形成深蓝色溶胶；将溶胶陈化冷却至室温后，干燥，形成凝胶；将凝胶充分研磨后煅烧，得到热致变色智能材料。

6.根据权利要求5所述的高温可逆热致变色智能材料，其特征在于，所述螯合剂包括柠檬酸；所述分散剂包括乙二醇；柠檬酸与总金属硝酸盐的摩尔比为1.5-2.5:1，乙二醇与柠檬酸的摩尔比为1-1.5:1；

所述干燥的温度为80-100℃，干燥时间24-48h；煅烧的温度700-900℃，煅烧时间2-4h。

7.一种如权利要求1所述的高温可逆热致变色智能材料的应用，其特征在于，将所述热致变色智能材料与有机载体均匀研磨形成印刷浆料，涂敷于基材上，煅烧形成涂层。

8.根据权利要求7所述的高温可逆热致变色智能材料的应用，其特征在于，所述有机载体为乙基纤维素和松油醇；乙基纤维素和松油醇的重量比为1：(20～30)；

涂敷方式为多层丝网印刷，印刷后放入烘箱80-150℃烘干15-30min，然后印刷下一层；所述煅烧温度为1300-1400℃，煅烧2-6h。

9.根据权利要求7所述的高温可逆热致变色智能材料的应用，其特征在于，所述的基材包括航空发动机、航天发动机、空天核反应堆、工业炉膛或民用燃气轮机的高温热端部件；所述涂层在高温热端部件表面指示温度。

10.根据权利要求9所述的高温可逆热致变色智能材料的应用，其特征在于，所述的涂层在高温热端部件表面指示温度的方法为构建温度-色坐标数学模型，包括以下步骤：

S1：拍摄不同温度下涂层表面颜色光学照片并利用图像处理系统得到其色坐标值，在色度图中确定颜色位置；

S2：将色度值与温度在坐标系中拟合函数关系，得到涂层颜色与温度之间的对应数学模型。