[发明专利]一种红色应力发光荧光粉及其制备方法

说明书

本发明公开了一种红色应力发光荧光粉及其制备方法，涉及无机发光材料技术领域，其技术要点为：所述稀土离子Smsupgt;3+/supgt;掺杂Casubgt;5/subgt;Gasubgt;6/subgt;Osubgt;14/subgt;红色应力发光荧光粉的化学表达式为Casubgt;5‑x/subgt;Gasubgt;6/subgt;Osubgt;14/subgt;:xSmsupgt;3+/supgt;，其中0.01≤x≤0.09。本发明还公开了红色应力发光荧光粉的制备方法，包括以下几个步骤：按各元素Ca:Ga:Sm的摩尔比称取原料，将称取原料放入玛瑙研钵中并加入适量的无水乙醇进行研磨，混合均匀后放入刚玉坩埚在马弗炉中进行煅烧，冷却到室温后再次进行研磨粉碎，即可得到上述应力发光荧光粉。本发明制备的应力发光荧光粉化学稳定性好，成本低廉，在不同机械刺激下都能在黑暗环境下观察到发光。

技术领域

本发明涉及无机发光材料技术领域，具体涉及一种红色应力发光荧光粉及其制备方法。

背景技术

应力发光材料是一种能将力转换成光的能量转换材料，在受到机械刺激作用时，该材料会以光的形式对外释放能量。这些机械刺激可以是摩擦、冲击、压缩、拉伸、弯曲、断裂等形式。根据产生应力发光的物理过程不同可分为摩擦应力发光和形变应力发光。形变应力发光是因固体发生形变而产生的，分为破坏性应力发光和非破坏性应力发光(包括弹性应力发光和塑性应力发光)。随着应力发光材料的不断报道和光子检测技术的进步，应力发光材料在应力检测、防伪加密、新型光源、生物成像等方面展现出了巨大的应用前景，因此应力发光材料受到研究者的广泛关注。

目前已报道高性能的应力发光材料有稀土或过渡金属离子掺杂硫化物应力发光材料(如ZnS:Mn²⁺、Cu²⁺/CaZnOS:Mn²⁺)和稀土掺杂铝酸盐应力发光材料(SrAl₂O₄:Eu²⁺)，然而上述材料还存在一定的局限性，硫化物应力发光材料化学性质稳定性差、易潮解，使得发光性能严重降低。SrAl₂O₄:Eu²⁺和CaZnOS的合成条件较为复杂，需要使用气氛烧结，使得制造成本进一步提高，不利于商业化推广应用，且合成荧光粉的防水性能较差，限制了其实际应用。因此，开发化学稳定性好、制造成本低、发光强度高的应力发光材料具有一定的研究意义。

为此，本发明旨在提供一种红色应力发光荧光粉及其制备方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种红色应力发光荧光粉及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种红色应力发光荧光粉，所述红色应力发光荧光粉为稀土离子Sm³⁺掺杂Ca₅Ga₆O₁₄，所述红色应力发光荧光粉化学表达式为Ca_5-xGa₆O₁₄:xSm³⁺，其中，0.01≤x≤0.09。

进一步地，所述红色应力发光荧光粉最强发射峰为603nm。

本发明还提供了一种红色应力发光荧光粉的制备方法，包括以下步骤：

(1)按元素Ca：Ga：Sm的摩尔比(即Ca：Ga：Sm＝5-x：6：x)称取原料，将称取原料放入玛瑙研钵中并加入适量的无水乙醇进行研磨(研磨时间为0.5～1小时)，使原料混合均匀；

(2)将步骤(1)中混合均匀的粉体放入马弗炉中进行煅烧，冷却至室温，即得到红色应力发光荧光粉。

进一步地，步骤(1)中元素Ca的来源为含钙化合物，优选为碳酸钙。