[发明专利]一种绿色摩擦发光荧光粉及其制备方法

说明书

本发明公开了一种绿色摩擦发光荧光粉及其制备方法，旨在提供一种具有摩擦发光性能的压力感应材料，属于荧光粉技术领域。该荧光粉的化学组成通式为Sr_3‑x‑yAl₂SiO₈:xEu²⁺,yGa³⁺，x和y的取值范围分别为：0.01≤x≤0.1，0.01≤y≤0.1，该荧光粉的发光中心为Eu²⁺离子，通过引入Ga³⁺离子能够有效增强其摩擦发光效果。本发明提供的荧光粉具有明显的摩擦发光效果，可用于压力传感器中的压力感应部件。

技术领域

本发明属于发光材料技术领域，特别是涉及一种绿色摩擦发光荧光粉及其制备方法。

背景技术

由机械压力作用于固体而导致其发光的现象叫摩擦发光，从广义上讲，也可称为机械发光。摩擦发光与其他形式的发光，如热发光和化学发光，经常不容易区别。比如在摩擦发光实验中，作用在晶体上的机械能可以转化为热能，进而引起热发光；或者发生了一个生成激发态产物的化学反应从而导致发光。这些作用分别可被称为摩擦热发光，摩擦化学发光。摩擦发光的定义中也包括了两个硬件互相敲击（或热摩擦）时出现白炽闪光和两种不同物体摩擦时由静电产生电弧的两种发光形式。如早在1675年Picard报道的汞在玻璃表面流动所产生的发光现象就属于此。用于激发摩擦发光的机械能有多种形式，如热震动，它可以产生应力、裂纹和晶体相变；迅速结晶，它也可以产生应力和裂缝；还有由碰撞、摩擦晶体而产生的各向异性压力和流体在固体表面运动等。摩擦发光的历史较长，最早是在十七世纪由Francis Bacon所报道，在他所著的《在学习中进步》一文里记录了最早观察到的摩擦发光晶体，并说摩擦糖块时会放出亮光。

利用摩擦发光物质包裹制成的发光材料，可以用来制造压力探测传感器，与光检测元件联合使用，能研制新型压力探测传感器、预报监视器、及某些科学仪器中的显示元件等。而且这种新型的将摩擦压力转换为光度的传感方式，相较于旧式的将摩擦压力转化为电子量，如应变传感和压电式传感，具有非接触感应和电气连接更简单的优势，因而可以更广泛地得到应用。近几年来，一些具有独特的荧光性质、已被用于制造各类荧光材料的化合物又被发现具有摩擦发光性能，它们越来越受到人们的重视。但并不是所有具有良好荧光特性的材料都具有优良的摩擦发光性质，只有某些含有特定的配位体并具有特定的晶体结构的荧光物质才会有摩擦发光特性。一些人试图从晶体结构的角度以及摩擦激发空气来解释并揭示摩擦发光机理，但是至今科学界对此尚无定论。由于摩擦发光的机理至今尚不清楚，所以人们一方面致力于实际应用的开发研究，另一方面努力探索摩擦发光的机理及其动力学过程。

发明内容

摩擦发光物质在材料科学领域倍受人们关注。摩擦发光起因于固体力学能量应用的光发射，与固体的光谱结构、力学和电学性质相联系。研究摩擦发光究竟与哪些因素有关，如何选择最合适的实验条件，有目标地合成出摩擦发光体，具有重要的理论和实际意义。

为了克服上述现有技术中摩擦发光材料的发光强度较弱等缺点，本发明提供了一种具有较高摩擦发光效率的荧光粉材料及其制备方法，该荧光粉具有明显的绿色摩擦发光效果，可用于压力传感器中的压力感应部件。

为解决上述现有技术的不足，本发明所采用的技术方案如下：

一种绿色摩擦发光荧光粉，所述荧光粉的化学组成通式为Sr_3-x-yAl₂SiO₈: xEu²⁺,yGa³⁺，x和y的取值范围分别为：0.01≤x≤0.1，0.01≤y≤0.1。特别地，所述荧光粉的发光中心为Eu²⁺离子，通过引入Ga³⁺离子使晶格发生畸变，产生缺陷能级，能够有效增强其摩擦发光效果。

一种绿色摩擦发光荧光粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：