[发明专利]一种Eu2+

说明书

本发明公开了一种Eusupgt;2+/supgt;、Eusupgt;3+/supgt;离子共激活的光学温度传感材料的制备方法及所制备得到的荧光粉材料。该种光学温度传感材料的化学通式为Srsubgt;3.96/subgt;Alsubgt;14/subgt;Osubgt;25/subgt;:0.04Eusupgt;2+/3+/supgt;，采用的制备方法为高温固相法，即按照化学计量比将原料混合，在常压、空气气氛中、1400℃下保温烧结5小时，最后将烧结产物破碎处理后得到光学温度传感材料。本发明制备工艺简单，参数易于调控。所述材料可由紫外或近紫外光激发，激发光谱范围较宽，发射光谱包含主峰位于492nm的蓝色荧光和617nm的红色荧光，分别对应于Eusupgt;2+/supgt;的4fsupgt;6/supgt;5d‑4fsupgt;7/supgt;和Eusupgt;3+/supgt;的supgt;5/supgt;Dsubgt;0/subgt;‑supgt;7/supgt;Fsubgt;J/subgt;（J=1,2,4）跃迁。该种材料的绝对温度灵敏度可达0.015 Ksupgt;‑1/supgt;，相对温度灵敏度可达1.1%Ksupgt;‑1/supgt;，可以准确测量环境温度的变化，具有在非接触式光学温度传感领域的应用潜力。

技术领域

本发明涉及一种光学温度传感材料及制备方法，特别是一种Eu²⁺、Eu³⁺离子共激活的铝酸盐荧光材料及制备方法，属于稀土发光材料及其制备技术领域。

背景技术

温度传感器作为一种有效的温度信号转换装置，在医疗设施、食品加工、石油化工、冶金、制药等诸多领域有着广泛的应用。各种传统接触式温度传感器，如玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和热电偶等，在过去几十年中都取得了很大的进步，但它们在测量运动物体或小目标时结果仍然不够精确。非接触式光学温度传感器可以有效避免传统接触式温度传感器存在的测量精度差、响应时间长等问题，在许多场景中发挥着越来越重要的作用。它通过检测发射波长、半峰宽、荧光寿命和荧光强度比（FIR）等光信号来指示温度的变化。相比之下，FIR和荧光寿命受外界环境和光谱损耗的影响较小，是构建高精度、高可靠性光学温度传感器的理想技术指标。

基于FIR的温度传感技术依赖于至少两个具有高灵敏度和完全不同的温度响应的离散发射峰。相关研究工作主要集中在稀土离子（如Dy³⁺、Nd³⁺、Ho³⁺、Pr³⁺和Tm³⁺）与过渡金属和镧系离子共激活的发光材料（如Y₃Al₅O₁₂:Cr³⁺，Tm³⁺和Ca₃Ga₂Ge₃O₁₂:Cr³⁺,Bi³⁺）的热耦合能级。随着温度的升高，上下热耦合能级的电子数呈现相反的变化趋势，这为指示温度变化提供了一种方法。然而，对于绝对温度灵敏度（ S_a）和相对温度灵敏度（ S_r）对于两个能级之间的能量间隔的要求是截然相反的，因此，用这种概念制造的非接触式光学温度计通常存在灵敏度低、信号可分辨性差等问题。