[发明专利]一种基于荧光发射寿命-温度关系的测温材料及测温系统

说明书

本发明涉及材料技术领域，特别涉及一种基于荧光发射寿命‑温度关系的测温材料及测温系统。一种基于荧光发射寿命‑温度关系的测温材料，包括：基质和掺杂离子，所述基质的化学式为(Csubgt;9/subgt;Hsubgt;15/subgt;Nsubgt;3/subgt;)ZnBrsubgt;4/subgt;；以所述基质的摩尔质量计，所述掺杂离子Mnsupgt;2+/supgt;的摩尔百分数为0～40％；本方案的测温材料的荧光寿命对温度灵敏度高，发光效率高，并且该测温材料制备方法工艺简单，原料成本低、易于大规模技术推广，应用于温度检测中的，具有良好的测温精确度和优异的可测温距离，能在较宽的温度范围内的灵敏检测，理论测温精度可达0.05℃，测量距离达到米的量级。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，特别涉及一种基于荧光发射寿命-温度关系的测温材料及测温系统。

背景技术

目前对电力设备温度检测已研究和应用的光学检测方法通常分为两个主要类别：红外-热辐射检测和荧光热成像。其中，红外热辐射检测技术发展已较为成熟，但是红外热辐射测量技术在其大规模应用过程中仍然显示出其不可避免的先天缺陷：(1)当待测物体表面各个区域温差较小时，其检测精度不高，热分辨率极限仅能达到0.1K；(2)待检测的黑体辐射的长红外波长导致室温物体的固有低空间分辨率(约为10μm)，这是由于阿贝衍射极限所决定的，较低的热分辨率及空间分辨率也限制了其探测距离；(3)易受到位于探测器和物体之间的路径中的材料和介质(窗口、涂层、基质、溶剂等)的限制，例如，红外热成像仪检测不到玻璃后物体的温度。而远程光学/荧光热成像技术，荧光热成像技术由于具有较低的衍射极限，可提供更高的空间分辨率及在水和玻璃等常见介质中的透过度，受到了整个领域的重视。

基于荧光寿命测量的方法较基于荧光强度的测量方法具有不易受到光散射(样品拓扑结构、荧光材料颗粒形态等)、不均匀的荧光分布、不均匀的荧光材料形态或批次间的影响等优势，是荧光热成像技术中的优选测量方式。但是，现有技术中荧光寿命类材料还存在灵敏度和发光效率比较低的问题。

发明内容

本发明提供了一种基于荧光发射寿命-温度关系的测温材料及测温系统，用于解决现有技术中荧光寿命类型材料灵敏度和发光效率低的问题。

本发明第一方面提供了一种基于荧光发射寿命-温度关系的测温材料，包括：基质和掺杂离子；

所述基质的化学式为(C₉H₁₅N₃)ZnBr₄；

以所述基质的摩尔质量计，所述掺杂离子的摩尔百分数为0～40％。

优选地，所述掺杂离子选自有机阳离子胺盐或金属阳离子。

优选地，所述测温材料属于正交晶系，P21/c空间群，单胞参数为β＝109.328(5)°。

优选地，所述掺杂离子为二价锰离子(Mn²⁺)。

优选地，更为优选地，以所述基质的摩尔质量计，所述掺杂离子的摩尔百分数为1％～40％。

更为优选地，以所述基质的摩尔质量计，所述掺杂离子的摩尔百分数为30％。

本发明第二方面提供了一种基于荧光发射寿命-温度关系的测温材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：在室温下，将1-(2-吡啶基)哌嗪和溴化锌混合，再加入盐酸得到混合溶液；

步骤2：将所述混合溶液加热至70℃～90℃，并搅拌至完全溶解，得到澄清溶液；

步骤3：将所述澄清溶液进行降温，析出晶体后依次进行过滤和干燥。

具体的，步骤3中，所述降温采用的设备为真空烘箱或鼓风烘箱。