【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及無機光致變色材料技術，具體是一種多色可逆光致變色性能的硅酸鹽陶瓷材料及制備方法和應用。
技術介紹
1、可逆光致變色指在特定波長光的刺激下材料顏色發生改變，并可以通過另一波長光刺激或熱刺激恢復至原始狀態，實現兩種不同狀態之間的可逆轉變。光響應智能材料在眾多領域有著廣泛的應用前景：如光調制器件，可讀寫光信息存儲與記錄、記憶元件、防護偽裝、涂料工業、輻射計量等。
2、目前，關于有機化合物光致變色材料的研究發展的很快，并且已經取得較為豐碩的成果，但也存在著有機光致變色材料以下問題，如堅固性和穩定性能較差、易氧化、變色性能易失活、抗疲勞性能差、制備過程對環境污染大等。而無機光致變色材料具有較高的物理化學穩定性、變色時間持續長、抗疲勞性能好，但迄今為止，無機光致變色材料的發展十分緩慢，其種類十分有限，這在很大程度上限制了無機光致變色材料的實際應用價值。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是針對現有技術的不足，而提供一種多色可逆光致變色性能的硅酸鹽陶瓷材料和制備方法及應用。這種材料制備原料成本低、對設備要求不高，具有抗疲勞性好的優點，可應用于光信息存儲、光調控、光學器件材料、感應器、防偽、自顯影全息記錄照相、裝飾、輻射計量計和防護包裝材料，這種方法制備工藝簡單易行、可重復性好、得到的產品穩定性高。
2、實現本專利技術目的的技術方案是：
3、一種多色可逆光致變色性能的硅酸鹽陶瓷材料，所述硅酸鹽材料的化學式為bamgsio4:xtm，其中，tm為過渡
4、制備上述多色可逆光致變色性能的硅酸鹽陶瓷材料的方法，所述方法為：將含ba化合物、含mg化合物、含si化合物和含tm化合物混合，進行預燒、壓片、排黏、第一次燒結、第二次燒結，得到多色可逆光致變色硅酸鹽材料，其中，所述含ba化合物、含mg化合物、含si化合物和含tm化合物中ba、mg、si和tm的摩爾比為1:1:1:x；0≤x≤0.1。
5、所述含ba化合物為ba的碳酸鹽、ba的硝酸鹽和ba的氧化物中的一種或多種，更優選為ba的碳酸鹽；所述含mg化合物為mg的氧化物、mg的碳酸鹽和mg的硝酸鹽中的一種或多種，更優選為mg的氧化物；所述含si化合物選為si的氧化物、si的碳酸鹽和si的硝酸鹽中的一種或多種，更優選為si的氧化物；所述含tm化合物為tm的碳酸鹽、tm的硝酸鹽和tm的氧化物中的一種或多種，更優選為tm的氧化物和碳酸鹽。
6、所述預燒的溫度為1000~1300℃、預燒的保溫時間為2~3h，優選的溫度為1100℃、優選的預燒時間為2h。
7、所述壓片的壓強為4~6mpa，壓片的直徑大小為13~15mm，優選壓強為6mpa、優選壓片的直徑為15mm。
8、所述排黏溫度為400~600℃，排黏的時間為8~10h，選為550℃、10h。
9、所述第一次燒結的溫度為1100~1400℃、燒結的時間為3~6h，燒結的氣氛為空氣，選為1350℃、4h。
10、所述第二次燒結的溫度為1200~1500℃，燒結的氣氛為還原氣氛，其中5%h2、95%n2，優選為1350℃、4h。
11、用上述制備方法制備的備多色可逆光致變色性能的硅酸鹽陶瓷材料。
12、多色可逆光致變色性能的硅酸鹽陶瓷材料在可逆光致變色產品中的應用，用相應紫外光照射硅酸鹽材料后再進行熱處理，所述應用為應用于光信息存儲、光調控、光學器件材料、感應器、防偽、自顯影全息記錄照相、裝飾、輻射計量計和防護包裝材料。
13、本技術方案中未摻雜元素的樣品底色為白色，經265nm紫外光照射后會由白色變為粉紅色，由于摻雜的元素本身具有顏色，使摻雜樣品擁有了非白色（藍色，綠色，紫色）的化學顏色，擁有基體化學色的光致變色材料經265nm紫外光照射后，其光致變色顏色會形成由基體色與粉紅色相疊加的復合色（灰色，棕色，灰黑色），再經過相應的紫外照射和高溫處理后，又會恢復到原本的基體結構色。
14、本技術方案解決了目前光致變色材料的變色效率不夠高，以及變色顏色匱乏等問題。本技術方案采用調節tm的摻雜量調控光致變色材料的基體顏色和變色程度，獲得了一類無機多色可逆光致變色材料，在紫外光的照射下其顏色由基體顏色（藍色、綠色、紫色、粉色）變為相應的復合色（灰色、棕色、黑色），其復合色在相應的波段的紫外光照射下或者熱處理后又可恢復為基體色。
15、這種材料制備原料成本低、對設備要求不高，具有抗疲勞性好的優點，可應用于光信息存儲、光調控、光學器件材料、感應器、防偽、自顯影全息記錄照相、裝飾、輻射計量計和防護包裝材料，這種方法制備工藝簡單易行、可重復性好、得到的產品穩定性高。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種多色可逆光致變色性能的硅酸鹽陶瓷材料，其特征在于，所述硅酸鹽材料的化學式為BaMgSiO4:xTM，其中，TM為過渡金屬離子，TM為Co，Cr，Fe，Ni，Cu的一種或幾種，x為TM的摻雜摩爾量，0≤x≤0.1。
2.制備如權利要求1所述多色可逆光致變色性能的硅酸鹽陶瓷材料的方法，其特征在于，所述方法為：將含Ba化合物、含Mg化合物、含Si化合物和含TM化合物混合，進行預燒、壓片、排黏、第一次燒結、第二次燒結，得到多色可逆光致變色硅酸鹽材料，其中，所述含Ba化合物、含Mg化合物、含Si化合物和含TM化合物中Ba、Mg、Si和Tm的摩爾比為1:1:1:x；0≤x≤0.1。
3.根據權利要求2所述的制備多色可逆光致變色性能的硅酸鹽陶瓷材料的方法，其特征在于，所述含Ba化合物為Ba的碳酸鹽、Ba的硝酸鹽和Ba的氧化物中的一種或多種；所述含Mg化合物為Mg的氧化物、Mg的碳酸鹽和Mg的硝酸鹽中的一種或多種；所述含Si化合物選為Si的氧化物、Si的碳酸鹽和Si的硝酸鹽中的一種或多種；所述含TM化合物為TM的碳酸鹽、TM的硝酸鹽和TM的氧化物中的一種或多種。<...
【技術特征摘要】
1.一種多色可逆光致變色性能的硅酸鹽陶瓷材料，其特征在于，所述硅酸鹽材料的化學式為bamgsio4:xtm，其中，tm為過渡金屬離子，tm為co，cr，fe，ni，cu的一種或幾種，x為tm的摻雜摩爾量，0≤x≤0.1。
2.制備如權利要求1所述多色可逆光致變色性能的硅酸鹽陶瓷材料的方法，其特征在于，所述方法為：將含ba化合物、含mg化合物、含si化合物和含tm化合物混合，進行預燒、壓片、排黏、第一次燒結、第二次燒結，得到多色可逆光致變色硅酸鹽材料，其中，所述含ba化合物、含mg化合物、含si化合物和含tm化合物中ba、mg、si和tm的摩爾比為1:1:1:x；0≤x≤0.1。
3.根據權利要求2所述的制備多色可逆光致變色性能的硅酸鹽陶瓷材料的方法，其特征在于，所述含ba化合物為ba的碳酸鹽、ba的硝酸鹽和ba的氧化物中的一種或多種；所述含mg化合物為mg的氧化物、mg的碳酸鹽和mg的硝酸鹽中的一種或多種；所述含si化合物選為si的氧化物、si的碳酸鹽和si的硝酸鹽中的一種或多種；所述含tm化合物為tm的碳酸鹽、tm的硝酸鹽和tm的氧化物中的一種或多種。
4.根據權利要求2所述的制備多色可逆光致變色性能的硅酸鹽陶瓷材料的方法，其特征在于，所述預燒的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張奇偉，馮碩，郭昱，盧春曉，柯善軍，
申請(專利權)人：廣西師范大學，
類型：發明
國別省市：
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