[發明專利]基于光致變色的光存儲材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810794701.5
• 申請日: 2018-07-19
• 公開（公告）號: CN108840674B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 田輝明;李凱旋;羅來慧
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: C04B35/475
• 分類號: C04B35/475;C04B35/622
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 景豐強

1.一種基于光致變色的光存儲材料，包括結構為ABO₃結構的鈣鈦礦無鉛鐵電陶瓷材料，其特征在于：該無鉛鐵電陶瓷材料的化學式為(1-x)Na_0.5Bi_0.5TiO₃-xNa_0.5K_0.5NbO₃:0.002Er，其中0.02≤x≤0.12，通過在A位添加0.002摩爾含量的稀土元素Er³⁺，并且改變材料的Na_0.5Bi_0.5TiO₃和Na_0.5K_0.5NbO₃含量，進而實現材料的光存儲；所述(1-x)Na_0.5Bi_0.5TiO₃-xNa_0.5K_0.5NbO₃:0.002Er材料經過405nm光或太陽光輻照后，顏色從淺黃色轉為灰色，在980nm光的激發下，(1-x)Na_0.5Bi_0.5TiO₃-xNa_0.5K_0.5NbO₃:0.002Er材料發射出的可見光的強度降低45％以上；

上述光存儲材料的制備方法包括如下步驟：

①采用Bi₂O₃，K₂CO₃，Na₂CO₃，TiO₂，Nb₂O₅，Er₂O₃為原料，按照化學式為(1-x)Na_0.5Bi_0.5TiO₃-xNa_0.5K_0.5NbO₃:0.002Er的K，Na，Bi，Er，Ti，Nb化學計量比進行稱重配料；然后進行球磨混合，球磨混合中原料的體積：瑪瑙球子體積：球磨介子無水乙醇的體積比為1：1～1.2：1～1.5；球磨2～15小時后的原料進行烘干、壓片處理，且壓片的壓力為5～120MPa ；壓片后得到的生坯在750～850℃下保溫1～3個小時，合成鈣鈦礦結構的(1-x)Na_0.5Bi_0.5TiO₃-xNa_0.5K_0.5NbO₃:0.002Er坯體；

②將步驟①所得的(1-x)Na_0.5Bi_0.5TiO₃-xNa_0.5K_0.5NbO₃:0.002Er坯體碾碎并球磨5～10小時，球磨后進行烘干處理，得到(1-x)Na_0.5Bi_0.5TiO₃-xNa_0.5K_0.5NbO₃:0.002Er烘干粉體；

③將步驟②所得的(1-x)Na_0.5Bi_0.5TiO₃-xNa_0.5K_0.5NbO₃:0.002Er烘干粉體加入質量濃度為3～5％的聚乙烯醇水溶液做粘結劑造粒，且每10g烘干粉體加入的聚乙烯醇水溶液的體積為1～2ml；將造粒后的粉體在100～200MPa下壓片成型；然后在650℃下保溫2個小時分解粘結劑；再在1100～1200℃下保溫2～4小時，最終所得的陶瓷片就為(1-x)Na_0.5Bi_0.5TiO₃-xNa_0.5K_0.5NbO₃:0.002Er無鉛鐵電陶瓷材料。