[发明专利]一种可用于温度测量的温度敏感涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及温度敏感发光涂料技术领域，具体公开了一种可用于温度测量的温度敏感涂料及其制备方法。一种可用于温度测量的温度敏感涂料，该温度敏感涂料包括发光材料和基质涂料，其中，发光材料为Sr_1.9‑xZn_0.1CeO₄:xRE，x为0.0001‑0.1范围内的数值，RE为Eu³⁺，Sm³⁺中的任意一种或两种；发光材料与基质涂料混合形成温度敏感涂料。本发明所述的一种可用于温度测量的温度敏感涂料及其制备方法，可通过紫外线激发，使温度敏感涂料在不同温度下，显示不同颜色，实现物体表面温度测量的目的。

技术领域

本发明属于温度敏感发光涂料技术领域，具体涉及一种可用于温度测量的温度敏感涂料及其制备方法。

背景技术

温度是最常见的测量项目,是表征物体冷热程度的一种物理量，是工业生产和科学实验中最普遍、最重要的热工参数之一。传统上一般采用点式传感器，如热电阻、热电偶等进行温度的测量。在一些复杂环境下，温度变化比较剧烈，则点式传感器测量方法由于其空间分辨率较低，难以捕捉到精细的温度变化而不能满足试验的需求。例如复杂外形的高超声速飞行器的热环境风洞试验中，模型表面由于外形变化引起的气动加热不同，其表面温度可能存在很大的变化，依靠传统的安装温度传感器的方法进行测量，要想对温度/热流分布进行全面的测量难度很大。首先其空间分辨率有限；其次在复杂结构的模型上传感器的安装变得困难且容易破坏模型外形，增加粗糙度；最后传感器的安装需要耗费巨大的人力和时间成本。在这种情况下，迫切需要开发能够实现高空间分辨率的温度测量的方法。

使用发光材料作为测温材料的研究近年来引起了人们的极大关注。发光是指这样一种物理现象：当材料中处于基态的电子吸收能量(光、热等)时被激发至激发态，这些处于激发态的电子，通常以辐射跃迁方式或无辐射跃迁方式再回到基态，就产生发光。有些发光材料的发光特性与所处的环境温度存在较强的对应关系，将其添加粘结剂等制成涂料喷涂于待测件表面，即可通过测量发光材料的发光特性变化，定性、定量获得待测件的温度信息。所以，发光材料可用来作为温度探测材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可用于温度测量的温度敏感涂料及其制备方法，利用涂料发光强度随温度的变化特征，解决物体表面温度测量的目的。

本发明的技术方案如下：一种可用于温度测量的温度敏感涂料，该温度敏感涂料包括发光材料和基质涂料，其中，发光材料为Sr_1.9-xZn_0.1CeO₄:xRE，x为0.0001-0.1范围内的数值，RE为Eu³⁺，Sm³⁺中的任意一种或两种；发光材料与基质涂料混合形成温度敏感涂料。

所述的基质涂料包括有机硅体系，或聚丙烯酸体系，或环氧树脂体系，或聚脂体系、或氨基树脂体系，或醇酸树脂体系或酚醛树脂体系中的涂料。

所述的发光材料在整个温度敏感涂料中的质量百分比为20％～60％。

所述的温度敏感涂料可在小于400纳米的紫外灯激发下发光。

所述的温度敏感涂料可探测从0摄氏度到200摄氏度的温度范围。

一种可用于温度测量的温度敏感涂料制作方法，该方法具体包括：

将质量百分比为A的Sr_1.9-xZn_0.1CeO₄:xRE发光材料研磨，并加入到质量百分比为B的基质涂料中，搅拌均匀，即可获得该温度敏感涂料，其中，x为0.0001-0.1范围内的数值，RE为Eu³⁺，Sm³⁺中的任意一种或两种；A的数值范围为20％-60％，A+B＝100％；基质涂料为有机硅体系，或聚丙烯酸体系，或环氧树脂体系，或聚脂体系、或氨基树脂体系，或醇酸树脂体系或酚醛树脂体系中的任意一种。