[发明专利]一种元素铕和锰共同掺杂的温度探针材料及其制备方法

说明书

本发明涉及温度传感技术领域，尤其涉及一种元素铕和锰共同掺杂的温度传感材料及其制备方法。所述测温材料，具有通式(1)表示的原子比组成：(Na_1‑xLi_x)(La_{1‑y‑z‑m}Gd_yY_z)MgW_1‑nO₆:Eu_m³⁺,Mn_n⁴⁺(1)；其中，x、y和z满足如下条件：0≤x≤0.5，0≤y≤0.3，0≤z≤0.3；m和n满足如下条件：0m≤0.1，0n≤0.02。本发明公开的该测温材料的制备条件简单安全。制备得到的测温材料可利用双发光中心的发光强度比精确标定温度，测温范围宽，信号检测甄别度大。

技术领域

本发明涉及温度传感技术领域，尤其涉及一种元素铕和锰共同掺杂的温度传感材料及其制备方法。

背景技术

随着5G和物联网技术的快速发展和进步，各类传感器被大量应用，对温度的实时在线探测提出了更高的要求。在此背景下，以光学温度传感技术为代表的温度测量逐渐成为研究的热点。

一定温度下，荧光材料的某些光学特性会随着温度的变化而发生改变，这样就可以利用荧光材料光学性质的改变来测量温度。目前常规的荧光测温方式是利用荧光强度比的方法选取单一稀土发光离子作为激活剂掺杂到主体基质中，然后选取该发光离子位置比较接近的两个能级作为热耦合对而实现测温。而为了实现单一稀土发光离子热耦合测温这个条件，热耦合的能级必须处于一个较小的范围内，若能级过大就会发生失耦现象。能级过小的话直接导致测温灵敏度过低。因此，单一稀土发光离子热耦合测温方式无法实现测温灵敏度和信号区分度的同时优化和提升。

为此，研发一种新的基于发光材料的高灵敏度温度测量材料就具有非常重要的实际意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于元素铕和锰共同掺杂的光学测温材料及其制备方法，该测温材料克服传统单一稀土发光离子热耦合测温材料的缺陷，通过铕和锰元素的共同掺杂形成的双发光特性使得测温材料具有高灵敏度，且制备方法简单安全，利用双发光中心的荧光强度比精确测量温度，具有测温范围宽，信号监测甄别度大的特点。

具体的，本发明的技术方案如下：

本发明第一个方面公开了一种基于元素铕和锰共同掺杂的测温材料，具有以下通式(1)表示的原子比组成：

(Na_1-xLi_x)(La_1-y-z-mGd_yY_z)MgW_1-nO₆:Eu_m³⁺,Mn_n⁴⁺ (1)

其中，x、y和z满足如下条件：0≤x≤0.5，0≤y≤0.3，0≤z≤0.3；m和n满足如下条件：0m≤0.1，0n≤0.02。

应该理解，本发明的测温材料的具体原子比组成并不限于上述组成，任何合适的组成都在本专利申请的保护范围之内。

优选的，所述测温材料可以作为温度探针的材料。

进一步的，所述测温材料具有以下通式(2)表示的原子比组成：

(Na_0.9Li_0.1)(La_0.75Gd_0.1Y_0.1)MgW_0.997O₆:Eu_0.05³⁺,Mn_0.003⁴⁺ (2)