【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新材料，具体涉及离子晶体材料的制备方法和应用。
技术介绍
1、中红外波段的红外能够被人体近100％吸收产生温热效应，与人体所需的能量范围相匹配，已有研究(参见李楠楠,张红星.近红外脑功能成像在抑郁障碍治疗中的研究进展[j].心理月刊,2023,18(23):237-240.doi:10.19738/j.cnki.psy.2023.23.072，刘钰.远红外干预联合结构式动机访谈对男性酒精依赖患者认知功能、心理症状、甲状腺激素和大脑脑区体积的影响[d].安徽医科大学,2023.doi:10.26921/d.cnki.ganyu.2023.001926，)和临床实验和实践证明，近中远红外可提高免疫力和血液循环，缩短伤口愈合的时间，缓解疼痛，对抗抑郁，改善睡眠质量，并延缓记忆力衰退等理疗效果。红外还可以增加细胞的活力，加强新陈代谢，使体内外的物质交换处于平稳状态，具有消炎、消肿功能。目前国内外都在大力开发这类产品。红外装置在医疗保健、食品保鲜、日常生活、军事防御等领域都有广阔的应用。
2、早在1852年，斯托克斯就观察到荧光通常被较弱地折射，较长波长的光通常不能产生较短波长的光的定理。作为该定律的例外的少数荧光材料在随后的时间中作为反斯托克斯荧光材料被知晓。因为ir光位于可见光谱的长波末端之外，所以所有发光的ir可激发的荧光材料都是反斯托克斯的荧光材料。然而，这些ir可激发的发光材料都没有显示出足以制造商业上常用装置的性能。热辅助上转换光致发光(thermal-assisted up-conversion p
3、现有技术中的远红外材料有以无机物或者有机物为黏合剂进一步配合纤维棉的具有热辐射功能的涂料、以高分子材料为成膜物(参见中国专利cn200910114432、cn202311679030、cn201811057723)等，应用于设备时，材料的迁移率大，在使用过程中损耗大，不能发射稳定的、可持续的红外线，颗粒尺寸较大成分均匀性差，红外辐射能量较低，红外辐射性能差。并且，现有技术中较为集中的研究和开发在远红外方面，在中红外波段的装置研究较为分散。镱作为敏化剂和铒作为活化剂，在进一步的开发过程中，铒被钬或铥替代，随着时间的发展也使用了其他物质进行了尝试。专利技术人为了解决上述问题，进行原料复配的研究，得到的材料常温下可发射5-7μm的中红外辐射，颗粒尺寸较小成分均匀性好，红外辐射能量高，红外辐射性能好。
4、迄今为止在转化方面所达到的效率或转化效率对于许多设备应用情况来说是不够的。上述材料用于装置可制成用于提高人体代谢能力、免疫能力、体温的装置，尤其是在装置中设置声波发生器和光波发生器时，二者可实现协同作用，形成声光共振，作用于人体，其效果更佳。从而改变人体代谢。本专利技术的材料以“光致发光”为核心原理工作，采用太阳光或自然光激发光源产生波段，以不同的激发光作用，最终产生的二次发光都不需借助于热源或其它工况，可达到小型化、民用化、穿戴化的程度，利于生产实践。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术的第一个方面提供了一种离子晶体材料，原料包括稀土化合物、硅酸盐、气相二氧化硅、填料、弹性体，其中，稀土化合物包括稀土氧化物、稀土可溶性盐，其中稀土氧化物包含氯化铕、氧化铒、氧化钬、氧化镱和氧化钐。
2、优选的，稀土可溶性盐包括醋酸钕、乙酸铈、磷酸镧中的一种或多种。
3、优选的稀土氧化物还包含氧化钇、氧化钪、氧化锆、氧化铈、氧化钆、氧化锑、氧化锡中的一种或多种。
4、优选的硅酸盐包括钙铁辉石和镁电气石中的一种或多种。
5、优选的填料包括三氧化铝、二氧化钛、二氧化锌、碳化硅和氧化硅中的一种或多种。
6、优选的离子晶体材料还包括表面处理剂，表面处理剂为2-氨基-3-苯基-丙烷三乙氧基硅烷。
7、优选的离子晶体材料还包括助剂为硅烷偶联剂。
8、优选的离子晶体材料还包括润湿剂，润湿剂为1,4-二(十八烷基)磺酸基琥珀酸钠、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物的组合。
9、本专利技术的第二个方面提供了一种离子晶体材料的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
10、(1)将稀土化合物、硅酸盐、气相二氧化硅进行分别粉碎后，混合均匀，在1200℃-1800℃的高温炉中煅烧60-80min，得到混合物1；
11、(2)将混合物1加入至反应釜中反应10-20h，其中温度为800-1200℃，压力为12-25mpa，冷却后研磨，即得混合物2；
12、(3)将步骤(2)中制备的混合物2、填料、表面活性剂、助剂和润湿剂搅拌2-4h，得到混合物3，将弹性体加热至150-200℃，加入混合物3，搅拌10-20h，在挤出机中造粒，即得。
13、本专利技术的第三个方面提供了一种上述离子晶体材料在制备在医疗设备中应用。
14、本专利技术的有益效果是：
15、1.原料采用宿主晶格如氧化铝(al2o3)和气相二氧化硅(sio2)，它们不仅提供了适当的晶格参数以容纳稀土离子，还创造了理想的局部环境。所选择的罕见元素，包括铒(er)，钬(ho)和镱(yb)，其电子结构支持能量级与近红外波长匹配的跃迁。
16、2.通过使用高功率led和聚焦红激光器作为激发源，对材料的光反应性能进行了广泛的测试。根据实验结果对材料的组成及结构进行了多轮优化，镱作为敏化剂，铒作为活化剂联合使用钬，利用氧化铒的发光敏感性，成功实现了目标红外波段的显著输出提升。
17、本专利技术的材料常温下可发射5-7μm的中红外辐射，颗粒尺寸均匀为30μm，成分均匀性好，提高了红外辐射发射率，红外辐射性能好。氧化钐还可以提高电磁的转化，也可作为磁性因子再回收利用，上述稀土原料还可以通过废料回收稀土后再利用，具有环保意识。
18、3.为了维持材料的高透明度和低光损耗，精心设计了晶体生长方法，并进行了表面涂覆后处理技术，以进一步改善入射光与稀土离子之间的相互作用并优化ucpl效果。
19、4.本专利技术的材料的导电率测试证实了较高电阻率的绝缘特征，这与预期相符合。未照射与照射条件下的导电率结果表明，掺杂的宿主晶格表现出稳定的电子性质。
20、5.本专利技术的离子晶体材料展示出复杂的光致辐射，是由稀土掺杂引发的能带理论和量子力学效应共同作用的结果。结果揭示了离子晶体在光激发和声波调控下的电子行为，离子晶体被激发产生的振动，即晶胞本身振动和阴阳离子自振动得到红外辐射光子和声子。这种独特的物理过程与传统半导体光电材料的工作原理有着根本区别。通过调整晶体材料的对称性和弹性特性，使其能够对声波产生响应。实验表明，晶体对声波的响应可以显著增强选定的红外光发射峰值，突出了晶格结构对于改变稀土离子电子能级中相互作用的重要性。
21、6.本本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种离子晶体材料，其特征在于，原料包括稀土化合物、硅酸盐、气相二氧化硅、填料、弹性体，其中，稀土化合物包括稀土氧化物、稀土可溶性盐，其中稀土氧化物包含氯化铕、氧化铒、氧化钬、氧化镱和氧化钐。
2.根据权利要求1所述的离子晶体材料，其特征在于，所述稀土可溶性盐包括醋酸钕、乙酸铈、磷酸镧中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的离子晶体材料，其特征在于，所述稀土氧化物还包含氧化钇、氧化钪、氧化锆、氧化铈、氧化钆、氧化锑、氧化锡中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的离子晶体材料，其特征在于，所述硅酸盐包括钙铁辉石和镁电气石中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的离子晶体材料，其特征在于，所述填料包括三氧化铝、二氧化钛、二氧化锌、碳化硅和氧化硅中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的离子晶体材料，其特征在于，所述离子晶体材料还包括表面处理剂，表面处理剂为2-氨基-3-苯基-丙烷三乙氧基硅烷。
7.根据权利要求1所述的离子晶体材料，其特征在于，所述离子晶体材料还包括助剂为硅烷偶联剂。
8.根据权
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的一种离子晶体材料的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
10.一种根据权利要求9所述的离子晶体材料的制备方法制备在医疗设备中应用。
...【技术特征摘要】
1.一种离子晶体材料，其特征在于，原料包括稀土化合物、硅酸盐、气相二氧化硅、填料、弹性体，其中，稀土化合物包括稀土氧化物、稀土可溶性盐，其中稀土氧化物包含氯化铕、氧化铒、氧化钬、氧化镱和氧化钐。
2.根据权利要求1所述的离子晶体材料，其特征在于，所述稀土可溶性盐包括醋酸钕、乙酸铈、磷酸镧中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的离子晶体材料，其特征在于，所述稀土氧化物还包含氧化钇、氧化钪、氧化锆、氧化铈、氧化钆、氧化锑、氧化锡中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的离子晶体材料，其特征在于，所述硅酸盐包括钙铁辉石和镁电气石中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的离子晶体材料，其特征在于，所述填料包括三氧化铝、二氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈艳，
申请(专利权)人：佛山市必生脉电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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