【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于物理材料，具体地，涉及一种具有光致发光和储能性能的陶瓷材料。
技术介绍
1、陶瓷材料在现阶段的应用已经远远超出工艺品的范围限制，也越来越多应用于汽车，飞机等领域。由于其防火隔热的保护性能且重量轻、高熔融温度、高拉伸强度和化学惰性被广泛应用。
2、发光陶瓷材料是一种将蓄光材料经过高温高压激化处理而成的一种高纯度的尖端材料，它可以吸收阳光或其他散射光，吸光蓄光后活化而发出强光。在电力匮乏区域实现夜间照明和建筑物多种装饰的设计方面有很好的应用，如：夜光石膏天花板、吊棚、霓虹装饰、装饰画、夜光瓷砖等。
3、常规制备发光陶瓷的方法是在表面上一层釉，在一般条件下，釉的性能稳定，发光稳定，但是在长期的紫外灯光照射下，或者长期在潮湿的环境中，表面的釉层会分解，导致表面变黑，亮度下降。不同材料制成的釉面都会有发光亮度低，余晖时间短，耐高温性能下降，釉面质量差，易开裂，耐水性差等原因。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种具有光致发光和储能性能的陶瓷材料，通过合成介孔有机硅材料后与碱土铝酸盐制成复合材料，再在该复合材料上沉积一层氧化铋，得到光致发光且可以储能的陶瓷材料。
2、本专利技术要解决的技术问题：本专利技术改变了常规制备发光陶瓷的思路，将陶瓷与发光材料和为整体，避免了釉面或者涂层与坯体结合性不佳，容易产生釉裂等缺陷，发光亮度低等缺陷。此外，通过对陶瓷材料的改性使得能量储限增加，延长其发光时间，并通过沉积铋层增加材料光致发光的效果，增强光
3、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
4、一种具有光致发光和储能性能的陶瓷材料，制备方法包括以下步骤：
5、a1、将1g的壳聚糖分散在25ml 1.5％的醋酸溶液中，搅拌均匀后加入2-3g乙烯基三乙氧基硅烷，在室温下连续搅拌过夜，得到硅基溶液；
6、a2、将含有120ml液体石蜡和5.5g脱水山梨糖醇三油酸酯的悬浮液分散在反应器中搅拌30分钟，随后添加硅基溶液以1400rmp搅拌60分钟，再向其中加入3g聚氧乙烯脱水山梨糖醇三油酸酯继续搅拌60分钟；
7、a3、将含有3ml 28％氨和7ml异丙醇溶液混合后逐滴添加到反应器中，搅拌1小时，在真空过滤并用石油醚、乙醇和去离子水洗涤后，将样品在-60℃下冷冻干燥24小时后在ar/h2气氛中碳化3小时，即得介孔有机硅材料。
8、进一步地，ar/h2气氛的含量分别为95％和5％。
9、进一步地，碳化温度为1000℃。
10、进一步地，将有机硅材料与碱土铝酸盐制成复合材料的具体操作为：
11、b1、将碱土铝酸盐原料溶解在去离子水中，加入硝酸溶液和尿素，随后将混合物加热5-10分钟；
12、b2、将加热后的混合物转移到陶瓷坩埚中，在500-900℃温度下脱水分解3-5分钟，获得蓬松的碱土铝酸盐产物；
13、上述反应过程中，利用金属硝酸盐和有机还原剂在其水溶液中在适度低的环境温度下发生的氧化还原燃烧反应，以硝酸盐用作氧化剂，尿素用作还原剂。将原料都溶解在水溶液中，制成均匀的溶液，加热脱水后，溶液可以燃烧完成反应，燃烧反应的点火温度会降至500℃，产生蓬松多孔的产物。
14、b3、将碱土铝酸盐产物充分研磨后，加入介孔有机硅材料，混合比例为1：1，即得碱土铝酸/有机硅复合材料。
15、进一步地，碱土铝酸盐原料包括sr(no3)2、a l(no3)3˙9h2o、eu2o3、dy2o3。
16、进一步地，所述sr(no3)2、a l(no3)3˙9h2o、eu2o3、dy2o3原料的摩尔比为：0.5-1：1：0.01：0.02。
17、进一步，在碱土铝酸盐/有机硅复合材料上沉积铋的具体操作为：
18、将bi(no3)3˙5h2o加入碱土铝酸盐/有机硅复合材料中，搅拌均匀后，随后在400℃下加热10-20分钟，蒸发h2o和hno3物质后即得沉积bi膜的碱土铝酸/有机硅复合材料，即为具有光致发光和储能性能的陶瓷材料。
19、本专利技术的有益效果：
20、(1)本专利技术技术方案中，以介孔有机硅为原料，除了高孔隙率、优异的高温抗氧化性、力学性能等，还具有良好的光学和电学效应，相较于其他多孔硅来说具有更高的稳定性和容扩性，增加与碱土铝酸盐和氧化铋的结合强度。
21、(2)本专利技术技术方案中，使用铋层包裹有机硅/碱土铝酸盐复合材料，沉积的铋层的过程中，介孔有机硅发生了钝化，并且发生了bi-o-si和bi-o的新结合，悬空键饱和加上自由电荷引起的氧化铋超薄膜的金属行为，这种表面会促进复合材料对光的吸收。
22、(3)本专利技术技术方案中，使用碱土铝酸盐作为陶瓷材料的原料，搭配介孔有机硅，增大了材料的吸光光谱和材料的放光时长，碱土铝酸盐可以吸收和存储可见光、黑色光和灯光，有机硅搭配铋层可以吸收紫外光和红外光，并且材料都具有放光能力以增强发光亮度。
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1.一种具有光致发光和储能性能的陶瓷材料，其特征在于，制备方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种具有光致发光和储能性能的陶瓷材料，其特征在于，介孔有机硅材料的制备方法为：
3.根据权利要求1所述的一种具有光致发光和储能性能的陶瓷材料，其特征在于，将有机硅材料与碱土铝酸盐制成复合材料的具体操作为：
4.根据权利要求3所述的一种具有光致发光和储能性能的陶瓷材料，其特征在于，所述碱土铝酸盐为SrAl2O4、SrAl 14O25、SrAl4O7和SrAl 12O19中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种具有光致发光和储能性能的陶瓷材料，其特征在于，在碱土铝酸盐/有机硅复合材料上沉积铋的具体操作为：
6.根据权利要求3所述的一种具有光致发光和储能性能的陶瓷材料，其特征在于，所述碱土铝酸盐原料包括Sr(NO3)2、Al(NO3)3˙9H2O、Eu2O3、Dy2O3，其中Sr(NO3)2、Al(NO3)3˙9H2O、Eu2O3、Dy2O3原料的摩尔比为：0.5-1：1：0.01：0.02。
【技术特征摘要】
1.一种具有光致发光和储能性能的陶瓷材料，其特征在于，制备方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种具有光致发光和储能性能的陶瓷材料，其特征在于，介孔有机硅材料的制备方法为：
3.根据权利要求1所述的一种具有光致发光和储能性能的陶瓷材料，其特征在于，将有机硅材料与碱土铝酸盐制成复合材料的具体操作为：
4.根据权利要求3所述的一种具有光致发光和储能性能的陶瓷材料，其特征在于，所述碱土铝酸盐为sral2o4、sral 14o25、sral...
【专利技术属性】
技术研发人员：王平波，
申请(专利权)人：陕西华拓能源化工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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