稀土摻雜鐵電陶瓷的發光溫度特性研究

《稀土摻雜鐵電陶瓷的發光溫度特性研究》是依託同濟大學，由王旭升擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：稀土摻雜鐵電陶瓷的發光溫度特性研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：王旭升
• 依託單位：同濟大學

中文摘要

本項目以申請者近年來在稀土發光鐵電材料的前期工作為基礎，以高居里點鉍層狀結構鐵電陶瓷材料為研究對象，研究稀土Eu、Pr、Sm、Er、Ho、Yb等離子摻雜、替代鐵電陶瓷的製備工藝技術、缺陷和發光中心的形成與控制、高濃度稀土離子摻雜、替代情況下陶瓷的結構設計和新型固溶體構築；研究材料的組成、微觀結構、稀土離子摻雜或稀土離子與其它離子共摻對材料光致發光和上轉換髮光性能的調控，以螢光強度比技術研究發光性能隨溫度的變化規律和機理；開發出具有自主智慧財產權的高性能稀土發光鐵電陶瓷材料，使其居里點高於600C，同時具有優良的光致發光或上轉換髮光特性，在-100C-300C溫度範圍，材料的發光特性隨溫度變化敏感，靈敏度高於0.006 /K。本研究為基於光致發光或上轉換髮光的溫度感測器和系統奠定良好的材料基礎。

結題摘要

製備了稀土摻雜鈦酸鹽基、鉍層狀基、鈮酸鹽基系列鐵電發光陶瓷以及鎢酸鹽基發光陶瓷，研究了稀土Er、Ho、Yb、Tb、Tm等離子摻雜、替代對發光材料的缺陷調控和上轉換髮光性能的調控。以螢光強度比技術研究發光性能隨溫度的變化規律和機理，研製出高性能鎢酸鹽基上轉換髮光溫度敏感材料，在-100C-300C溫度範圍，測溫靈敏度高於0.011K-1。本研究在生物醫學、深海等低溫區精確測溫有套用前景。還研製出鐠摻雜鉭酸鋰基應力發光新材料，具有優良的應力發光性能，對鐵電發光材料的多功能套用有科學意義。申請發明專利6項；發表SCI源刊論文18篇，其中2篇ESI高被引。培養博士研究生4人、碩士研究生7人。