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預(yù)警型射線柔性防護(hù)用發(fā)光材料、制備方法及應(yīng)用

文檔序號(hào):40532696發(fā)布日期:2024-12-31 13:49閱讀:27來源:國(guó)知局
預(yù)警型射線柔性防護(hù)用發(fā)光材料、制備方法及應(yīng)用

本發(fā)明屬于發(fā)光材料,具體涉及預(yù)警型射線柔性防護(hù)用發(fā)光材料,還涉及上述預(yù)警型射線柔性防護(hù)用發(fā)光材料的制備方法及應(yīng)用。


背景技術(shù):

1、核能利用過程中,核輻射產(chǎn)生的x射線、α射線、β射線、γ射線和中子射線,會(huì)對(duì)人體造成不同程度的損傷。因此,核安全問題越來越受到廣泛關(guān)注,做好核輻射防護(hù)工作是確保核安全的關(guān)鍵。

2、最為苦惱的是,射線看不見、摸不著,易傷人于無形,因此在各種不同的復(fù)雜環(huán)境中,射線預(yù)警尤為重要。gd2o3是一種紫外光激發(fā)的熒光粉,在各種摻雜劑中,基于離子半徑的相似性,gd2o3被認(rèn)為是摻雜稀土離子的合適基質(zhì)。根據(jù)發(fā)光預(yù)警應(yīng)用的需求,人體肉眼對(duì)紅光和綠光最為敏感,因此研究人員針對(duì)gd2o3:eu3+和gd2o3:tb3+進(jìn)行了大量摸索,結(jié)果表明稀土離子eu3+或tb3+摻雜的gd2o3納米顆粒在一定濃度范圍內(nèi),其發(fā)光強(qiáng)度隨著摻雜濃度的增加而增大,但當(dāng)超過最佳濃度時(shí),便會(huì)產(chǎn)生濃度淬滅現(xiàn)象。從目前研究結(jié)果來看,在射線柔性防護(hù)中添加稀土發(fā)光材料實(shí)現(xiàn)預(yù)警功能,已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員共同面臨的難題。


技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供預(yù)警型射線柔性防護(hù)用發(fā)光材料,解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的無法在射線柔性防護(hù)中添加稀土發(fā)光材料進(jìn)行預(yù)警的問題。

2、本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供預(yù)警型射線柔性防護(hù)用發(fā)光材料的制備方法。

3、本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供預(yù)警型射線柔性防護(hù)用發(fā)光材料的應(yīng)用。

4、本發(fā)明所采用的第一個(gè)技術(shù)方案是,預(yù)警型射線柔性防護(hù)用發(fā)光材料,發(fā)光材料的結(jié)構(gòu)通式為:2naeuxgd(1-x)(po3)4,2naeuxgd(1-x)(po3)4中eu3+相對(duì)于gd3+的摩爾占比為1~100%。

5、本發(fā)明第一個(gè)技術(shù)方案的特點(diǎn)還在于:

6、2naeuxgd(1-x)(po3)4中eu3+相對(duì)于gd3+的摩爾占比為10~70%。

7、2naeuxgd(1-x)(po3)4中eu3+相對(duì)于gd3+的摩爾占比為30~50%。

8、本發(fā)明所采用的第二個(gè)技術(shù)方案是,預(yù)警型射線柔性防護(hù)用發(fā)光材料的制備方法,具體步驟如下:

9、s1:將混合粉末在瑪瑙研缽中研磨使其均勻混合,研磨時(shí)需加入無水乙醇至恰好能夠浸沒混合物;

10、s2:將s1得到的混合物粉末送至干燥箱中,進(jìn)行烘干;

11、s3:將s2烘干后的烘干粉末送至剛玉坩堝中,在空氣氣氛下于管式爐中進(jìn)行煅燒,得到煅燒樣品;

12、s4:將s3得到的煅燒樣品用溫水和硝酸清洗,去除可能殘留的反應(yīng)物,得到預(yù)警型射線柔性防護(hù)用發(fā)光材料,預(yù)警型射線柔性防護(hù)用發(fā)光材料結(jié)構(gòu)通式為:2naeuxgd(1-x)(po3)4,其中eu3+相對(duì)于gd3+的摩爾占比為1~100%。

13、本發(fā)明第二個(gè)技術(shù)方案的特點(diǎn)還在于:

14、混合粉末的組分為氧化物、(nh4)2hpo4與na2co3,按照質(zhì)量百分比,氧化物占比23~24%,(nh4)2hpo4占比69~70%,na2co3占比7%。

15、氧化物為gd2o3與eu2o3,gd2o3與eu2o3按一定比例混合。

16、s1中,研磨時(shí)間50~70min。

17、s2中,烘干溫度為50~70℃,時(shí)間20~40min。

18、s3中,煅燒溫度550~850℃,煅燒時(shí)間22~26h,煅燒結(jié)束后冷卻速率1~3℃/min。

19、本發(fā)明所采用的第三個(gè)技術(shù)方案是,預(yù)警型射線柔性防護(hù)用發(fā)光材料在核潛艇的生物防護(hù)、防核裝甲車的內(nèi)部防護(hù)、核設(shè)施異形復(fù)雜結(jié)構(gòu)射線防護(hù)及特殊電子元器件射線防護(hù)中的應(yīng)用。

20、本發(fā)明的有益效果是:

21、(1)本發(fā)明提供的預(yù)警型射線柔性防護(hù)用發(fā)光材料,通過基體和功能粒子共混、烘干與煅燒,并控制其參數(shù)在可控范圍內(nèi),可以獲得均勻的微觀組織;同時(shí)有效調(diào)控材料的發(fā)光特性,實(shí)現(xiàn)射線預(yù)警功能。

22、(2)本發(fā)明提供的預(yù)警型射線柔性防護(hù)用發(fā)光材料的制備方法,能夠有效調(diào)控柔性材料的微觀組織均勻性,能夠使其獲得優(yōu)良的射線致發(fā)光特性,且制備方法簡(jiǎn)單,參數(shù)易控。



技術(shù)特征:

1.預(yù)警型射線柔性防護(hù)用發(fā)光材料,其特征在于,所述發(fā)光材料的結(jié)構(gòu)通式為:2naeuxgd(1-x)(po3)4,所述2naeuxgd(1-x)(po3)4中eu3+相對(duì)于gd3+的摩爾占比為1~100%。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)警型射線柔性防護(hù)用發(fā)光材料,其特征在于,所述2naeuxgd(1-x)(po3)4中eu3+相對(duì)于gd3+的摩爾占比為10~70%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)警型射線柔性防護(hù)用發(fā)光材料,其特征在于,所述2naeuxgd(1-x)(po3)4中eu3+相對(duì)于gd3+的摩爾占比為30~50%。

4.如權(quán)利要求1所述的預(yù)警型射線柔性防護(hù)用發(fā)光材料的制備方法,其特征在于,具體步驟如下:

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的預(yù)警型射線柔性防護(hù)用發(fā)光材料的制備方法,其特征在于,所述混合粉末的組分為氧化物、(nh4)2hpo4與na2co3,按照質(zhì)量百分比,所述氧化物占比23~24%,所述(nh4)2hpo4占比69~70%,所述na2co3占比7%。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的預(yù)警型射線柔性防護(hù)用發(fā)光材料的制備方法,其特征在于,所述氧化物為gd2o3與eu2o3,所述gd2o3與eu2o3按一定比例混合。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的預(yù)警型射線柔性防護(hù)用發(fā)光材料的制備方法,其特征在于,所述s1中,研磨時(shí)間50~70min。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的預(yù)警型射線柔性防護(hù)用發(fā)光材料的制備方法,其特征在于,所述s2中,烘干溫度為50~70℃,時(shí)間20~40min。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的預(yù)警型射線柔性防護(hù)用發(fā)光材料的制備方法,其特征在于,所述s3中,煅燒溫度550~850℃,煅燒時(shí)間22~26h,煅燒結(jié)束后冷卻速率1~3℃/min。

10.如權(quán)利要求1~9任一所述的預(yù)警型射線柔性防護(hù)用發(fā)光材料在核潛艇的生物防護(hù)、防核裝甲車的內(nèi)部防護(hù)、核設(shè)施異形復(fù)雜結(jié)構(gòu)射線防護(hù)及特殊電子元器件射線防護(hù)中的應(yīng)用。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了預(yù)警型射線柔性防護(hù)用發(fā)光材料,發(fā)光材料的結(jié)構(gòu)通式為:2NaEuxGd(1?x)(PO3)4,2NaEuxGd(1?x)(PO3)4中Eu3+相對(duì)于Gd3+的摩爾占比為1~100%;本發(fā)明還公開了上述發(fā)光材料的制備方法及應(yīng)用。本發(fā)明提供的預(yù)警型射線柔性防護(hù)用發(fā)光材料,解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的無法在射線柔性防護(hù)中添加稀土發(fā)光材料進(jìn)行預(yù)警的問題。

技術(shù)研發(fā)人員:王曉娟,王博宇,馮寧寧,韓小祥,劉洋,原林,方青龍,翟慎菂
受保護(hù)的技術(shù)使用者:西安工程大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2024/12/30
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