ZrO2∶Ti4+/PDMS复合弹性材料的制备及其力致余辉发光性能

摘要：

本工作基于高温固相法制备的ZrO2∶Ti4+荧光粉和PDMS硅橡胶,获得了一种新型力致余辉发光复合弹性材料,并通过XRD、扫描电子显微镜、光谱技术等对荧光粉及弹性体的结构、发光和陷阱性能进行了针对性的表征.结果表明:ZrO2属于单斜晶系,空间群P21/c(No.14),为中心对称结构,力致发光与常见的压电发光无关,基质的带隙大约为5.01 eV,宽度较大,有利于发光能级的辐照跃迁,均匀掺入Ti4+作为发光中心后,具有Ti4+特征发射eg→t2g的青色的光致及余辉发光,确定了最强发射时Ti4+的掺杂浓度为0.10％,ZrO2∶Ti4+荧光粉与PDMS复合制备的弹性材料在通过254nm的紫外灯辐照蓄能后,可在刮划、撕扯、按压、弯折和拉伸等外力刺激下发出明亮的青色力致发光,并能在裸眼视觉下持续数秒时间,该力致余辉现象力光线性依赖且辐照可重复,在应力可视化、力光传感、工程探测和人造皮肤等领域展现出良好的应用潜力和发展前景,提出了一种可能的摩擦电引发陷阱载流子激励力致余辉发光的机理.

关键词：力致发光、余辉发光、接触电、压电、复合弹性材料

所属期刊栏目：50

分类号：TB3(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金12074159

在线出版日期：2023-02-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：3134-3140