專利名稱：一種Eu³⁺摻雜紅色激光誘導(dǎo)制冷玻璃體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一類具有紅色激光誘導(dǎo)反斯托克斯熒光制冷特性的Eu3+摻雜無(wú)機(jī)材料及其制備方法，特別是一類用于光伏陣列散熱技術(shù)的無(wú)機(jī)制冷材料及其制備方法，屬于制冷材料制備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
反斯托克斯突光制冷的概念Pringsheim在1929年提出，隨即Pringsheim和 Vavilov之間圍繞著該想法展開了一場(chǎng)非常激烈的爭(zhēng)論。第一個(gè)被觀察到具有實(shí)際制冷現(xiàn)象的系統(tǒng)是由CO2激光器泵浦的CO2氣體的振動(dòng)態(tài)躍遷。直到1995年Epstein等人才成功在Yb3+摻雜的重金屬氟化物玻璃材料中觀測(cè)到了這種制冷的現(xiàn)象，1999年該研究組報(bào)道了在功率為1360mW的激光泵浦下，樣品溫度降低達(dá)21K，2005年該研究組報(bào)道了在功率為 10W, 1026nm的激光泵浦下，樣品溫度降低到208K。利用單色性良好的激光泵浦樣品，利用熒光光子的能量大于吸收光子的平均能量，帶走分子振動(dòng)熱能的一種熒光制冷方法。具有體積小、質(zhì)量輕、無(wú)污染、無(wú)噪聲、成本低和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，在軍事、航天衛(wèi)星、低溫物理與工程等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一類具有紅色激光誘導(dǎo)反斯托克斯熒光制冷特性的Eu3+摻雜無(wú)機(jī)材料及其制備方法。
一種Eu3+摻雜紅色激光誘導(dǎo)制冷玻璃體，所述玻璃體為Eu2O3摻雜的玻璃體，按摩爾百分比，由下述組分組成
形成體60 80mol%
調(diào)整體10 39· 9mol%
Eu2O3O. I 10mol% ；
其中，所述形成體選自B203、SiO2, GeO2, TeO2中的一種或兩種；調(diào)整體選自MgO、 CaO、SrO、BaO、Y2O3、La2O3、Gd2O3、Lu2O3 中的一種或兩種。
本發(fā)明所述Eu3+摻雜紅色激光誘導(dǎo)制冷玻璃體優(yōu)選所述玻璃體為Eu2O3摻雜的玻璃體，按摩爾百分比，由下述組分組成
形成體60 80mol%
調(diào)整體15 39mol%
Eu2O3I 5mol%。
本發(fā)明所述Eu3+摻雜紅色激光誘導(dǎo)制冷玻璃體優(yōu)選所述玻璃體選自 B203_Mg0_La203_Eu203、B203_Mg0_Gd203_Eu203、B203_Mg0_Lu203_Eu203、Si02_Ca0_Eu203、 SiO2-SrO-Eu2O3^ SiO2-BaO-Eu2O3^ GeO2-CaO-Eu2O3^ GeO2-SrO-Eu2O3^ TeO2-CaO-Eu2O3^ TeO2-SrO-Eu2O3'GeO2-TeO2-CaO-Eu2O3 中的一種，其中，Eu2O3 摻雜摩爾濃度為 O. I 10mol%。
本發(fā)明所述Eu3+摻雜紅色激光誘導(dǎo)制冷玻璃體進(jìn)一步優(yōu)選所述玻璃體選自 62. 5B203-25Mg0_ (12. 5_x) La203_xEu203、62. 5B203-25Mg0_ (12. 5_x) Gd203_xEu203、 62. 5B203-25Mg0- (12. 5_x) Lu2O3-XEu2O3、80SiO2- (20_x) Ca0_xEu203、70SiO2- (30_x) SrO-XEu2O3> 60SiO2- (40-x) BaO-XEu2O3> 80GeO2- (20-x) Ca0_xEu203、70Ge02- (30-x) SrO-XEu2O3> 80Te02- (20-x) Ca0_xEu203、70Te02- (30-x) SrO-XEu2O3>40Ge02-40Te02- (20-x) CaO-XEu2O3 中的一種，其中 x=0. I 10。
本發(fā)明所述Eu3+摻雜紅色激光誘導(dǎo)制冷玻璃體更進(jìn)一步優(yōu)選所述玻璃體選自 62. 5B203-25Mg0_ (12. 5_x) La203_xEu203、62· 5B203-25Mg0_ (12. 5_x) Gd203_xEu203、 62. 5B203-25Mg0- (12. 5_x) Lu2O3-XEu2O3、80SiO2- (20-x) Ca0_xEu203、70SiO2- (30-x) SrO-XEu2O3> 60SiO2- (40-x) BaO-XEu2O3> 80GeO2- (20-x) Ca0_xEu203、70Ge02- (30-x) SrO-XEu2O3> 80Te02- (20-x) Ca0_xEu203、70Te02- (30-x) SrO-XEu2O3>40Ge02-40Te02- (20-x) CaO-XEu2O3中的一種，其中X=I 5。
本發(fā)明的另一目的是提供上述Eu3+摻雜紅色激光誘導(dǎo)制冷玻璃體的制備方法，
一種Eu3+摻雜紅色激光誘導(dǎo)制冷玻璃體的制備方法，包含下述工藝步驟
①原料混合按制冷材料組成的化學(xué)計(jì)量比，稱取Eu2O3和各玻璃組分材料后混合；
②焙燒和冷卻將馬弗爐升溫到1200°C，將混合的原料置入坩堝并放入到加熱的爐中焙燒30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃；
③拋光經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
本發(fā)明所述制備方法所述坩堝優(yōu)選高純剛玉坩堝或鉬坩堝；所述加熱爐優(yōu)選馬弗爐。
稀土離子是公認(rèn)的優(yōu)良發(fā)光中心，稀土發(fā)光中心中Eu3+離子的量子效率是十分高的，因此本發(fā)明選擇稀土離子Eu3+作為反斯托克斯熒光制冷中心。制冷功能的實(shí)現(xiàn)在于材料體系存在反斯托克斯熒光，可以帶走產(chǎn)生的熱量。本發(fā)明提出，選擇恰當(dāng)?shù)幕|(zhì)材料，完全可以實(shí)現(xiàn)Eu3+稀土離子的反斯托克斯熒光制冷。
本發(fā)明提供的熒光粉為稀土離子激活的具有較高聲子能量的無(wú)機(jī)粉體和玻璃材料體系，是一種紅色激光誘導(dǎo)后可產(chǎn)生反斯托克斯熒光制冷的熒光粉，可用在太陽(yáng)能陣列散熱系統(tǒng)的制冷材料，在體積、污染、噪聲、成本和可靠性等方面都有一定的要求，本發(fā)明的無(wú)機(jī)制冷材料其較傳統(tǒng)的制冷具有低污染、低噪聲、低成本和高可靠性。在紅色激光誘導(dǎo)下，實(shí)現(xiàn)制冷。


本發(fā)明附圖2幅，
圖I為反斯托克斯熒光制冷的原理圖2為實(shí)施例2所得制冷材料在紫外光激發(fā)下的發(fā)射光譜。
具體實(shí)施方式
下述非限制性實(shí)施例可以使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。
Eu3+摻雜紅色激光誘導(dǎo)制冷材料制冷機(jī)理如圖I所示，在熱平衡狀態(tài)，Eu3+的基態(tài)和低激發(fā)態(tài)能級(jí)將滿足波爾茲曼分布，選擇波長(zhǎng)合適的紅色激光泵浦Eu3+的7F2能級(jí)至5Dtl 能級(jí)，通過(guò)Eu3+的5Dtl能級(jí)至7F1能級(jí)躍遷發(fā)射能量高于泵浦光源的橙紅色光，通過(guò)反斯托克斯熒光發(fā)射帶走熱量，實(shí)現(xiàn)制冷。紅色激光波長(zhǎng)可以由材料體系中5Dtl能級(jí)至7F2能級(jí)發(fā)射峰位于611 626nm處，Eu3+的5Dtl能級(jí)至7F1能級(jí)發(fā)射峰位于58(T600nm光譜范圍。如圖 2所示的玻璃體系中同時(shí)存在5Dtl能級(jí)至7F1能級(jí)和7F2能級(jí)的兩組發(fā)射，在這種材料體系中獲得了熒光制冷性質(zhì)，這種具有橙紅和紅光兩組發(fā)射材料具有優(yōu)越紅色激光誘導(dǎo)的制冷性倉(cāng)泛。
實(shí)施例I
62. 5B203-25Mg0-12. 4La203_0· IEu2O3 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 4. 35g B2O3, l.OOg MgO,4. 04g La203，0.04g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到 1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例2
62. 5B203-25Mg0-ll. 5La203_lEu203 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 4. 35g B2O3,1. OOg MgO, 3. 75g La2O3,0. 35g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后， 將樣品放入馬弗爐，焙燒30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例3
62. 5B203-25Mg0-7. 5La203_5Eu203 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 4. 35g B2O3,1. OOg Mg0，2.45g La2O3,1. 75g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200。。后， 將樣品放入馬弗爐，焙燒30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例4
62. 5B203-25Mg0-2. 5La203_10Eu203 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 4. 35g B2O3,1. OOg Mg0，0.81g La2O3, 3. 52g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200。。后， 將樣品放入馬弗爐，焙燒30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例5
62. 5B203-25Mg0-12. 4Gd203_0· IEu2O3 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 4. 35g B2O3, l.OOg MgO, 4. 50g Gd2O3,0. 04g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到 1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例6
62. 5B203-25Mg0-ll. 5Gd203_lEu203 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 4. 35g B2O3,1. OOg MgO,4. 17g Gd2O3,0. 35g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后， 將樣品放入馬弗爐，焙燒30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例7
62. 5B203-25Mg0-7. 5Gd203_5Eu203 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 4. 35g B2O3,1. OOgMgO, 2. 72g Gd2O3,1. 75g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200。。后， 將樣品放入馬弗爐，焙燒30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例8
62. 5B203-25Mg0-2. 5Gd203_10Eu203 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 4. 35g B2O3,1. OOg Mg0，0.91g Gd2O3, 3. 52g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200。。后， 將樣品放入馬弗爐，焙燒30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例9
62. 5B203-25Mg0-12. 4Lu203_0· IEu2O3 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 4. 35g B2O3, l.OOg MgO, 4. 93g Lu2O3,0. 04g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到 1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例10
62. 5B203-25Mg0-ll. 5Lu203_1Eu203 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 4. 35g B2O3,1. OOg MgO,4. 58g Lu2O3,0. 35g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后， 將樣品放入馬弗爐，焙燒30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例11
62. 5B203-25Mg0-7. 5Lu203_5Eu203 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 4. 35g B2O3,1. OOg Mg0，2.99g Lu2O3,1. 75g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200。。后， 將樣品放入馬弗爐，焙燒30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例12
62. 5B203-25Mg0-2. 5Lu203_10Eu203 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 4. 35g B2O3,1. OOg MgO, O. 99g Lu2O3, 3. 52g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后， 將樣品放入馬弗爐，焙燒30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例13
80Si02-19. 9Ca0_0. IEu2O3 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 4. 81g SiO2,1. 12g CaO, O. 04g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例14
80Si02-19Ca0-lEu203 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 4. 81g SiO2,1. 07g Ca0，0.35g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒 30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例15
80Si02-15Ca0-5Eu203 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 4. 81g SiO2,0. 84g CaO, I. 75g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例16
80Si02-10Ca0-10Eu203按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取4. 81g SiO2,0. 56g Ca0，3.52g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒 30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例17
70Si02-29 . 9Sr0-0. IEu2O3 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 4. 21g SiO2, 3. IOg SrO, O. 04g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例18
70Si02-29Sr0-lEu203 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 4.21g SiO2, 3. OOg SrO, O. 35g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒 30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例19
70Si02-25Sr0-5Eu203 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 4. 21g SiO2, 2. 59g SrO, I. 75g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒 30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例20
70Si02-20Sr0-10Eu203按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取4. 21g SiO2,2. 07g Sr0,3. 52g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒 30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例21
60Si02-39 . 9Ba0-0. IEu2O3 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 3. 60g SiO2,6. 12g BaO, O. 04g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例22
60Si02-39Ba0-lEu203 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 3. 60g SiO2, 5. 98g Ba0,0. 35g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒 30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例23
60Si02-35Ba0-5Eu203 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 3. 60g SiO2, 5. 37g BaO, I. 75g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒 30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例24
60Si02-30Ba0-10Eu203按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取3. 60g SiO2,4. 60g Ba0,3. 52g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒 30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例25
80Ge02-19. 9Ca0_0. IEu2O3 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 8. 37g GeO2,1. 12g CaO,O. 04g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例26
80Ge02-19Ca0_lEu203 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 8. 37g GeO2,1. 07g Ca0,0. 35g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒 30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例27
80Ge02-15Ca0-5Eu203 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 8. 37g GeO2,0. 84g CaO, I. 75g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒 30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例28
80Ge02-10Ca0_10Eu203按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取8. 37g GeO2,0. 56g Ca0,3. 52g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒 30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例29
70Ge02-29 . 9Sr0_0. IEu2O3 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 7. 32g GeO2, 3. IOg SrO, O. 04g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例30
70Ge02-29Sr0-lEu203 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 7. 32g GeO2, 3. OOg SrO, O. 35g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒 30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例31
70Ge02-25Sr0-5Eu203 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 7. 32g GeO2, 2. 59g SrO, I. 75g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒 30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例32
70Ge02-20Sr0-10Eu203按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取7. 32g GeO2,2. 07g Sr0,3. 52g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒 30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例33
80Te02-19. 9Ca0_0. IEu2O3 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 12. 8g TeO2,1. 12g CaO, O. 04g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例34
80Te02-19Ca0-lEu203 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 12. 8g TeO2,1. 07g Ca0,0. 35g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒 30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例35
80Te02-15Ca0-5Eu203 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 12. 8g TeO2,0. 84g CaO, I. 75g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒 30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例36
80Te02-10Ca0_10Eu203按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 12. 8g TeO2,0. 56g Ca0,3. 52g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒 30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例37
70Te02-29 . 9Sr0_0. IEu2O3 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 11. 2g TeO2, 3. IOg SrO, O. 04g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例38
70Te02-29Sr0-lEu203 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 11. 2g TeO2, 3. OOg SrO, O. 35g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒 30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例39
70Te02-25Sr0-5Eu203 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 11. 2g TeO2, 2. 59g SrO, I. 75g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒 30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例40
70Te02-20Sr0-10Eu203按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 11. 2g TeO2,2. 07g Sr0,3. 52g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒 30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例41
40Ge02-40Te02-19. 9Ca0_0. IEu2O3按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 4. 18g GeO2,6. 38g TeO2,1. 12g Ca0，0.04g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到1200。。后， 將樣品放入馬弗爐，焙燒30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例42
40Ge02-40Te02-19Ca0-lEu203 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 4. 18g GeO2, 6. 38gTe02,1. 07g CaO, O. 35g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到 1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例43
40Ge02-40Te02-15Ca0-5Eu203 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 4. 18g GeO2, 6. 38gTe02,0. 84g CaO, I. 75g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到 1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
實(shí)施例44
40Ge02-40Te02-10Ca0-10Eu203 按材料組成化學(xué)計(jì)量比，稱取 4. 18g GeO2, 6. 38gTe02,0 . 56g CaO, 3. 52g Eu2O3充分混勻后，置入高純剛玉坩堝，將馬弗爐升溫到 1200°C后，將樣品放入馬弗爐，焙燒30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃，經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
權(quán)利要求
1.一種Eu3+摻雜紅色激光誘導(dǎo)制冷玻璃體，其特征在于所述玻璃體為Eu2O3摻雜的玻璃體，按摩爾百分比，由下述組分組成 形成體60 80mol% 調(diào)整體10 39· 9mol% Eu2O3O. I 10mol% ； 其中，所述形成體選自B203、SiO2, GeO2, TeO2中的一種或兩種；調(diào)整體選自MgO、CaO、SrO、BaO、Y2O3、La2O3、Gd2O3、Lu2O3 中的一種或兩種。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的玻璃體，其特征在于所述玻璃體為Eu2O3摻雜的玻璃體，按摩爾百分比，由下述組分組成 形成體60 80mol% 調(diào)整體15 39mol% Eu2O3I 5mol%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的玻璃體，其特征在于所述玻璃體選自B203-Mg0-La203-Eu203、B2O3-MgO-Gd2O3-Eu2O3' B203-Mg0_Lu203-Eu203、SiO2-CaO-Eu2O3^ SiO2-SrO-Eu2O3^SiO2-BaO-Eu2O3^ GeO2-CaO-Eu2O3^ GeO2-SrO-Eu2O3^ TeO2-CaO-Eu2O3^ TeO2-SrO-Eu2O3^GeO2-TeO2-CaO-Eu2O3中的一種,其中，Eu2O3摻雜摩爾濃度為O. I 10mol%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的玻璃體，其特征在于所述玻璃體選自62. 5B203-25Mg0_ (12. 5_x) La203_xEu203、62. 5B203-25Mg0_ (12. 5_x) Gd203_xEu203、62. 5B203-25Mg0- (12. 5_x) Lu2O3-XEu2O3、80SiO2- (20_x) Ca0_xEu203、70SiO2- (30_x)SrO-XEu2O3> 60SiO2- (40-x) BaO-XEu2O3> 80GeO2- (20-x) Ca0_xEu203、70Ge02- (30-x)SrO-XEu2O3> 80Te02- (20-x) Ca0_xEu203、70Te02- (30-x) SrO-XEu2O3>40Ge02-40Te02- (20-x)CaO-XEu2O3 中的一種，其中 x=0. I 10。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的玻璃體，其特征在于所述玻璃體中，χ=Γ50
6.權(quán)利要求I所述的Eu3+摻雜紅色激光誘導(dǎo)制冷玻璃體的制備方法，其特征在于包含下述工藝步驟 ①原料混合按制冷材料組成的化學(xué)計(jì)量比，稱取Eu2O3和各玻璃組分材料后混合； ②焙燒和冷卻將馬弗爐升溫到1200°C，將混合的原料置入坩堝并放入到加熱的爐中焙燒30分鐘，取出后倒在銅板冷卻成玻璃； ③拋光經(jīng)過(guò)拋光得到表面光滑、厚度均勻的玻璃。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種激光誘導(dǎo)的制冷材料，特別是一種具有紅色激光誘導(dǎo)反斯托克斯熒光制冷特性的Eu3+摻雜無(wú)機(jī)材料及其制備方法。本發(fā)明基于反斯托克斯熒光制冷原理，提供一種用于光伏領(lǐng)域制冷系統(tǒng)的無(wú)機(jī)材料。該無(wú)機(jī)材料體系為稀土離子Eu3+激活的無(wú)機(jī)鹽類材料。該制冷材料具有良好的激光誘導(dǎo)制冷性能，可達(dá)到制冷的要求，可被紅色激光激發(fā)實(shí)現(xiàn)制冷，中摻雜離子Eu3+的7FJ組態(tài)通過(guò)吸收聲子熱布局，選擇半導(dǎo)體紅色激光器泵浦Eu3+的7F2能級(jí)，使其躍遷至5D0能級(jí)，通過(guò)5D0到7F1的輻射躍遷。利用熒光光子的能量大于吸收光子的平均能量，從而產(chǎn)生制冷。該體系用高溫固相法制備。
文檔編號(hào)C03C4/02GK102976612SQ20121051733
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者張金蘇, 陳寶玖, 李香萍, 孫佳石, 仲海洋, 程麗紅 申請(qǐng)人:大連海事大學(xué)