具有光致变色效应彩色陶瓷的制备与性能研究

作者：温强强; 包金小^*; 王丽贺; 边振虎; 孙晗; 张凤龙

来源：陶瓷学报, 2023, 44(05): 944-950.

DOI：10.13957/j.cnki.tcxb.2023.05.011

• 光致变色
• Nb2Zr6O17
• 可逆性
• 色心

通过高温固相反应法制备了具有光致变色效应的x Nb2O5:Er-(1-x)3YSZ彩色陶瓷，并对陶瓷样品的晶体结构、微观形貌和光学性能进行研究。结果表明：当x为30 wt.%时，陶瓷样品具有单一的Nb2Zr6O17晶体结构，显微形貌均匀致密。在365 nm紫外光和350℃加热处理交替进行下，陶瓷表面的颜色表现出了明显的可逆变化，最高的光致变色对比度达到22.6%，且具有接近2 s的快速响应时间。通过对陶瓷样品进行循环寿命测试发现，其具有较高的可逆性和良好的循环稳定性。漫反射光谱和XPS测试结果证明了氧空位缺陷的存在，氧空位捕获受激电子形成色心以及在热扰动下释放电子的机制主导了光致变色过程。最后，构建了可能的光致变色模型，解释了光致变色过程机制。

• 单位
  内蒙古科技大学