稀土是有(yǒu)色金屬中具有獨特性(xìng)能的(de)17種金屬(shǔ)元素(sù)的統(tǒng)稱,素有“工業味精”稱號,是國家的重要戰略資源、新材料研製的“寶庫”。人們常說“中東有石(shí)油,中國有稀(xī)土”,而我國擁有豐富的稀土資源,並且其稀土中所含有的金屬(shǔ)是其他(tā)國家所沒有的。
如何利用好稀土,不斷拓展稀土應用領域,近年來我國科研人員做(zuò)了不少研究。近日,據悉在浙江省自然科學基金的資助下,中國計(jì)量大學趙士龍團隊圍繞溫度(dù)傳感器用稀土摻雜氧氟微晶玻璃(lí)光纖做了深入研究。
溫(wēn)度傳(chuán)感器是最早開發,應用最廣的一類傳感(gǎn)器,目前,溫度傳感器的市場份額大大超過了其他的傳感器,在半導(dǎo)體技術的支持下,本世紀相繼開發了半導體熱電偶傳感器、PN結溫度傳感器和集成溫度傳感器。與之相應,根據(jù)波與物質的相互作用規律,相繼(jì)開發了聲學溫度傳感器、紅外(wài)傳感器和微波傳感器。
據介紹(shào),目(mù)前人們已經發明的各種各(gè)樣的溫度傳感(gǎn)器,如傳統的熱電偶、熱電阻及輻(fú)射溫度計等,但(dàn)這些溫度傳感(gǎn)器大多隻能(néng)在傳統的場合應用。由於溫度測量的應用範圍不斷拓展,對溫度檢測的創新(xīn)、研究(jiū)和發展一(yī)直在進行,常規的溫度傳(chuán)感器已不能滿足許多領域的要求,尤其是(shì)在(zài)高科技領域。
“相比傳統的溫度傳感器,光纖溫度傳感器具(jù)有可靠性高、絕緣性好、抗電(diàn)磁幹擾、重複性好、響應速度快、價格低廉等特點,成為新型溫度傳(chuán)感器研究開發的重(chóng)要方向(xiàng)之一。”研究人員說,其特別(bié)適(shì)合於惡劣環境,如大電流、高磁場、易燃易爆、易腐蝕等中進行溫度測量,具有很高的研究價值和廣闊的(de)應用前景(jǐng)。
在稀土(tǔ)功能材料的發展中,尤其以稀土發光(guāng)材料格外引人注目(mù)。稀土因其特殊的電子層結構,而具有一般元素(sù)所無法比擬的光譜性質(zhì),稀土發光幾乎覆蓋了整個固體發光(guāng)的範疇,隻要談到發光,幾乎離不開稀土。稀土發光材料的應用會給光(guāng)源(yuán)帶來環保節(jiē)能、色彩顯色性能好及(jí)長壽命的作(zuò)用,有利於推動(dòng)照明顯示(shì)領域產品(pǐn)的更新換代。目前,我國稀土(tǔ)發光材料行業緊跟國際稀(xī)土(tǔ)發光材料研(yán)發和應用的(de)發展潮流,與下遊產業之間建立了良好的市場互動機製,成(chéng)為節能照明和電子信息產業發展過程中不可或缺的基礎材料。據介紹,科(kē)研團隊基於(yú)熒光光纖溫(wēn)度傳感器利用某些金屬離子,特別是稀土離子在不(bú)同基質中的發光,通過建立(lì)金屬離子在基質(zhì)中的熒光參數與溫度的關係,從(cóng)而得到待測物質的溫度的特點開展研究。
“通過對氧(yǎng)氟(fú)微晶玻璃組分、工(gōng)藝的設計和優化,得到了高度透明稀土摻雜氧氟微晶玻璃(lí),並(bìng)係統地分析了玻璃的組分對玻璃網絡結構、物化性能等溫度傳感靈敏度的影響規(guī)律。”本項目研製的稀(xī)土摻雜氧氟微晶玻璃光纖基質材料,可為研製具有自主知識產權的特種光纖,開發(fā)高(gāo)精度(dù)的光纖溫度傳感器提供科學依據和技(jì)術儲備。