一种钙钛矿型高熵陶瓷材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种钙钛矿型高熵陶瓷材料及其制备方法，陶瓷材料的化学通式为：A1.2BO3，A位由Bi元素、Li元素、Na元素、K元素、Mg元素、Ba元素、Sr元素、Ca元素、Pb元素中的六种元素组成，B位为Ti元素；其制备步骤为：S1、将金属氧化物、金属碳酸盐和乙醇混合球磨，得到混合浆料；S2、干燥混合浆料；S3、对干燥所得粉体进行两段煅烧；该钙钛矿型高熵陶瓷材料在405nm光辐照下，数秒即发生光致变色效应，且变色效果较明显，具备光致变色快速响应的特点，且制备方法条件温和，操作上简单易行，成本低，具有很好的市场应用前景。

权利要求

1.一种钙钛矿型高熵陶瓷材料，其特征在于，其化学通式为：A1.2BO3，其中，A位由Bi元素、Li元素、Na元素、K元素、Mg元素、Ba元素、Sr元素、Ca元素、Pb元素中的六种元素组成，B位为Ti元素；其化学式为：(Bi0.2Na0.2K0.2Li0.2Ba0.2Pb0.2)TiO3、(Bi0.2Na0.2K0.2Li0.2Sr0.2Pb0.2)TiO3、(Bi0.2Na0.2K0.2Li0.2Ba0.2Sr0.2)TiO3、(Bi0.2Na0.2K0.2Li0.2Ba0.2Ca0.2)TiO3、(Bi0.2Na0.2K0.2Li0.2Sr0.2Ca0.2)TiO3、(Bi0.2Na0.2K0.2Li0.2Ba0.2Mg0.2)TiO3、(Bi0.2Na0.2K0.2Li0.2Sr0.2Mg0.2)TiO3、(Bi0.2Na0.2K0.2Li0.2Ca0.2Mg0.2)TiO3、(Bi0.2Na0.2K0.2Li0.2Ca0.2Pb0.2)TiO3、或(Bi0.2Na0.2K0.2Li0.2Mg0.2Pb0.2)TiO3。

2.一种如权利要求1所述的钙钛矿型高熵陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

S1、将与钙钛矿型高熵陶瓷材料元素组成相对应的金属氧化物、和/或金属碳酸盐在球磨介质中混合球磨，得到混合浆料；

S2、干燥混合浆料，得到钙钛矿型高熵陶瓷粉体；

S3、对钙钛矿型高熵陶瓷粉体进行煅烧，包括：1)对钙钛矿型高熵陶瓷粉体进行第一段煅烧：煅烧温度为900～1100℃，煅烧时间为1～5h，得到粉末状前驱体；2)将粉末状置于模具中并施加8～15Mpa的压力以压制成型；3)对压制成模的材料进行第二段煅烧：煅烧温度为1000～1200℃，煅烧时间为1～5h；进而得到钙钛矿型高熵陶瓷。

3.根据权利要求2所述的钙钛矿型高熵陶瓷材料的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，球磨时间为12～48h。

4.根据权利要求2所述的钙钛矿型高熵陶瓷材料的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，干燥温度为50～150℃。

5.根据权利要求2所述的钙钛矿型高熵陶瓷材料的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，第一段煅烧过程中的升温速率为2～8℃/min，降温速率为3～7℃/min；第二段煅烧过程中的升温速率为2～8℃/min，降温速率为先以3～7℃/min的速度降温至550℃，而后自然冷却至室温。

6.根据权利要求2所述的钙钛矿型高熵陶瓷材料的制备方法，其特征在于，还包括步骤S4：将钙钛矿型高熵陶瓷依次进行抛光打磨光滑和清洁除杂。

说明书

一种钙钛矿型高熵陶瓷材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及光致变色高熵陶瓷材料技术领域，特别涉及一种钙钛矿型高熵陶瓷材料及其制备方法。

背景技术

[0002] 光致变色材料，是指存在外加光刺激的情况下，能够发生颜色变化的一类材料。5G时代的到来和物联网技术的飞速发展，智能手机以及智能设备的普及，给人类生活带来巨大便利。但随着技术的革新和网络的发展，对信息安全也造成威胁，对全球的生物生存环境造成了新的挑战，造成了许多不可再生资源的浪费的同时产生了较多的电子垃圾。因此，寻找可替代、可循环往复利用、防伪性好的材料成为当前材料研究的重点。光致变色材料在存储、防伪、可擦拭读写等领域有着较大的应用前景。但是之前研究的光致变色材料或多或少存在着响应慢、光致变色现象不明显等缺点。因此寻找一种响应快速的光致变色材料是当下研究的热点。

[0003] 高熵材料拥有组分调节空间巨大、熵效应独特以及材料性能可调控强等优点。高熵四个独特的效应分别为高熵效应、迟滞扩散效应、晶格畸变效应、鸡尾酒效应。得益于其独特的效应，高熵材料存在相比于传统材料独特的功能特性，例如快速的热电响应或高效率的光电转换、好的抗疲劳性能等，因此利用其优异的功能特性进行针对性的设计就显得极其重要。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种具有光致变色响应快速特点的钙钛矿型高熵陶瓷材料。

[0005] 本发明的另一目的是提供一种上述钙钛矿型高熵陶瓷材料的制备方法。

[0006] 为此，本发明技术方案如下：

[0007] 一种钙钛矿型高熵陶瓷材料，其化学通式为：A1.2BO3，其中，A位由Bi元素、Li元素、Na元素、K元素、Mg元素、Ba元素、Sr元素、Ca元素、Pb元素中的六种元素组成，B位为Ti元素。

[0008] 优选，该钙钛矿型高熵陶瓷材料的化学式为：(Bi0.2Na0.2K0.2Li0.2Ba0.2Pb0.2)TiO3、(Bi0.2Na0.2K0.2Li0.2Sr0.2Pb0.2)TiO3、(Bi0.2Na0.2K0.2Li0.2Ba0.2Sr0.2)TiO3、(Bi0.2Na0.2K0.2Li0.2Ba0.2Ca0.2)TiO3、(Bi0.2Na0.2K0.2Li0.2Sr0.2Ca0.2)TiO3、(Bi0.2Na0.2K0.2Li0.2Ba0.2Mg0.2)TiO3、(Bi0.2Na0.2K0.2Li0.2Sr0.2Mg0.2)TiO3、(Bi0.2Na0.2K0.2Li0.2Ca0.2Mg0.2)TiO3、(Bi0.2Na0.2K0.2Li0.2Ca0.2Pb0.2)TiO3、或(Bi0.2Na0.2K0.2Li0.2Mg0.2Pb0.2)TiO3。

[0009] 一种上述钙钛矿型高熵陶瓷材料的制备方法，步骤如下：

[0010] S1、将与钙钛矿型高熵陶瓷材料元素组成相对应的金属氧化物、和/或金属碳酸盐在球磨介质中混合球磨，得到混合浆料；其中，金属氧化物、金属碳酸盐的纯度≥99％；球磨介质为无水乙醇，其加量以球磨罐体积的4/5为宜；

[0011] 在该步骤中，采用无水乙醇作为球磨介质是基于其易挥发介质，安全无毒害的特性，并且采用无水乙醇作为介质还能提高金属碳酸盐和金属氧化物在球磨时的分散性，有利于物料间的充分混合；

[0012] S2、干燥混合浆料，得到钙钛矿型高熵陶瓷粉体；该步骤为下一步煅烧做准备；

[0013] S3、对钙钛矿型高熵陶瓷粉体进行煅烧，包括：

[0014] 1)对钙钛矿型高熵陶瓷粉体进行第一段煅烧：煅烧温度为900～1100℃，优选为1000℃，煅烧时间为1～5h，优选为4h，得到粉末状前驱体；该第一段煅烧过程可以有效排除金属碳酸盐在热分解时产生的二氧化碳气体，有利于减少陶瓷气孔的残存，避免引起陶瓷的开裂和变形；

[0015] 2)将粉末状前驱体置于模具中并施加8～15Mpa的压力以压制成型，例如：压制为片状体；压片压力优选为10～12Mpa；

[0016] 3)对压制成模的材料进行第二段煅烧：煅烧温度为1000～1200℃，优选为1100℃，煅烧时间为1～5h，优选为2h；在第二段煅烧的过程主要在于较好的形成晶相；

[0017] 经过上述步骤1)～步骤3)，即得到钙钛矿型高熵陶瓷。

[0018] 优选，在步骤S1中，球磨时间为12～48h。更优选为24h。

[0019] 优选，在步骤S2中，干燥温度为50～150℃。

[0020] 优选，在步骤S3中，第一段煅烧过程中的升温速率为2～8℃/min，降温速率为3～7℃/min；第二段煅烧过程中的升温速率为2～8℃/min，降温速率为先以3～7℃/min的速度降温至550℃，而后自然冷却至室温。

[0021] 优选，该制备方法还包括步骤S4：将钙钛矿型高熵陶瓷依次进行抛光打磨光滑和清洁除杂，以便于后期测试。其中，打磨抛光过程和清洁除杂过程均采用的是本领域技术人员熟知的方法。

[0022] 该钙钛矿型高熵陶瓷材料通过在钙钛矿型陶瓷原有组分中引入不同的金属阳离子，实现组分的高熵化，同时由于多种金属阳离子具有不同的离子半径，增大了晶格畸变和缺陷程度，进而增大了形成色心的能力，形成具有光致变色特性的钙钛矿型高熵陶瓷材料。

[0023] 与现有技术相比，该钙钛矿型高熵陶瓷材料在405nm光辐照下，1s即可发生光致变色效应，且变色效果较明显，具备光致变色快速响应的特点，广泛应用于信息存储、变色玻璃和安全防伪等领域；此外，该钙钛矿型高熵陶瓷材料的制备方法条件温和，操作上简单易行，成本低，具有很好的市场应用前景。

附图说明

[0024] 图1为本发明的实施例1和实施例2制备的钙钛矿型高熵陶瓷材料的X‑射线衍射图谱；

[0025] 图2为本发明的实施例3、实施例4和实施例5制备的钙钛矿型高熵陶瓷材料的X‑射线衍射图谱；

[0026] 图3(a)本发明的实施例1的陶瓷材料的光致变色照片；

[0027] 图3(b)本发明的实施例2的陶瓷材料的光致变色照片；

[0028] 图3(c)本发明的实施例3的陶瓷材料的光致变色照片；

[0029] 图3(d)本发明的实施例4的陶瓷材料的光致变色照片；

[0030] 图3(e)本发明的实施例5的陶瓷材料的光致变色照片；

[0031] 图4为本发明的实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5和实施例6制备的陶瓷材料在室温下置于405nm光辐照120s前、后的反射光谱图；

[0032] 图5为本发明的实施例1制备的陶瓷材料在室温下置于405nm光辐照120s的过程中的反射率差值随时间的变化图。

具体实施方式

[0033] 下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。

[0034] 在以下实施例中，所用原料的来源和纯度分别如下表1所示。

[0035] 表1：

[0036] 原料名称 生产厂家 纯度BaCO3 阿拉丁试剂(上海)有限公司 99％
Na2CO3 国药集团化学试剂有限公司 99.8％
K2CO3 国药集团化学试剂有限公司 99％
CaCO3 国药集团化学试剂有限公司 99％
MgO 国药集团化学试剂有限公司 ≥99％
PbO 阿拉丁试剂(上海)有限公司 99.9％
TiO2 阿拉丁试剂(上海)有限公司 99％
Li2CO3 阿拉丁试剂(上海)有限公司 ≥99％
Bi2O3 阿拉丁试剂(上海)有限公司 99％
SrCO3 阿拉丁试剂(上海)有限公司 99％

[0037] 实施例1

[0038] 一种化学式为：(Bi0.2Na0.2K0.2Li0.2Sr0.2Pb0.2)TiO3的钙钛矿型高熵陶瓷材料，其具体制备步骤如下：

[0039] S1、按照Bi元素、Na元素、K元素、Li元素、Sr元素、Pb元素和Ti元素的物质的量之比为1：1：1：1：1：1：5，分别称取粉末状的Bi2O3、Na2CO3、K2CO3、Li2CO3、SrCO3、PbO和TiO2，作为原料粉末；而后将原料粉末与无水乙醇一并放入球磨罐中进行球磨，得到混合物料；其中，无水乙醇的加量以到达到球磨罐体积的4/5为宜，球磨时间为24h；

[0040] S2、将步骤S1得到的混合物料置于电热恒温鼓风干燥箱中，于90℃下干燥12h，得到钙钛矿型高熵陶瓷粉体；

[0041] S3、对钙钛矿型高熵陶瓷粉体进行两段煅烧：

[0042] S301、第一段煅烧：将钙钛矿型高熵陶瓷粉体置于箱式炉中，以4℃/min的升温速率，优化升温至1000℃并煅烧4h，而后以5℃/min的降温速率，降至室温，得到前驱体；

[0043] S302、中间预处理：将前驱体研磨至较细粉末，直到无明显颗粒感，而后倒入至压片模具中，施加11Mpa的压力，加压成片，厚度约为1.30mm，得到形状规则的片状材料；

[0044] S303、第二段煅烧：将片状材料置于箱式炉中，以4℃/min的升温速率，优化升温至1100℃并煅烧2h，而后以5℃/min的降温速率降至550℃时，选择自然降温至室温，得到钙钛矿型高熵陶瓷片；

[0045] S4、利用抛光打磨粉，将煅烧好的陶瓷片抛光打磨粉打磨至表面平整光滑，并对打磨好的陶瓷片进行清洁，除去陶瓷片表面的杂质，即得到钙钛矿型高熵陶瓷材料。

[0046] 实施例2

[0047] 一种化学式为：(Bi0.2Na0.2K0.2Li0.2Ba0.2Pb0.2)TiO3的钙钛矿型高熵陶瓷材料，其具体制备步骤如下：

[0048] S1、按照Bi元素、Na元素、K元素、Li元素、Ba元素、Pb元素和Ti元素的物质的量之比为1：1：1：1：1：1：5，分别称取粉末状的Bi2O3、Na2CO3、K2CO3、Li2CO3、BaCO3、PbO和TiO2，作为原料粉末；而后将原料粉末与无水乙醇一并放入球磨罐中进行球磨，得到混合物料；其中，无水乙醇的加量以到达到球磨罐体积的4/5为宜，球磨时间为24h；

[0049] S2、将步骤S1得到的混合物料置于电热恒温鼓风干燥箱中，于90℃下干燥12h，得到钙钛矿型高熵陶瓷粉体；

[0050] S3、对钙钛矿型高熵陶瓷粉体进行两段煅烧：

[0051] S301、第一段煅烧：将钙钛矿型高熵陶瓷粉体置于箱式炉中，以4℃/min的升温速率，优化升温至1000℃并煅烧4h，而后以5℃/min的降温速率，降至室温，得到前驱体；

[0052] S302、中间预处理：将前驱体研磨至较细粉末，直到无明显颗粒感，而后倒入至压片模具中，施加11Mpa的压力，加压成片，厚度约为1.30mm，得到形状规则的片状材料；

[0053] S303、第二段煅烧：将片状材料置于箱式炉中，以4℃/min的升温速率，优化升温至1100℃并煅烧2h，而后以5℃/min的降温速率降至550℃时，选择自然降温至室温，得到钙钛矿型高熵陶瓷片；

[0054] S4、利用抛光打磨粉，将煅烧好的陶瓷片抛光打磨粉打磨至表面平整光滑，并对打磨好的陶瓷片进行清洁，除去陶瓷片表面的杂质，即得到钙钛矿型高熵陶瓷材料。

[0055] 实施例3

[0056] 一种化学式为：(Bi0.2Na0.2K0.2Li0.2Ba0.2Ca0.2)TiO3的钙钛矿型高熵陶瓷材料，其具体制备步骤如下：

[0057] S1、按照Bi元素、Na元素、K元素、Li元素、Ba元素、Ca元素和Ti元素的物质的量之比为1：1：1：1：1：1：5，分别称取粉末状的Bi2O3、Na2CO3、K2CO3、Li2CO3、BaCO3、CaCO3和TiO2，作为原料粉末；而后将原料粉末与无水乙醇一并放入球磨罐中进行球磨，得到混合物料；其中，无水乙醇的加量以到达到球磨罐体积的4/5为宜，球磨时间为24h；

[0058] S2、将步骤S1得到的混合物料置于电热恒温鼓风干燥箱中，于90℃下干燥12h，得到钙钛矿型高熵陶瓷粉体；

[0059] S3、对钙钛矿型高熵陶瓷粉体进行两段煅烧：

[0060] S301、第一段煅烧：将钙钛矿型高熵陶瓷粉体置于箱式炉中，以4℃/min的升温速率，优化升温至1000℃并煅烧4h，而后以5℃/min的降温速率，降至室温，得到前驱体；

[0061] S302、中间预处理：将前驱体研磨至较细粉末，直到无明显颗粒感，而后倒入至压片模具中，施加11Mpa的压力，加压成片，厚度约为1.30mm，得到形状规则的片状材料；

[0062] S303、第二段煅烧：将片状材料置于箱式炉中，以4℃/min的升温速率，优化升温至1100℃并煅烧2h，而后以5℃/min的降温速率降至550℃时，选择自然降温至室温，得到钙钛矿型高熵陶瓷片；

[0063] S4、利用抛光打磨粉，将煅烧好的陶瓷片抛光打磨粉打磨至表面平整光滑，并对打磨好的陶瓷片进行清洁，除去陶瓷片表面的杂质，即得到钙钛矿型高熵陶瓷材料。

[0064] 实施例4

[0065] 一种化学式为：(Bi0.2Na0.2K0.2Li0.2Ba0.2Sr0.2)TiO3的钙钛矿型高熵陶瓷材料，其具体制备步骤如下：

[0066] S1、按照Bi元素、Na元素、K元素、Li元素、Ba元素、Sr元素和Ti元素的物质的量之比为1：1：1：1：1：1：5，分别称取粉末状的Bi2O3、Na2CO3、K2CO3、Li2CO3、BaCO3、SrCO3和TiO2，作为原料粉末；而后将原料粉末与无水乙醇一并放入球磨罐中进行球磨，得到混合物料；其中，无水乙醇的加量以到达到球磨罐体积的4/5为宜，球磨时间为24h；

[0067] S2、将步骤S1得到的混合物料置于电热恒温鼓风干燥箱中，于90℃下干燥12h，得到钙钛矿型高熵陶瓷粉体；

[0068] S3、对钙钛矿型高熵陶瓷粉体进行两段煅烧：

[0069] S301、第一段煅烧：将钙钛矿型高熵陶瓷粉体置于箱式炉中，以4℃/min的升温速率，优化升温至1000℃并煅烧4h，而后以5℃/min的降温速率，降至室温，得到前驱体；

[0070] S302、中间预处理：将前驱体研磨至较细粉末，直到无明显颗粒感，而后倒入至压片模具中，施加11Mpa的压力，加压成片,厚度约为1.30mm，得到形状规则的片状材料；

[0071] S303、第二段煅烧：将片状材料置于箱式炉中，以4℃/min的升温速率，优化升温至1100℃并煅烧2h，而后以5℃/min的降温速率降至550℃时，选择自然降温至室温，得到钙钛矿型高熵陶瓷片；

[0072] S4、利用抛光打磨粉，将煅烧好的陶瓷片抛光打磨粉打磨至表面平整光滑，并对打磨好的陶瓷片进行清洁，除去陶瓷片表面的杂质，即得到钙钛矿型高熵陶瓷材料。

[0073] 实施例5

[0074] 一种化学式为：(Bi0.2Na0.2K0.2Li0.2Sr0.2 Ca0.2)TiO3的钙钛矿型高熵陶瓷材料，其具体制备步骤如下：

[0075] S1、按照Bi元素、Na元素、K元素、Li元素、Sr元素、Ca元素和Ti元素的物质的量之比为1：1：1：1：1：1：5，分别称取粉末状的Bi2O3、Na2CO3、K2CO3、Li2CO3、SrCO3、CaCO3和TiO2，作为原料粉末；而后将原料粉末与无水乙醇一并放入球磨罐中进行球磨，得到混合物料；其中，无水乙醇的加量以到达到球磨罐体积的4/5为宜，球磨时间为24h；

[0076] S2、将步骤S1得到的混合物料置于电热恒温鼓风干燥箱中，于90℃下干燥12h，得到钙钛矿型高熵陶瓷粉体；

[0077] S3、对钙钛矿型高熵陶瓷粉体进行两段煅烧：

[0078] S301、第一段煅烧：将钙钛矿型高熵陶瓷粉体置于箱式炉中，以4℃/min的升温速率，优化升温至1000℃并煅烧4h，而后以5℃/min的降温速率，降至室温，得到前驱体；

[0079] S302、中间预处理：将前驱体研磨至较细粉末，直到无明显颗粒感，而后倒入至压片模具中，施加11Mpa的压力，加压成片，厚度约为1.30mm，得到形状规则的片状材料；

[0080] S303、第二段煅烧：将片状材料置于箱式炉中，以4℃/min的升温速率，优化升温至1100℃并煅烧2h，而后以5℃/min的降温速率降至550℃时，选择自然降温至室温，得到钙钛矿型高熵陶瓷片；

[0081] S4、利用抛光打磨粉，将煅烧好的陶瓷片抛光打磨粉打磨至表面平整光滑，并对打磨好的陶瓷片进行清洁，除去陶瓷片表面的杂质，即得到钙钛矿型高熵陶瓷材料。

[0082] 实施例6

[0083] 一种化学式为：(Bi0.2Na0.2K0.2Li0.2Sr0.2 Mg0.2)TiO3的钙钛矿型高熵陶瓷材料，其具体制备步骤如下：

[0084] S1、按照Bi元素、Na元素、K元素、Li元素、Sr元素、Mg元素和Ti元素的物质的量之比为1：1：1：1：1：1：5，分别称取粉末状的Bi2O3、Na2CO3、K2CO3、Li2CO3、SrCO3、MgO和TiO2，作为原料粉末；而后将原料粉末与无水乙醇一并放入球磨罐中进行球磨，得到混合物料；其中，无水乙醇的加量以到达到球磨罐体积的4/5为宜，球磨时间为24h；

[0085] S2、将步骤S1得到的混合物料置于电热恒温鼓风干燥箱中，于90℃下干燥12h，得到钙钛矿型高熵陶瓷粉体；

[0086] S3、对钙钛矿型高熵陶瓷粉体进行两段煅烧：

[0087] S301、第一段煅烧：将钙钛矿型高熵陶瓷粉体置于箱式炉中，以4℃/min的升温速率，升温至1000℃并煅烧4h，而后以5℃/min的降温速率，降至室温，得到前驱体；

[0088] S302、中间预处理：将前驱体研磨至较细粉末，直到无明显颗粒感，而后倒入至压片模具中，施加11Mpa的压力，加压成片，厚度约为1.30mm，得到形状规则的片状材料；

[0089] S303、第二段煅烧：将片状材料置于箱式炉中，以4℃/min的升温速率，升温至1100℃并煅烧2h，而后以5℃/min的降温速率降至550℃时，选择自然降温至室温，得到钙钛矿型高熵陶瓷片；

[0090] S4、利用抛光打磨粉，将煅烧好的陶瓷片抛光打磨粉打磨至表面平整光滑，并对打磨好的陶瓷片进行清洁，除去陶瓷片表面的杂质，即得到钙钛矿型高熵陶瓷材料。

[0091] 性能测试：

[0092] (一)X‑射线衍射实验：

[0093] 对实施例1～6制备的钙钛矿型高熵陶瓷材料进行X‑射线衍射实验，以获得各钙钛矿型高熵陶瓷材料的XRD图谱。

[0094] 如图1所示为实施例1和实施例2制备的钙钛矿型高熵陶瓷材料的X‑射线衍射图谱；如图2所示为实施例3、实施例4和实施例5制备的钙钛矿型高熵陶瓷材料的X‑射线衍射图谱；图1中两个实施例制备得到的高熵粉体材料对应的衍射主峰存在明显劈裂，对应纯相四方结构，图2中三个实施例制备得到的高熵粉体材料衍射峰无劈裂，对应纯相立方结构；同样地，实施例6制备的钙钛矿型高熵陶瓷材料经过X‑射线衍射实验得到的XRD图谱证明其具有纯相立方结构。可见，基于本申请的技术方案，通过多种不同元素的引入，其制备得到的陶瓷材料中的分子晶体结构均保持形成有稳定的单相结构，即实施例1～6制备的陶瓷材料确实属于高熵陶瓷材料。

[0095] (二)光辐射实验：

[0096] 实验1：将一圆环型金属模板置于实施例1～6制备的钙钛矿型高熵陶瓷片表面，位于圆环型金属模板中心圆形区域的陶瓷片表面处于裸露状态，以接收光辐照，而环形边缘区域由于金属阻挡而不能接收光辐照。在室温条件下，将覆盖有圆环型金属模板的陶瓷片置于405nm的光辐照环境中120s，观察各陶瓷材料辐照120s后的光致变色状态。

[0097] 如图3(a)、图3(b)、图3(c)、图3(d)和图3(e)所示分别为实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和实施例5的陶瓷材料的光致变色图片；从图片中可以看出，各圆形陶瓷片的中心部分为光致变色区域，相比模板覆盖区域颜色较深，可见均表现出较好的光致变色现象；
同样地，实施例6制备的陶瓷材料经过该光辐射实验也表现为在瓷片的中心部分出现光致变导致的颜色较深现象。

[0098] 实验2：测试得到实施例1～6制备的钙钛矿型高熵陶瓷材料在室温下的反射光谱图，然后再将实施例1～6制备的五种陶瓷材料置于405nm的光辐照环境内120s，并测试得到五种陶瓷材料的反射光谱图。

[0099] 如图4所示，图中标识为(a)、(b)、(c)、(d)、(e)和(f)的六个对比曲线组分别为实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5和实施例6制备的陶瓷材料在室温下置于405nm光辐照120s前、后的反射光谱；从图中可以对比得出，经过光辐照后，材料内部形成了色心，即发生了光致变色现象，从而降低了光的反射率。其中，以图中标识为(a)的对比曲线组为例，通过对600nm处辐照前后的反射率计算，得到此处的反射率差值为31.47％，相应地宏观表现为明显的光致变色。

[0100] 实验3：对实施例1～6制备的钙钛矿型高熵陶瓷材料在室温下置于405nm的光辐照环境内120s，并在光辐射的过程中持续测量反射谱，通过反射率计算得到不同时间下的反射率差值。

[0101] 如图5所示为该陶瓷材料在室温下置于405nm光辐照120s的过程中的反射率差值随时间的变化图。从图中可以看出该实施例1钙钛矿型高熵陶瓷材料在光辐照的第1秒反射率差值达到25％，即发生了巨大的反射率差值变化，而随着辐照时间的增加，其反射率差值反而变化不大，表明本申请的陶瓷材料经光辐射1s即发生了光致变色现象，具有快速响应的特点；相应地，实施例2～6制备的钙钛矿型高熵陶瓷材料在在室温下置于405nm光辐照下在光辐照的第1秒反射率差值变化在6.1％～24.92％的范围之间，即均具备表明本申请的陶瓷材料经光辐射1s即发生了光致变色现象，具有快速响应的特点。

[0102] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。