灯用稀土荧光粉的若干技术发展和探索_上_

灯用稀土荧光粉的若干技术发展和探索_上_
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稀土荧光粉回收利用技术研究现状与发展趋势

第一作者:章启军,男,1 981年生,硕士,实验师,研究方向为资源节约与循环利用。#通讯作者。*国家高技术研究发展计划项目( No.2012AA063207);北京市属高等学校人才强教深化计划“中青年骨干人才培养”项目(No.PHR20110843);北京工业大学科研基地建设———科技创新平台项目(No.033000546613001 )。稀土荧光粉回收利用技术研究现状与发展趋势* 章启军 吴玉锋# 程会强 殷晓飞 王 维 (北京工业大学循环经济研究院,北京100124 ) 摘要 中国是稀土资源最为丰富的国家之一, 但随着稀土消费需求的增加、大量廉价出口和长期掠夺式开采等因素的影响,近年来中国的稀土储量锐减。因此,迫切需要对废旧稀土产品进行高效回收再利用。综述了直接萃取、CO2超临界萃取分离、离心分离、浮选分离、湿法浸取分离这几种主要的稀土荧光粉回收利用技术的研究现状,并对不同方法的优缺点进行了比较,最后指出了未来的发展方向。 关键词 稀土荧光粉 回收利用 研究现状 发展趋势 Research status and developing  tendency of the recycling technologies of rare earth phosphors ZHANG Qijun,WUYufeng,CHENG Huiqiang,YIN Xiaofei,WANG Wei.(Institute of Recycling Economy,Beijing University ofTechnology,Beijing1 00124)Abstract: China is one of the countries which have the abundant rare earth resources.In recent years,the in-crease of consumption demand result in the flood cheap exports of rare earth resources and long-term predatory exploi-tation,and the rare earth reserves of China declined sharply.So it is urgent to reuse waste rare earth phosphors or re-cover their re-usable materials.Base on the comprehensive literature review,this paper summarized the research statusof some recycling technology of waste rare earth phosphor.The advantages and disadvantages of different methodssuch as direct extraction,supercritical CO2separation,centrifugation,floatation separation and so on.The significanceof recycling of waste rare earth products was discussed.Finally,the future direction of rare earth phosphors recyclingwas  discussed.Keywords: rare earth phosphors;recycling;research status;developing  tendency 稀土是不可再生的重要战略资源, 它具有优良的光、电、磁等多种特性,已被广泛应用于电子信息、冶金机械、石油化工、能源环境、国防军工等多个领域。我国是稀土资源最为丰富的国家之一,但随着国内稀土消费需求的增加、大量廉价出口和长期掠夺式开采等因素的影响,近年来我国的稀土储量锐 减[ 1- 6]。据相关统计,我国稀土资源占世界总储量的比例已由20世纪70年的74%,下降到80年代的6 9%,再到90年代末的43%,截止到2009年更降低到了约37%[7-8] 。按照目前的开采和消费速度,预计20~50年后,我国的稀土资源占有量优势将不复存在。 另一方面, 近年来我国稀土发光材料、稀土永磁材料等几种典型稀土产品的报废量却在日益增加,仅2010年我国稀土荧光粉废料产生量就达8  000t[9] 。按目前其市场价格进行估算, 这些稀土荧光粉废料中含有的稀土资源的价值高达约40亿元, 如能对这些稀土荧光粉废料进行高效回收再利用,不仅可以减少稀土原生矿产的开采量,而且可以形成稀土利用的循环经济产业链条,大幅度提高稀土资源的利用效益。 国内外已在稀土荧光粉废料回收利用方面开展 了若干研究。如日本制定了《废物处理法》和《提高资源综合利用效率法》 ,规范了含稀土材料的回收和再利用技术。我国有关高校、科研单位及企业也已开始对稀土荧光粉废料的资源化利用技术进行研究和应 用,但这方面的工作仍处于起步阶段[ 10- 11]。笔者总结了国内外的稀土荧光粉废料回收再利用技术研究现状,并分析了未来的发展方向,以期为进一步开展稀土荧光粉废料的资源综合利用的研究提供参考。1 稀土荧光粉废料的回收利用技术研究现状 稀土荧光粉的类型和主要化学组成[ 1 2]如表1所示。由表1可见,稀土荧光粉中含有的稀土元素 · 97·章启军等 稀土荧光粉回收利用技术研究现状与发展趋势

稀土荧光材料荧光粉

稀土荧光材料荧光粉 一、耀德兴科技发光粉荧光粉夜光粉: 耀德兴科技长效长余辉夜光粉是目前最常使用的夜光材料,除了自身可以用于众多领域外,发光粉、荧光粉、蓄光粉、储光粉也可经深加工制成发光碎石、发光碎玻璃、发光鹅卵石、发光马赛克、发光标志牌、发光门牌等,这些发光材料起着重要的美观、装饰、安全指示等作用,逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。夜光粉在注塑中的应用非常广泛,需遵循一定的技术和方法。 二、耀德兴科技稀土铝酸盐长效夜光粉应用范围: 夜光粉可作为一种添加剂,均匀分布于如:涂料,油墨,塑料,印花浆,陶瓷,玻璃等的各种透明介质中,实现介质的发光功能,并可白天实现本颜料的色彩,夜晚发出不同颜色的发光,呈现良好的低度应急照明,指示标示和装饰美化的功能。用该颜料制成的各种发光制品,绝对安全地应用于如:服装,鞋帽,文具,钟表,开关,标牌,渔具,工艺品和体育品等日常消费品。并在建筑装饰,运输工具,军事设施,消防应急系统如:进出口标志,逃生,救生路线的批示系统具有良好的作用。夜光发光颜料先吸收各种光和热,转换成光能储存,然后在黑暗中自动发光,并可无限次数循环使用,对阳光及紫外光有较快的吸收效果。 三、耀德兴科技夜光粉的用途: 夜光粉夜光材料具有独特的装饰、警示功能、广泛用于广告业、装饰装潢、工厂厂区的暗处通道、高压、危险、坑洞的警示,建筑工地施工现场的安全警示、军事设施的夜间无能源低度照明、公共场所的美饰、警示系统、地铁、车站、机场、港口、高速公路、城市街道、商场、办公大楼、公寓、娱乐场所、电影院、游戏场、风景区、体育馆、展览中心、学校、医院等警示标志系统、紧急疏散系统、具体表现在楼梯、走廊、墙面、地板、甲板、救生艇、救生器材、消防设施、也可用于钟表、按钮、野外仪器、指示器、收音机、照相机、一般饰品、服装制品、电源开关、钓器具上。 四、耀德兴科技夜光材料用于涂料: 1、树脂和清漆:所选用的树脂应该有较好的透光性,同时由于发光颜料为弱碱性物质,所以树脂最好为中性或弱碱性,如果用水性树脂制造水性涂料,发

三基色荧光粉 把稀土元素作为激活剂引进荧光粉

三基色荧光粉把稀土元素作为激活剂引进荧光粉,使荧光粉的发光性能得到明显的改善。稀土三基色荧光粉的研制和应用是从70年代开始的〔4〕。70年代初,由Koedam M等人通过对人眼色觉的研究,从理论上推出:如果将蓝、绿、红(波长分别为440nm,545nm,610nm)三种窄波长范围发射的荧光粉按一定比例混合,可制成高效率高显色性的荧光灯。1974年,荷兰菲利蒲公司的Jverstegen J M等先后合成了稀土绿粉(Ce,Tb)MgAl11O19、蓝粉(Ba,Mg,Eu)3Al16O27和红粉Y2O3∶Eu3+。并将它们按一定比例混合,制成了三基色粉。用三基色粉可制成色温(即黑体辐射与光源相同或相近颜色时所达到的温度)为2300~8000K 的各种三基色荧光灯。一般三基色灯的流明效率为90~100lm/W,显色指数为85~90。可见三基色灯的流明效率和显色指数比卤磷酸盐荧光灯有了很大的提高。此外,利用三基色粉的抗紫外线老化,高温、高强度紫外线辐照下稳定性高及高光效、高显色性等优点,可制成U、H等各种紧凑型灯。这种灯体积小、管径细,紫外线通量比普通直管形灯高得多,管壁温度高。卤磷酸盐荧光粉不能满足这些要求。紧凑型灯的问世开辟了节电的新途径,被誉为第三代光源。这种灯与一般灯相比,当光通和显色指数相同时,它需要的能量是普通灯的1/4,而寿命则是普通灯的5倍。它正在越来越多地被用于家庭、学校、旅店等场所。为了进一步提高稀土三基色粉的发光性能,人们还在不断地进行研究、改进。对于红粉Y2O3∶Eu3+,因为氧化钇很贵,所以主要是关于降低成本的研究。对于绿粉(铝酸盐居多),因一般绿粉的量子效率只有80%,故主要是关于提高发光效率的研究。以(Ce、Tb)MgAl11O19为例,通过改变组分使Ce3+的发射(360nm)与Tb3+的吸收(340nm)有最好的重叠,从而增大Ce3+→Tb3+的能量传递。并且使Ce3+的最大吸收(280nm)蓝移,使之与汞线辐射(254nm)有更好的匹配。稀土三基色粉中的蓝粉是以Eu2+激活的铝酸盐或卤磷酸盐。人们对它的研究主要是通过改变组份调整光色,以提高三基色灯的显色性。一般三基色灯显色指数为82~84,点灯时有黄色感。由于三基色灯的显色指数明显地受蓝粉的发射峰值的影响,所以当改变其发射峰值为470~500nm(蓝绿粉)时,三基色灯的显色性可得到明显的改善。表1列出了几种常用的蓝绿粉〔5〕。表1 目前常用的几种蓝绿粉Table 1 Some blue-green phosphors usedcommonlly at present 蓝绿粉峰值波长(nm) 半峰宽(nm) 二价铕激活的铝酸锶490~492 60~68 二价铕激活的铝酸锶镁470~475 90~95 锑激活的卤磷酸钙475~485 130~140 钨酸镁475~485 120~130 钛激活的磷酸钡490~500 155~165 高桥睦夫和柴田治男〔5〕用Eu2+激活的铝酸锶蓝绿粉代替以往的三基色粉中的蓝粉,使三基色灯的显色指数提高到85以上。随后他们又用半峰宽为90~140nm的蓝绿粉代替Eu2+激活的铝酸锶蓝绿粉,灯的显色指数达到86以上,当用Eu2+激活的铝酸锶镁时,灯的显色指数达到88以上,发光色感觉自然。蓝绿粉除了用于三基色灯中,也可和三基色粉一起组成四基色粉以提高灯的显色性。如Donald Northrop等〔6〕报导的一个实例,见表2。表2 四基色荧光粉实例Table 2 Four-colour phosphors 发光体组成发光峰值(nm) 发光颜色质量分数/% (Sr,Ca,Ba)5(PO4)3Cl∶Eu2+ 453 蓝9 (Ce,Tb)MgAl11O19 541 绿20 Y2O3∶Eu3+ 611 红34 12(Sr,Eu)O.(B2O3).5P2O5 480 蓝/绿37 结果表明,由于四基色粉的发射光谱填充了三基色粉发射光谱的缝隙,使蓝粉谱带峰值有所降低,谱线更平滑,所以显色指数提高了。用这种四基色粉制灯的综合效果比用宽带发光粉和三基色粉都进了一步,如表3所示。表3 四基色粉和其它发光粉的比较Table 3 Comparison of four-colour phosphorwith others 发光体类型最初流明/流明显色指数宽带发光粉2200 90 窄带三基色发光粉3200 73~80 四基色发光粉2925 90 为了使荧光粉发出的光能与自然光一致,还可以加入第五种窄带荧光粉,使其在紫外区也有辐射。目前这种多基色发光粉正在商品化的过程中。

荧光粉文献综述资料

荧光粉文献综述

荧光粉文献综述 杨颖任满荣 关键字:荧光粉;制备及应用;展望与前景;LED照明 1、前言 稀土荧光粉的应用解决了常规卤粉存在的发光效率低、色温大及稳定性差等问题,提高了照明光源的质量,为新型荧光灯的研究与应用提供了前提保障,同时为稀土三基色节能灯、LED、平板显示、转换发光材料及夜光涂料的研究和应用提供了保证,将照明灯行业推向新的阶段。[1] 就当前技术而言,LED 照明的实现方式主要是采用荧光粉配合 LED 芯片的单芯片方式,这是因为多芯片型白光 LED 中各芯片的衰减速度及寿命均不一样,并且需要多套控制电路,成本高。通过引入荧光粉,只需要 1 种芯片 (蓝光或紫外光 LED 芯片) 就可以产生白光,大大简化了白光 LED 装置,节约了成本。所以荧光粉已经成为半导体照明技术中的关键材料之一。 由于其优异的发光性能,荧光粉的研究具有重大的理论意义和应用价值,近年来取得了飞速的发展,下面将对其进行简单介绍。 2、荧光粉的发展历史 1949 年,出现了性能优异的锑、锰激活的卤磷酸钙荧光粉,其不仅量子效率高,稳定性好,价格便宜,原料易得,且可以通过调整配方比例来获得日光、暖白和冷白色的输出,这些特点使它一直沿用了相当长时间,但其显色性较差。 20世纪 70年代初,依据人眼对颜色三种独立响应的视觉系统概念,荷兰科学家推断出了三基色原理,即采用红、绿、蓝三基色荧光粉就可以获得高显色指数和高光效的荧光灯。1974 年,荷兰飞利浦公司研制成功稀土铝酸盐体系三基色荧光粉,解决了荧光灯发明以来几十年都未能解决的问题,打破了卤粉荧光灯的局限性,实现了荧光灯高显色性和高光效的统一。[2] 20世纪90年代日本率先在蓝光上获得技术突破,这时人们研制了钇铝石榴(YAG)黄色荧光粉配合蓝光于1996年实现首只白色LED。如今被人们誉为第四种照明光源——以白光为主的半导体照明光源正迎来新的发展契机。[3]3、荧光粉的制备 3.1固相反应法(solid-state reaction) 传统高温固相反应法是一个多相参与的高温扩散反应,大致的制备过程如 下:称量一定量Al 2O 3 、Y 2 O 3 、CeO 2 按化学计量比配比称量,混合后进行球磨,一

夜光粉与荧光粉区别

夜光粉与荧光粉的区别 一、耀德兴科技长余辉夜光粉发光粉荧光粉的区别: 夜光材料具有独特的装饰、警示功能、广泛用于广告业、装饰装潢、工厂厂区的暗处通道、高压、危险、坑洞的警示,建筑工地施工现场的安全警示、军事设施的夜间无能源低度照明、公共场所的美饰、警示系统、地铁、车站、机场、港口、高速公路、城市街道、商场、办公大楼、公寓、娱乐场所、电影院、游戏场、风景区、体育馆、展览中心、学校、医院等警示标志系统、紧急疏散系统、具体表现在楼梯、走廊、墙面、地板、甲板、救生艇、救生器材、消防设施、也可用于钟表、按钮、野外仪器、指示器、收音机、照相机、一般饰品、服装制品、电源开关、钓器具上。 二、耀德兴科技发光形式: 夜光发光颜料先吸收各种光和热,转换成光能储存,然后在黑暗中自动发光,并可无限次数循环使用,对阳光及紫外光有较快的吸收效果。 夜光粉有长效型黄绿光、蓝绿光、天蓝光、紫色光、桔红光、橙黄光,可添加各色荧光剂调色,荧光彩色夜光粉,可相互混合调色。 三、耀德兴科技发光粉荧光粉夜光粉: 耀德兴科技长效长余辉夜光粉是目前最常使用的夜光材料,除了自身可以用于众多领域外,发光粉、荧光粉、蓄光粉、储光粉也可经深加工制成发光碎石、发光碎玻璃、发光鹅卵石、发光马赛克、发光标志牌、发光陶瓷等,在人们的工作和生活中,这些发光材料起着重要的美观、装饰、安全指示等作用,逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。夜光粉在注塑中的应用非常广泛,需遵循一定的技术和方法。 四、耀德兴科技稀土铝酸盐长效夜光粉应用范围: 夜光粉可作为一种添加剂,均匀分布于如:涂料,油墨,塑料,印花浆,陶瓷,玻璃等的各种透明介质中,实现介质的发光功能,并可白天实现本颜料的色彩,夜晚发出不同颜色的发光,呈现良好的低度应急照明,指示标示和装饰美化的功能。用该颜料制成的各种发光制品,绝对安全地应用于如:服装,鞋帽,文具,钟表,开关,标牌,渔具,工艺品和体育品等日常消费品。并在建筑装饰,

我国稀土荧光粉标准体系的概况

我国稀土荧光粉标准体系概况 目前,只有我国具备较完整的稀土荧光粉标准体系,其他国家均没有稀土荧光粉方面的国家标准和行业标准,国外只有一些稀土方面的企业标准。经标准审定会专家确认,这一系列灯粉标准内大部分标准都达到了国际先进水平,如《白光LED灯用稀土黄色荧光粉》、《灯用稀土三基色荧光粉》、《稀土长余辉荧光粉》等3项产品标准及相关的8项试验方法标准,达到了国际先进标准,其余标准也都达到了国际一般水平。

一批灯粉标准颁布和实施,满足了我国稀土荧光粉产业进展的需要,建立了稀土荧光粉标准体系,体系中包括产品标准、分析测试方法标准、标准样品等,从而为建立先进、完善与国际接轨的稀土标准体系打下了良好的基础。在标准制的修订工作中,标准起草单位充分调研国内外生产和贸易情况,调查收集相关数

据,搜集国内外标准资料及技术报告、技术协议及定货合同等,以我国稀土荧光粉行业的生产实际情况为基础,充分考虑到标准的先进性、科学性、合理性、适用性以及与国际接轨的原则,标准差不多上满足了行业的需求。 目前,只有我国具备较完整的稀土荧光粉标准体系,其他国家均没有稀土荧光粉方面的国家标准和行业标准,国外只有一些稀土方面的企业标准。经标准审定会专家确认,这一系列灯粉标准内大部分标准都达到了国际先进水平,如《白光LED灯用稀土黄色荧光粉》、《灯用稀土三基色荧光粉》、《稀土长余辉荧光粉》等3项产品标准及相关的8项试验方法标准,达到了国际先进标准,其余标准也都达到了国际一般水平。 一、灯用稀土三基色荧光粉及其试验方法 于1993我国建立了国家标准,2002年进行了修订。此次修订对该标准的红粉、蓝粉、绿粉中的相对亮度、发射光谱和色度性能、热稳定性、密度、比表面积等指标分不进行了调整;同时考核混合粉的色度性能和中心粒径。值得一提的是,此次修订的

稀土发光材料研究进展

稀土发光材料 来源:本站原创日期:2009-01-16 加入收藏 1 稀土发光材料发展年表 稀土元素无论被用作发光(荧光)材料的基质成分,还是被用作激活剂,共激活剂,敏化剂或掺杂剂,所制成的发光材料,一般统称为稀土发光材料或稀土荧光材料。30多年来,我国稀土发光及材料科学技术的研发在各级领导和部门关心下从起步和跟踪走向自主发展;稀土荧光体(粉)生产从零开始,已形成一个新的产业。 20世纪60年代是稀土离子发光及其发光材料基础研究和应用发展的划时代和转折点。三价稀土离子发光的光学光谱学、晶体场理论等基础研究日益深入和完善。1964年,高效YVO4∶Eu和Y2O3∶Eu红色荧光粉和1968年Y2O2S∶Eu红色荧光粉的发明,并很快被应用于彩色电视显象管(CRT)中。步入70年代,无论是基础研究,还是新材料研制及其开发应用进入迅速发展时期。 在20世纪70年代以前,我国稀土发光及材料科学和技术并没有形成,仅中科院物理所对CaS和SrS体系中掺Eu、Sm、Ce离子的红外磷光体的光致发光性能,以及在ZnS∶Cu或Mn的电致发光材料中某些稀土离子作为掺杂剂对性能影响进行少量的研究。所用稀土材料全部进口,价格比黄金还贵。 20世纪70年代中科院长春物理所抓住机遇,将这一时期国际上大量的新科研成果引入翻译出版向全国介绍,起"催化剂"作用;同时有一批从事稀土分离的化学科技工作者也纷纷转入从事稀土发光及材料科研和开发工作,加之彩电荧光粉会战,使这一新兴学科在我国正式起步并不断发展。 20世纪60和70年代国际稀土发光材料发展和我国稀土冶炼及分离工业崛起,许多单位跟踪国际上已有成效的工作,纷纷开展稀土离子发光性能研究,以及许多不同用途、不同体系的稀土发光功能材料的研发工作,这里特别应指出的彩电荧光粉成为全国会战任务。 根据当时国内外发展,1973年国家计委下达彩电荧光粉全国会战任务,由中科院长春物理所任组长单位,组织北京大学、北京有色金属研究总院、南京华东电子管厂、北京化工

稀土夜光材料夜光粉

稀土夜光材料夜光粉 一、耀德兴科技稀土夜光粉发光粉发光颜料(蓄光颜料)介绍 耀德兴科技长效夜光粉蓄光颜料是一种长余辉发光材料,简称长余辉材料储光粉,又称夜光材料发光粉。这类材料在合成过程中所形成晶体的晶格里产生结构缺陷和杂质缺陷才具有发光性能,由材料晶格缺陷所引起的发光叫做自激发光,而由杂质缺陷引起的发光叫做激活发光,实际应用的各类发光材料大多为后者,你可以选择深圳市耀德兴科技生产的稀土材料长效发光粉,这种产品无毒、无害、无放射。夜光材料的发光是依据光致发光原理进行的,其激发光源一般是日光和人工光源,它吸收了激发光能并储存起来,光激发停止后,再把储存的能量以光的形式慢慢释放出来。吸收光→发光→储存→再发光,该过程可无限重复多次,和手机电池的充电→放电→再充电→再放电的反复使用过程是相似的。这种发光材料在没有外界光源的黑暗环境中会发光,其发光时间被称为余辉时间。性能较好的长余辉材料如发光颜色多样的硅酸盐体系长余辉材料等,稀土激活的碱土铝酸盐的余辉特性最为优越,可实现20小时以上的余辉发光。 二、耀德兴科技长效夜光粉发光粉材料的应用: 长余辉材料夜光体所涉及的应用领域相当广泛,其制品种类很多,将长余辉材料蓄光粉制成发光涂料、发光油墨、发光塑料、发光纤维、发光纸、发光玻璃、发光陶瓷、发光大理石等,可应用于安全应急、交通运输、建筑装潢等。在现代印刷领域中,适用于公文、有价证券、证件和高级烟、酒、药品、化妆品等高档商品的包装印刷。 三、耀德兴科技发光粉荧光粉夜光粉: 耀德兴科技长效长余辉夜光粉是目前最常使用的夜光材料,除了自身可以用于众多领域外,发光粉、荧光粉、蓄光粉、储光粉也可经深加工制成发光碎石、发光碎玻璃、发光鹅卵石、发光马赛克、发光标志牌、发光陶瓷等,在人们的工作和生活中,这些发光材料起着重要的美观、装饰、安全指示等作用,逐渐成为人们生活中不可或缺的一部分。夜光粉在注塑中的应用非常广泛,需遵循一定的技术和方法。 四、耀德兴科技稀土铝酸盐长效夜光粉应用范围:

荧光粉的发展趋势看法

LED荧光粉未来的发展方向 2012-07-06 15:11:24| 分类:LED | 标签:led荧光粉白光led |举报 |字号大中小订阅 黄色荧光粉 近三年来,市场主流的白光LED荧光粉有YAG钇铝石榴石荧光粉、硅酸盐荧光粉和氮(氧)化物。在白光LED封装中,荧光粉可以起到画龙点睛的作用,其转化的光效和显示指数对LED照明影响较大。“不同厂商的荧光粉,即便是材料体系相同的荧光粉,对白光LED信赖性的影响程度也不相同”,有研稀土市场营销部主任夏天表示。 未来2~3年,新型氮(氧)化物荧光粉以及高光效铝酸盐黄绿色荧光粉将改变原有化合物成分,在亮度和显示指数方面均有所提高,更适合通用照明。此外,在其中一些照明产品上,荧光粉也将逐渐脱离原有的粉状形态,目的是减少某些封装环节,改变传统胶粉混合工艺,使LED照明外观更简单和灵活。 英特美光电中国区总经理刘晓曾对高工LED记者表示:“现在我们主要是突破两点,亮度和成本。然后是专利,专利一直是一个比较纠结的问题。” 高显指、高亮度趋向平衡 在使用荧光粉的情况下,显色指数与亮度无法达到平衡,成为眼下LED照明最急需解决的问题。“虽然目前可以做到90的显指,但是如果显指提高,亮度和照度就会随之降低。”台湾弘大荧光粉广州代理商陈伟力表示。

据了解,目前市场上采用单一的黄色荧光粉和蓝光芯片,其显色指数只有60~70,并不适合通用照明。如果要提高到80的显色指数,亮度就会马上下降到10%-20%。陈伟力举例说明,如果是10lm的LED照明,为了达到90显指,亮度就会降到6lm,所以荧光粉厂商也不会“厚此非彼”。 荧光粉是将LED蓝光芯片转化成白光的一个关键物料,但传统提高显指的方法,成本也会随之增加,这是因为当提高显指的时候,亮度会衰减,如果要达到某一亮度,就要增加LED数量来实现。 高光效的黄绿粉加上高光效的红粉,可以实现整个白光LED的高亮度。这样对现有白光LED而言,要同时提高显色指数和光通量,就可以从优化红粉和黄绿粉的组合来实现。“这是未来2~3年整个行业的情况,也是整个技术的方向”,夏天表示。 令人欣慰的是,目前市场上已经可以找到高光效的黄绿粉;红粉的亮度也在一步一步提高,如今也已经达到一定的水平,不过由于其成本高, 销售价格价格较贵。“今年下半年,荧光粉的价位会更合理,应用面更广泛。” 新化合物取代原有荧光粉 荧光粉的发光性能直接决定了白光LED的发光效率。目前两方面来做工作,一方面对现有荧光粉的发光性能进行持续改进,另一方面是寻找新的化合物体系,将对荧光粉在白光LED的应用发展有重大意义。“新化合物体系有可能代替现有的化合物,比如黄粉、绿粉、黄绿粉等。”夏天表示。 新化合物体系的选择将重点突出“发光性能”和“信赖性”两方面,这将是未来荧光粉的发展趋势。但是目前新化合物还处于一个研发阶段,尤其是黄粉,比如还α-SiAlON,没有大量量产。而据了解,由于技术还没有完全突破,目前黄粉还不容易被新化合物所取代,“取代黄粉至少还要两年以上时间”,夏天坦言。 现有的硅酸盐绿粉被取代性相对较强,这是由于硅酸盐绿粉不够稳定性,目前已经开始大量取代。从趋势来看,新型绿粉主要有两种,一种是铝酸盐,比如Lu-AG;一种是氮(氧)化物,比如β-SiAlON。 2012年,在背光显示上,β-SiAlON将得到加速应用;在通用照明上,高光效的铝酸盐绿粉经过新化合物转变,完全可以取代硅酸盐绿粉,其在产品的信赖性和发光性能方面都有较大提高。 而从价格方面考虑,新型铝酸盐绿粉和硅酸盐绿粉价格基本上一致,氮(氧)化物由于在背光应用上非常适用,也容易被接受。据夏天介绍,虽然目前氮(氧)化物绿粉价格是铝酸盐绿粉的几倍,但是该新化合物在高端背光源上已经开始大量取代硅酸盐绿粉,然而在普通照明上,其发光性能还有待进一步提高,至少需要两年。

国家标准《稀土长余辉荧光粉》-(征求意见稿)编制说明

稀土长余辉荧光粉征求意见稿编制说明广东省稀有金属研究所

一、工作简况 1、任务来源 根据稀土标委[2018]1号文件《关于转发2017年稀土国家、行业标准制修订计划通知》,正式下达《稀土长余辉荧光粉》国家标准的编制任务,计划号20173848-T-469,完成年限为2019年12月。2018年1月14~15日在浙江省桐乡市召开会议正式落实此标准制修订工作任务,并确定广东省稀有金属研究所为负责起草单位,有研稀土新材料股份有限公司、包头稀土研究院、江苏博睿光电有限公司、厦门大学四家单位报名参与起草。 2、起草单位情况 广东省稀有金属研究所(简称省稀有所)作为省科学院下属18个独立法人骨干院所之一,根据院专业结构调整要求,由广州有色金属研究院稀有金属研究所、稀有金属科技公司和精细化工研究所合并组建而成。拥有研究开发人员近七十人,其中高级工程师以上职称的有三十人,博士研究生二十多人。设有冶金工艺、稀土发光材料、电极材料、化工材料、能源材料等特色专业研究领域。 省稀有所是我国稀散金属研究与学术活动的领头单位,是我国稀有金属冶金工艺研究的重要基地,是广东省最全的稀土功能材料工程化研究开发单位。近五年,依托国家稀有金属分离和综合利用国家重点实验室和广东省稀土开发与应用研究重点实验室,共承担稀土资源高效利用和绿色分离的科学基础、复杂铂钯共生矿分离提取关键技术研究——短流程加工与深度利用技术研究、千瓦级安全氢源燃料电池应急电源集成系统等8项国家“973”,“863”科研课题;承担了华南花岗岩地区稀有稀土难选共伴生资源硫酸焙烧分解富集过程基础研究、混合动力汽车用高性能储氢合金粉生产技术改造、高效固态绿色照明用稀土发光材料关键技术及产业化、电解还原法制备高纯氧化铕的关键技术与示范等25项省级科研课题;以及蓝光LED 激发的新型高性能稀土发光材料及规模化制备关键技术、新能源汽车镍氢动力电池用低成本储氢材料关键技术研究、电容器用超细钽粉短流程制备技术研究等15项市级重大科研;获得国家、省市及行业奖励18项,其中超大型低品位贵金属共伴生矿综合回收关键技术研究及产业化、南方离子型稀土绿色高效分离关键技术、高性能稀土发光材料研制与应用分别获得中国有色金属工业协会一等奖、广东省科技

用荧光粉转换方法制备纯绿色LED

收稿日期:2002203201;修订日期:2002204201 基金项目:吉林省科技发展计划基金资助项目(20010302) 作者简介:蒋大鹏(1963-),男,广西金县人,1983年毕业于中国科技大学物理系,研究员,主要从事发光二极管及相关材料与器 件研究工作。 E 2mail :jiangdapeng863@https://www.360docs.net/doc/cc5433646.html, ,Tel :(0431)5937610 研究快报 用荧光粉转换方法制备纯绿色L ED 蒋大鹏1,2,赵成久2,侯凤勤2,刘学彦2,申德振1,2,范希武1,2 (1.中国科学院激发态物理开放研究实验室; 2.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春 130021) 摘要:采用荧光粉转换的方法制备了纯绿色L ED ,所制备的纯绿光L ED 的发光峰值在520nm ,其半峰宽约 为30nm ,法向光强为600mcd 。 关 键 词:荧光粉;纯绿光发光二极管;紫光发光二极管中图分类号:TN31218 文献标识码:A 文章编号:100027032(2002)0320311203 1 引 言 60年代初,首只G aAsP 红色发光二极管(以下简称L ED )问世以来,经过近40年的努力,L ED 的研究和生产得到迅速发展,从G aAsP ,G aAlAs 到In G aAlP ,L ED 的发光效率提高了近1000倍。90年代初,以Ⅲ族氮化物为代表的蓝色 和绿色L ED 取得历史性突破,经过短短的几年,其亮度已经接近或赶上红色L ED ,并且使L ED 形成了三基色完备的发光体系。近年来比较引人注目的L ED 材料体系主要有两个:一个是In 2G aAlP ,另一个是In G aN 。这两种材料体系的电2 光转换效率比较高,通过改变组分值,In G aAlP 的 发光光谱可以从640nm (红色)到550nm (黄绿色),改变In G aN 中的In 组分可以使In G aN 材料的发光光谱从530nm (纯绿色)、470nm (蓝色)到360nm (紫光)。由图1可以看出,In G aAlP 和In 2G aN 这两个材料体系基本可以覆盖整个可见光 谱区。在红、绿、蓝三基色L ED 中,难度最大的应 为纯绿色L ED ,由于在In G aN 材料体系中,随着In 组分的增加发光光谱将向长波方向移动,因此制备纯绿色L ED 要求实现高的In 组分。真正能够掌握高浓度的In 组分材料制备技术并能制备出纯绿色L ED 的只有日本和美国等为数不多的几家公司,在我们国内还未见这方面的报道。 采用荧光粉转换的方法制备白光L ED 已经被   图1 部分In G aN 和In G aAlP 发光二极管的发射光谱 Fig.1 The EL spectra of In G aN and In G aAlP L ED. 人们所熟知[1,2],本文采用荧光粉转换方法制备纯绿色L ED 。利用紫色L ED 的紫光作为激发源,通过荧光粉转换方法,将紫光L ED 转换成纯绿色L ED 。该项工作对荧光粉具有较高的要求,首先要求荧光粉的激发光谱与紫色发光二极管的发射光谱相匹配,这样可以确保荧光粉的光转换效率,另外要求荧光粉的发射光谱应在500~540nm 之间,并且发光光谱应类似于L ED 的发光光谱,为窄带光谱。本文工作选择了稀土激活的铝酸盐荧光粉(BaMg 2Al 16O 27∶Eu 2+,Mn 2+),从激发光谱(见图2)可以看出,这种材料的激发峰值在340nm ,而本文采用的紫色L ED 芯片的发射光谱峰值位置在388nm (见图3),荧光粉的激发光谱与紫光L ED 的发射光谱匹配得不是很理想。在388nm 位置的激 第23卷 第3期 2002年6月 发 光 学 报 CHIN ESE J OU RNAL OF L UM IN ESCENCE Vol 123No.3 J un.,2002

稀土长效铝酸盐夜光粉

稀土长效铝酸盐夜光粉 耀德光科技稀土铝酸盐长效长余辉夜光粉|发光粉|荧光粉化学分子式 天蓝光夜光粉:Sr2MgSi207 桔色光夜光粉:Y202S:Eu.Mg:Ti 黄绿光夜光粉: SrAI2O4:Eu,Dy 蓝绿光夜光粉:Sr4A14025:Eu.Dy 桔黄光夜光粉:Y202S:Eu.Mg:Ti 橙红色夜光粉:Y202S:Eu.Mg:Ti 夜光粉粗细目数:200目300目400目600目800目1000目1500目 夜光粉发光颜色:黄绿、天蓝、蓝绿、紫色、白色、红色、黄色光、桔红、桔黄、彩色系列 夜光粉用法:丝印法、喷涂法、注塑法 一、稀土材料长余辉夜光粉简介 耀德兴科技发光颜料是光致蓄光型发光材料,通过吸收各种可见光实现发光功能,尤其对450纳米以下的短波可见光具有很强的吸收能力,并可无限次循环使用。 二、长效夜光粉特性 1)本产品吸光10—20分钟,就可持续发光12小时以上。 2)本产品不含任何放射性元素,具有无毒无害,对人体安全的特性。 3)本产品具有不同的发光色。 4)高耐久性:本材料发光性能产生于稳定结晶结构,在结晶构造不受到破坏的前提下可永久保持。 三、稀土铝酸盐长效夜光粉应用范围 耀德兴科技夜光粉可作为一种添加剂,均匀分布于如:涂料,油墨,塑料,印花浆,陶瓷,玻璃等的各种透明介质中,实现介质的发光功能,并可白天实现本颜料的色彩,夜晚发出不同颜色的发光,呈现良好的低度应急照明,指示标示和装饰美化的功能。用该颜料制成的各种发光制品,绝对安全地应用于如:服装,鞋帽,文具,钟表,开关,标牌,渔具,工艺品和体育品等日常消费品。并在建筑装饰,运输工具,军事设施,消防应急系统如:进出口标志,逃生,救生路线

稀土——荧光粉的应用及发展

稀土——荧光粉的应用及发展 荧光粉的概述 荧光粉(俗称夜光粉),通常分为光致储能夜光粉和带有放射性的夜光粉两类。光致储能夜光粉是荧光粉在受到自然光、日光灯光、紫外光等照射后,把光能储存起来,在停止光照射后,在缓慢地以荧光的方式释放出来,所以在夜间或者黑暗处,仍能看到发光,持续时间长达几小时至十几小时。带有放射性的夜光粉,是在荧光粉中掺入放射性物质,利用放射性物质不断发出的射线激发荧光粉发光,这类夜光粉发光时间很长,但因为有毒有害和环境污染等,所以应用范围小。 荧光粉的历史 20世纪初,人们在研究放电发光现象的过程中开发了荧光灯和荧光粉。当时的荧光灯使用硅酸锌铍荧光粉,发光效率低,并有毒性。1942年,A.H.麦基格发明卤磷酸钙荧光粉并用在荧光灯内,在照明领域引起了一次革命。这种粉发光效率高、无毒、价格便宜,一直使用到现在。70年代初,荷兰科学家从理论上计算出荧光粉的发射光谱,发现荧光粉如由450nm、550nm和610nm三条窄峰组成(三基色[1]),则显色指数和发光效率能同时提高。1974年,荷兰的范尔斯泰亨等人先后合成了发射峰值分别在上述范围内的三种稀土荧光粉,使灯的发光效率达到85lm/W,显色指数为85,使荧光灯有了新的突破。 稀土三基色荧光粉的特点是发光谱带狭窄,发光能量更为集中,且在短波紫外线激发下稳定性高,高温特性好,更适用于高负载细管荧光灯和各种单端紧凑型荧光灯。 荧光粉的类型 灯用荧光粉主要有3类。第一类用于普通荧光灯和低压汞灯,第二类用于高压汞灯和自镇流荧光灯,第三类用于紫外光源等。 1,荧光灯和低压汞灯用荧光粉 有锑、锰激活的卤磷酸钙荧光粉和稀土三基色荧光粉。 锑、锰激活的卤磷酸钙荧光粉是在氟氯磷灰石基质3Ca3(PO4)2·Ca(F,Cl)2中,掺入少量的激活剂锑(Sb)和锰(Mn)以后制成的荧光粉,通常表示式为: 3Ca3(PO4)2·Ca(F,Cl)2:Sb,Mn 这种荧光粉的制备方法很多,采用的原料也可以不同,但对原料的纯度要求较高。配制混料时,各原料的用量首先要从磷灰石结构进行理论计算,在卤磷酸钙中,钙和锰的克原子数之和对磷酸根中磷的克原子比为 4.9:3;随后进行称量、混合、磨细、过筛,再在一定的气氛中(一般用氮气),以1150°C左右恒温烧结几小时;取出冷却后,在紫外灯下进行挑选,再磨细过筛即为成品。卤磷酸钙荧光粉的发光是由激活剂锑(Sb)和锰Mn共同激活的。激活剂原子在点阵内占据钙原子的位置。这种材料具有敏化现象:当激活剂Sb 吸收激发能后,将一部分能量以光辐射的形式放出,另一部分则在所谓共振传递的过程中转移给Ma,使Ma产生本身的辐射。因此,总的辐射取决于两种激活剂的特性,并且随着它的比例的变化而变化,还取决于氟、氯的比例。如在Sb激

稀土发光材料及其应用(精)

稀土发光材料及其应用 1、概述稀土离子的发光特性,主要取决于稀土离子4f壳层电子的性质。随着稀土离子4f壳层电子数量的变化,表现出不同的跃迁形式和极其丰富的能级跃迁。研究表明,稀土离子的4fN电子组态中,有1639个能级,能级之间的可跃迁数目高达199177个,可观察到的谱线达30000多条,如果再涉及到4f—5d的能级跃迁,则数目更多。因而,稀土离子可以吸收或发射从紫外到红外区的各种波长的光,形成多种多样的发光材料。由于稀土离子特有的发光特性,为其作为高效发光材料奠定了基础,并在发光学和发光材料的发展过程中起着里程碑的作用。如1964年Y2O3∶Eu和Y2O3S∶Eu等彩电红粉的出现,使彩电的亮度提高到一个新的水平;20世纪70年代出现的红外变可见上转换发光材料,从理论上提出反Stokes效应;1974年报道的稀土三基色荧光粉为新一代荧光灯奠定了基础。近30年来,稀土发光材料正在逐渐取代非稀土发光材料,已经在光致发光、电致发光、阴极射线发光和X射线发光材料方面获得重要而广泛的应用,稀土发光材料的研究也成为发光材料的研究重点和前沿,国内外的竞争非常激烈。 2、国内本 行业的发展现状及未来发展趋势(1)阴极射线发光材料主要应用于电视机、计算机、示波器、雷达等各种荧光屏和显示器,其中在彩色阴极射线管(CRT)的发展最快,在彩色电视的发展过程中,稀土荧光粉起到了里程碑的作用。在20世纪60年代中期,成功地合成了YVO4∶Eu、Y2O3∶Eu和Y2O3S∶Eu等稀土红色荧光粉,突破了红粉亮度上不去的障碍,使彩电的亮度提高到一个新的水平。目前,国内普通彩电中使用的蓝粉和绿粉仍然是硫化锌系列荧光粉,但由于硫化锌型绿粉的光衰比蓝粉和红粉的大,需要增加电视机的色彩调节,因此需要开发新的绿色荧光粉。近几年随着国外新型稀土蓝色荧光粉和绿色荧光粉的开发成功,正在取代传统的荧光粉,使高清晰度大屏幕彩电开始大批量投放市场,进入平常百姓家庭。对于彩色电视飞点扫描管、束电子引示管、扫描电子显微镜探测镜等所需的超短余辉荧光粉(τ≤μs),目前都是Ce3+激活的,其寿命非常短,一般在30~100ns。(2)电致发光材料固体平板显示技术是显示技术领域的主要发展趋势之一,液晶显示、电致发光显示、等离子体显示是三种主要的平板显示技术。电致发光平板化微机终端显示器用于便携式微机,已经在美国、日本、芬兰有商品生产,预计在今后将迅速发展,与阴极射线发光分庭抗争。目前已商品生产的电致发光材料是ZnS∶Mn。为实现彩色电致发光平板显示,国内外许多实验室正在大力研究掺杂稀土的薄膜材料。(3)X射线发光材料以稀土荧光粉为主的新的X射线增感屏作为X射线发光材料已日益受到人们的重视,并得到不断的发展,近年来新发现的几种荧光粉,不仅具有与CaWO4同样的照

全球稀土荧光粉发光材料发展现状(精)

全球稀土荧光粉发光材料发展现状 自64年Y2O3:Eu被用于制造荧光粉以来,稀土发光材料得到了迅猛的发展,大多数稀土元素或多或少地被用于荧光材料的合成,稀土发光材料已成为显示、照明、光电器件等领域中的支撑材料,并不断地有新的稀土荧光粉出现。 CRT荧光粉。CRT(阴极射线)荧光粉是稀土在发光材料中最早的应用,彩电的普及和PC的蓬勃发展使这一经典的新材料高速增长,目前仍有7%的年增长率,但也面临着平板显示的挑战。彩电和彩显用荧光粉的工艺基本形成于70年代,美国RCA是这一技术的鼻祖,但日本的Nichia﹑Kassei等公司为这一领域持续注入了新的技术内容,使荧光屏的亮度、对比度、清晰度、日光可读性、寿命等指标有了极大的提高。日本公司几乎垄断了CRT 荧光粉的技术,他们是行业技术标准和使用方法的制定者。 灯用荧光粉。1974年Philips公司首先合成了稀土绿粉(Ce,Tb)MgAl11O19﹑蓝粉(Ba,Mg,Eu)3Al16O27和红粉Y2O3:Eu,并将它们按一定比例混合,制成了三基色荧光粉。由于稀土三基色荧光粉优异的发光特性和节能的特点使它的应用越来越广,美、韩等国均已立法来推广节能等灯的使用,近年来,这一市场的增长保持在15~20%的水平。灯用荧光粉方面技术水平较高的Nichia﹑GE和东京化学等公司。 等离子平板显示(PDP)用荧光粉。在众多的平板显示技术中,PDP是中大屏幕(30~50寸)的首选,也是唯一达到商品化的平板显示技术。随着产品合格率的提高,售价已在3~5万圆(40~42英寸),年销售增长达50%。目前世界上制造PDP的厂家不多,主要是日本Fujitsu ﹑Mitsubishi﹑Panasonic﹑Pioneer﹑NEC﹑Hitachi, 美国Photonic Image﹑Plasmaco﹑Rogers, 韩国Samsung, 法国Thomson,荷兰Philips。PDP制造技术基本为日本垄断,荧光粉的配浆技术则由DuPont垄断。 长余辉荧光粉。近年来,长余辉荧光粉发展很快,除了新的荧光粉不断出现外,由于荧光粉理论和制造技术的发展,许多传统的荧光粉又被赋予了新的应用特性。同时,应用市场的不断扩大,也促使这一领域的研究十分活跃。 光转换材料。光转换材料是吸收太阳光中于植物生长不利的紫外光,再转换为有利植物生产的可见光,主要是400~480nm的兰光和600~680nm的红光,从而促进作物的光合作用,达到作为增产早熟的目的。常见的有稀土有机配合物光转换剂和稀土无机发光材料光转换剂,如TTA-TOPO:Eu3+, 364nm紫外线激发下发红光,稀土(Eu、Tb)螯合物光转换剂;CaS:Eu、Cl、CaS:Cu、Eu。 电致发光(EL)荧光粉。电致发光是将电能直接转化为光能,它的特点是工作电压低、能量转换效率高、体积小、重量轻、工作范围宽、响应速度快,可做成全固体化的器件。稀土掺杂的ZnS,CaS和SrS薄膜电致发光器件在平面显示中崭露头角。 场致发射显示(FED)用荧光粉。FED是有可能与PDP和LCD相竞争的平板显示,它的画面质量和分辨率优于CRT,响应速度快(≤20μs), 而功耗仅是LCD的1/3,平板显示的厚度和重量也仅为LCD的1/2,其应用前景引人关注。 据预测友达明年量产FED场发射显示器面板 友达日前决定最早在2011年四季度开始量产FED场发射显示器面板。 友达初期将生产20寸、26寸和32寸FED面板,主要适合医疗、广播所用屏幕等领域,月产能在10000片。

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