蓝色长余辉发光材料的合成及其发光性能(精)
蓝色长余辉发光材料的合成及其发光性能
稀土离子激活的铝酸盐和硅酸盐是两类化学性能稳定、发光强和色纯
度高的蓝色发光材料,并且其余辉呈慢衰减的特性。本文综述了稀土离子激活的铝酸盐和硅酸盐蓝色长余辉材料的常用制备方法,介绍了其发光基质及发光性能的影响因素,采用如下方法合成了性能良好的长余辉材料。以尿素和醋酸作为辅助剂,采用简易溶胶—凝胶燃烧法合成长余辉材料Sr2MgSi2O7: Eu2+,Dy3+。简
易溶胶—凝胶燃烧法综合了溶胶—凝胶法,燃烧法和超声波法。采用简易溶胶—凝胶燃烧法合成的产物具有发光性能好,颗粒小等特点。因此具有更广的应用价值。当Eu2+:Dy3+的摩尔百分比为3% : 6%,产物的发光性能最好。测试结果表明,当产物被激发峰λex=230nm激发时,有很宽的发射光谱(420—550nm)。因此长余辉材料Sr2MgSi2O7: Eu2+,Dy3+是具有广阔应用前景的蓝色发光材料。燃
烧法合成了长余辉发光材料CaAl2O4:Eu2+,Dy3+,Nd3+。文章讨论了Dy3+的掺入量、Nd3+的掺入量、分散方法(搅拌或超声波分散)和燃烧温度等影响材料发光
性能的因素。测试结果表明,我们可以看出加入一定量的Dy3+能够增强
CaAl2O4:Eu2+,Nd3+的发光强度,加入合适摩尔含量的H3BO3后,形成晶体所需的温度会降低。用超声波分散方法处理样品比用搅拌处理的样品的发光性能要
好。研究了燃烧温度、Eu2+和Dy3+的掺杂量、助熔剂硼酸的加入量、尿素加入
量及Al/Sr的比例对Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料发光性能的影响,
从而确定了长余辉发光材料Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+的最佳合成工艺.所得产物
分别进行了XRD、TEM、荧光测试和亮度测试,分析结果表明磷光体存在400nm
和482nm两个发射峰,分别对应于Eu2+在基质中两种不同的存在方式,与传统的
高温固相法相比发射主峰出现了蓝移;亮度测试找到了最佳的原料配比及合成条件.
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稀土长余辉夜光粉
稀土长余辉夜光粉 耀德兴科技生产的稀土长余辉长效夜光粉属碱土铝酸盐环保高亮超长余辉发光材料，组成可表示为：al2o3·(sr、mg、ca)o：(eu、la、dy)b,可在日光或灯光照射下吸光5－20分钟后,将吸收的光能转化后储存在晶格中,在暗处又可将能量转化为光能而发光,可有效持续发光(发光亮度大于10mcd/m2)达到8－10小时，发光亮度衰减到人的肉眼观察下限（0．32mcd/m2）的时间更可达70小时以上，化学性质稳定，吸光、蓄光、发光过程可重复进行，使用寿命可达20年以上。该类材料无毒害，不含放射性，生产过程也无有害物质产生。 由于具有上述特性，使它可以广泛应用于许多不同的领域，可以制成涂料，油墨，塑料，橡胶，纸张，胶片等，安全的应用于日用消费品，如：在服装，鞋帽，文具，钟表，开关，标牌，鱼具，装饰品，工艺品和体育用品中，在建筑装饰，运输工具，军事设施，消防应急系统方面，如：进出标语，逃生，救生路线的标志指示系统，具有良好可靠的作用。 一、长效夜光粉的主要技术指标： 1、耀德兴科技长效夜光粉成份主体为：铝酸锶（sro）·(mgo)0．1·al2o3(euo, dy2o3)0．01b。 2．比重本产品密度为：3.4-3.6，松装比重1.5至2.5之间，不同型号有所不同。3．激发时间在不同照度下需要的激发时间有所不同，在500－1000lux的d65光照下，需要的时间约为15－30分钟，另不同型号的产品也略有不同。 4．耐光性日常强光及紫外灯强照射条件下200小时未见明显变化。 5．耐水性未处理产品水中浸泡1小时未见明显变化，之后逐渐水解,体色变白，失去余辉特性。（兰光和红光夜光粉属另外体系，浸泡水不改变发光性能。）6．放射性经国家相关部门检测，无放射性。 7．耐热性黄绿粉从摄氏400度起亮度性能开始下降,600度后下降30%以上，兰绿粉耐热性比黄绿粉高200度。 二．长效夜光粉在塑料中的应用 耀德兴科技长效夜光粉可以与多种树脂混合制成塑料粒，如：pe、pp、abs、pvc 等，通过挤出、注塑、吹塑、真空成型等方法，制成多种多样的塑料制品。长效夜光粉在注塑过程中比较容易出现“发黑” ，如果按下面的注意事项加以控制，就可以大大减小发黑问题，提高产品质量。长效夜光粉比较“惧怕”铁，在与铁的接触过程中，夜光粉会发黑，发光性能降低，因此，整个生产工艺过程中要减少粉与铁的接触时间和接触强度。尽量缩短粉与塑料粒的混合时间，有条件的可以修改混料设备，将料与铁分隔开，选择加热筒较短的注塑机，控制好注塑温度和注塑压力。具体方法如下： 1.配方方面： a. 塑料的选用最好选择粉状的，且熔融指数越高越好。因为树脂的熔融指数越高，越能充分发挥发光材料的作用。 b. 发光粉的选用以粒较小的300目以下发光粉的效果最佳。 c. 润滑剂的选用聚脂烃类（如pe，pp）树脂应选用硬脂酸酰胺为润滑剂，用量为树脂量的0.2％。 abs，ps，pc，as，pmma等树脂则选用硬脂酸酰胺为润滑剂，
燃烧法制备SrAl2O4-Eu,Dy超长余辉发光材料实验报告教材
中南民族大学 实验报告 实验课名称：化学综合实验指导老师：唐万军 学生姓名：专业：班级：学号： 实验名称：燃烧法制备SrAl2O4:Eu,Dy超长余辉发光材料 实验日期：组别：实验成绩： 一、目的要求 1、了解稀土掺杂铝酸盐长余辉材料的合成方法与应用领域。 2、设计实验方案，采用燃烧法合成SrAl2O4:Eu2+，Dy3+，测试其发光特性。 3、学会使用LS-55光度计和屏幕亮度计，根据X射线粉末衍射谱图，分析鉴定多晶样品的物相。 二、基本原理 长余辉发光材料也被称作蓄光材料，或者夜光材料，指的是在自然光或其它人造光源照射下能够存储外界光辐照的能量，然后在某一温度下（指室温），缓慢地以可见光的形式释放这些存储能量的光致发光材料。 20 世纪90 年代以来，开发的以碱土铝酸盐为基质的稀土长余辉发光材料, 以其优异的长余辉发光性能，引起了人们对长余辉发光材料的广泛关注。目前稀土离子掺杂的碱土铝(硅)酸盐长余辉材料已进入实用阶段。国内较大的生产厂家有大连路明、济南伦博、重庆上游等。市场上可见的产品除了初级的荧光粉外，主要有夜光标牌、夜光油漆、夜光塑料、夜光胶带、夜光陶瓷、夜光纤维等, 主要用于暗环境下的弱光指示照明和工艺美术品等。随着长余辉材料的形态从粉末扩展至玻璃、单晶、薄膜和玻璃陶瓷，对长余辉材料应用的探讨也从弱光照明、指示等扩展到信息存储、高能射线探测等领域。长余辉材料受到人们越来越多的重视。 从基质成分的角度划分，目前长余辉发光材料主要包括硫化物型、碱土铝酸盐型、硅酸盐型及其它基质型长余辉发光材料。不同长余辉发光材料的发光性能见表1。 表1 不同长余辉发光材料的发光性能 发光材料发光颜色发光谱峰波长/nm 余辉时间/min BaAl2O4:Eu,Dy 蓝绿色496 120 CaAl2O4:Eu,Nd 蓝紫色446 1000 Sr4Al14O25:Eu,Dy 蓝绿色490 2000 SrAl2O4:Eu,Dy 黄绿色520 4000 Sr2MgSi2O7:Eu,Dy 蓝色469 2000
长余辉材料的种类、性质和应用 刘钦濡
长余辉材料的种类、性质和应用 季杨琛（山东师范大学化学化工与材料科学学院，2015级化工一班，201510010201） [摘要]系统地介绍了长余辉材料的种类、性质及几种应用。 [关键词]长余辉材料；材料种类；性质；发明应用 长余辉发光材料属于光致发光材料的一种，又称夜光粉，其将白天吸收的太阳能储存起来，晚上释放储存能量而产生余辉光。由于长余辉发光材料夜晚发光 的特点，从而在很多领域被广泛应用，比如制成航空仪表和汽车仪表的字盘显示器、发光涂料、发光油墨、消防安全装置、发光陶瓷等材料。长余辉发光材料分研究较早的硫化物型材料(如硫化钙和硫化锌等)和近年来研究较多的氧化物体系(如 铝酸盐和硅酸盐体系)。由于长余辉发光材料夜晚发光的特点，从而在很多领域被 广泛应用，比如制成航空仪表和汽车仪表的字盘显示器、发光涂料、发光油墨、消防安全装置、发光陶瓷等材料。 1.长余辉材料的种类 铝酸盐基 自从1993年Matsuzawa等合成了共掺Dy的SrAl2O4:Eu研究发现其余辉衰减时间长达2000min。随后，人们有相继开发了一系列稀土激活的铝酸盐长余辉材料，如蓝色CaAl2O4:Eu，Nd和蓝绿色Sr4Al14O25:Eu，Dy。铝酸盐的长余辉材料，其激活剂主要是Eu，余晖发光颜色主要集中于蓝绿光波长范围。时至今日，虽然铝酸盐的耐水性不是很好，铝酸盐体系长余辉材料SrAl2O4:Eu，Dy和Sr4Al14O25:Eu，Dy 仍以获得了巨大的商业应用，是现阶段主要的长余辉材料的研究和应用关注材料。 硅酸盐基 采用硅酸盐为基质的长余辉材料，由于硅酸盐具有良好的化学稳定性和热稳定性，同时原料SiO2廉价、易得，近些年来越来越受人们重视，并且这种硅酸盐材料广泛应用于照明及显示领域。自从1975年日本首先开发出硅酸盐长余辉材料Zn2SiO4:Mn， As ，其余辉时间为 30min。此后，多种硅酸盐的长余辉材料也相继被开发，如Sr2MgSi2O7:Eu，Dy、Ca2MgSi2O7:Eu，Dy、MgSiO3:Mn，Eu，Dy，材料及性能参数见表
稀土长余辉发光材料SrAl2O4Eu2+,Dy3+的制备及性能研究【文献综述】
文献综述 稀土长余辉发光材料SrAl2O4:Eu2+,Dy3+的制备及性能研究 一、前言 长余辉发光材料属于光致发光材料的一种,发光持续时间较长,最长可达十几个小时,也称蓄光型发光材料、荧光粉等。由于长余辉发光材料的余辉和温度特性,即使用环境温度变化时材料和制品的发光亮度会相应改变[1],因而,长余辉发光材料除被用做蓄光材料外,还可用作制备传感器的敏感材料。近年来,长余辉发光材料的应用研究不断进展,范围也 迅速扩大,已在消防安全、建筑装饰、涂料油墨、陶瓷器件、交通运输和城乡建设等发挥着照明、指示、装饰等作用. 长余辉发光材料的种类与特性 1）金属硫化物体系长余辉发光材料。即传统的、第一代。典型代表是ZnS∶Cu, Co材料，其发光颜色多样,弱光下吸收速度较快,但余辉时间短,化学性质不稳定,易潮解。虽然加入放射性元素后可克服以上缺点,可是放射性元素对环境和人体会造成危害,从而极大地限制了它的应用。2)铝酸盐体系长余辉发光材料。目前,铝酸盐体系中发光性能比较优异的长余辉发光材料主要是MAl2O4∶Eu3 + , R3 + (Dy3 + , Nd3 +等) ，其发射峰主要是集中在蓝绿光波段,亮度高,余辉时间长,且化学稳定性好[2]。铝酸盐体系长余辉发光材料的突出优点是余辉性能超群、化学稳定性好和光稳定性好;缺点是遇水不稳定、发光颜色不丰富。3)硅酸盐体系长余辉发光材料. 化学稳定性好、耐水性强、紫外辐照性稳定、余辉亮度高、余辉时间长、应用特性优异等特点,弥补了铝酸盐体系的不足,将长余辉材料的研究推向了一个新的时代。 目前,获得实际应用的长余辉发光材料主要是传统的硫化物体系长余辉材料和掺有稀土元素的长余辉发光材料。本文主要综述了稀土掺杂Eu2+,Dy3+的铝酸盐体系长余辉发光材料的制备及发展。 二、稀土长余辉发光材料制备工艺 1．高温固相反应法[3-6] 高温固相法是合成发光材料中应用最早和最多的一种方法。固相反应通常取决于材料的晶体结构和缺陷结构，而不仅仅是成分的固有反应性能，固相反应的充要条件是反应物必须相互接触，即反应是通过颗粒间界面进行的。反应物颗粒越细，其比表面积也就越大，有利于固相反应的进行。因此，将反应物充分混合和研磨均匀，可增加反应物之间的接触面积，
稀土长余辉发光材料的发展
稀土长余辉发光材料的发展、发光机理及应用 李沣 刘志宇 黄云翔 史怡 摘要：产品中的每一种材料在其中都发挥着其它材料所无可替代的作用，长余辉发光材料就是这众多材料中的一种。它，用量少，但是它长时间发出的余辉，确实很好地解决了许多看似不起眼但是实际办起来又很棘手的问题。 关键词：长余辉发光、硫化物、铝酸盐、稀土金属离子、空穴、缺陷能级 1.相关概念 1.1 荧光与磷光 最初的发光分为荧光及磷光两种。荧光是指在激发时发出的光，磷光是指在激发停止后发出的光。由于瞬态光谱技术的发展，现在对荧光和磷光不作严格区别，荧光和磷光的时间界限已不清楚。但发光总是延迟于激发的，目前从概念上区分这两种发光的判据是从激发到发射是否经历了中间过程。发光的衰减规律常常很复杂，很难用一个反映衰减规律的参数来表示，所以在应用中就硬性规定当激发停止时的发光亮度L衰减到L0的10%时所经历的时间为余辉时间，简称余辉。一般以持续时间10-8 s为分界，短于的10-8 s称为荧光，长于10-8 s的称为磷光。 1.2 吸收光谱与激发光谱 吸收光谱是描述吸收系数随入射光波长变化的谱图。发光材料的吸收光谱主要决定于材料的基质，激活剂和其他杂质对吸收光谱也有一定影响。多数情况下，发光中心是一个复杂的结构，发光材料基质晶格周围的离子对它的性质会产生影响，也可以是由发光材料制备中形成的基质晶格的空位决定。被吸收的光能一部分辐射发光，其余的以晶格振动等非辐射方式消耗掉。大多数发光材料主要吸收带在紫外光谱区。 激发光谱是指发光材料在不同波长的激发下，该材料的某一发光谱线的发光强度与激发波长的关系。激发光谱反映了不同波长的光激发材料的效果。
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
长余辉发光材料的紫外-可见反射光谱测定
长余辉发光材料的紫外-可见反射光谱测定 摘要：用“湿法”制备了长余辉发光材料，原料通过水溶液液相分子水平上的均匀混合，利用金属硝酸盐和有机还原剂在较低的温度下发生氧化还原燃烧反应，一步快速生成产品。加热起燃温度低至500℃，反应时间短，所制得的产品成份均匀，晶粒小，外观呈蓬松状态，易研磨粉碎，粉体表观密度小。以紫外-可见分光光度计测定分析了所制备样品在蓄光前后的反射光谱特征并作了探讨。结果表明，除表观密度外，“湿法”与“干法”制备的长余辉发光材料的主要性质相同，紫外-可见反射光谱可以准确描述长余辉发光材料的紫外-可见光谱性能特征。 主题词：长余辉发光材料；紫外-可见反射光谱；蓄光 1 实验 1.1长余辉发光材料的“湿法”制备 实验设备和用品：马弗炉，坩埚。 原料或试剂：SrCO3（A R），Al2（NO3）3（A R），Eu2O3（4N）， Dy2O3（4N），助剂ZY2，HNO3（A R），尿素（A R）。 将原料或试剂按配方比例称量后溶于硝酸中制成溶液，均匀混合，然后置于500 ~ 900℃的马弗炉中，数分钟后即可看到混合物发生自氧化还原燃烧反应，得到蓬松状态的产品，稍加研磨即得粉状样品。 1.2紫外-可见反射光谱的测定 1.2.1 原理及光路图 紫外-可见反射光谱的测定是使用紫外-可见分光光度计所附带的积分球附件进行。积分球内表面涂有高反射率的BaSO4涂层，标准反射白板也用BaSO4粉末压制，光线入射角为8o（可设为接近0o），检测器位于积分球底部。图1 是双光束积分球附件光路图。 1.2.2 仪器型号 Shimadzu UV-2100 型双光束紫外-可见分光光度计，附反射附件积分球，可测量范围240 ~ 800nm。标准白板（反射体）为BaSO4 （A R）粉末压制。 1.2.3 测定 紫外-可见反射光谱的测定样品呈平整片状或块状即可，对粉末状态样品，可直接将粉末压附在样品架上进行测定。本文用该法测定所制备的发光粉样品的
长余辉发光粉的合成及其发光性能
长余辉发光粉的合成及其发光性能 长余辉发光粉(俗称夜光粉)，具有储光、节能、稳定的特点，可做成发光涂料、发光油墨、发光薄膜、发光纤维、发光陶瓷、发光塑料等系列蓄光型产品，应用于交通运输、建筑装潢、军事设施、消防应急以及日用消费品等[1]。尤其是以铝酸盐为基质的发光材料具有发光效率高、余辉时间长、化学性质稳定以及无放射性危害等特点，一直倍受人们的关注[2-4]。 以铝酸盐为基质的长余辉发光材料研究最多的为SrAl2O4:Eu2+,Dy3+，制备方法主要有高温固相法[5]、水热法[6]、溶胶-凝胶法[7]和燃烧法[8]等。严冬[8]等采用燃烧法合成迅速、节能显著、合成温度低，采用空气气氛，危险性小，易于实现批量生产。 在以铝酸盐为基质的长余辉发光粉中，以七铝酸十二钙(Ca12Al14O33)为基质的 Ca12Al14O33: Eu2+,Nd3+ 的研究报道很少[9]。文献[9]采用高温固相法，使用氢气气氛在1 200 ℃制备了Ca12Al14O33:Eu2+,Nd3+长余辉发光粉，由于使用氢气气氛增加了危险性，其合成的粉体余辉时间较短，当余辉亮度衰减到初始亮度的 10%时，所用时间只有50 s。 本文采用燃烧法在空气气氛中制备Ca12Al14O33: Eu2+,Nd3+长余辉发光粉，通过正交试验法研究了各种因素对制备的影响，确定了最佳制备条件，并研究了产物的结构、形貌及发光性能。 1 试验部分 1.1 试剂与仪器 HNO3(A.R.)，Nd(NO3)3 · 6H2O(A.R.)，Al(NO3)3 · 9H2O(A.R.)，Eu2O3(A.R.)， Ca(NO3)3 · 4H2O(A.R.)， H3BO3(A.R.)，尿素(A.R.)，浓HNO3(A.R.)以及去离子水。 X-射线衍射仪，Rigaku D/max 2500/PC型，日本理学;扫描电子显微镜，JSM-6700F型，日本电子;荧光分光光度计，F-4600型，日本日立;长余辉测试仪， PR-305型，浙大三色光学仪器。 1.2 样品制备 将Eu2O3粉末加过量浓硝酸溶解，蒸发至近干，然后加水稀释得到0.02 mol · L-1 的Eu(NO3)3溶液。按化学计量比Ca12(1-x-y)Al14O33:Eu12x,Nd12y(x=0.015， y=0.01)分别称取2.763 0 g Ca(N O3)3 · 4H2O、5.251 8 g Al(NO3)3 · 9H2O和0.052 6 g Nd(NO3)3 · 6H2O于250 mL烧杯中，然后向上述烧杯中加入9 mL Eu(NO3)3溶液和150 mL 去离子水，配制成混合金属硝酸盐溶液; 再称取0.144 7 g H3BO3和5.945 9 g尿素粉末依次加入到上述混合金属硝酸盐溶液中，并搅拌30 min，使加入的硼酸和尿素完全溶解，得到澄清溶液。最后将上述澄清溶液转移至刚玉坩埚里，并迅速放入已经预先加热到 600 ℃的马弗炉中，保温2 h;然后随炉冷却至室温，得到疏松泡沫状产物，稍加研磨后即可获得目标粉末。
吸光储光发光材料长余辉耐高温夜光粉(精)
吸光储光发光材料长余辉耐高温夜光粉 一、变色原理： 感光变色产品，经阳光/紫外线照射，吸收阳光/紫外线的能量而产生颜色的变化，当失去阳光/紫外线照射时，即回复到原来的颜色，所以感光粉的变色是可逆。 二、基本色： 紫色、蓝色、黄色、橙色、红色、绿色、桔红色。（无色变有色） 三、感光变色材料形态及应用： 感光水乳剂：适用于水性油墨、涂料，不能用于油性油墨、涂料和塑胶的射出、押出MC感光色粉：耀德兴科技感光变色粉适用于油性油墨涂料、水性油墨、涂料、塑胶射出、押出各色塑胶母粒：不适用于油性油墨、涂料和水性油墨、涂料，适用于塑胶的射出、押出 四、感光变色产品的使用比例： 感光水乳剂使用于水性油墨、涂料5%-40% W/W感光微胶囊粉使用于油性油墨、涂料3%-30% W/W感光微胶囊粉使用于水性油墨、涂料3%-30% W/W 感光微胶囊粉使用于塑胶的射出、押出0.2%-5% W/W感光塑胶色母粒使用于塑胶射出、押出0.5%-2% W/W 五、感光变色产品的用途： 适合各类塑胶制品的表面涂覆，包括ABS、PE、PP、PS、PVC、PV A等塑材。油墨：各类材质的印刷，像织物、纸张、合成膜、玻璃等。塑胶：适用于各类塑胶材质的射出、押出成形。（含PE、PP、ABS、PS、PVC、PU、TPU、TPR、EV A等塑材）。 六、注意事项： 1、油墨基材以PH值7-9最为适用，塑胶基材以MI值大于25较为适，MI值越大，变色效果越好。 2、感光变色材料的光疲乏性产生，由UV光过度暴晒、酸、自由基（单态氧原子）和湿度造成，一般建议添加UV吸收剂和抗氧化剂以增加抗光疲乏性。 3、感光变色材料所使用的添加剂像HALS、抗氧化剂、热安定剂、UV吸收剂和抑制剂可改善抗光疲乏性，但添加剂的组合和选择需依使用媒介而定，错误的组
长余辉发光材料简述
长余辉发光材料在陶瓷中的应用 王少艳 河北理工大学研究生学院，河北唐山063009 摘要：本文介绍了长余辉发光材料以及这种材料在陶瓷工艺中的应用。 关键字：长余辉，陶瓷，ZnS The applications in ceramics process of the long after glow phosphorescence material W ANG Shao-yan (Graduate School , Hebei Polytechnic University, Tangshan Hebei 063009,China) Abstract：The paper introduces the long after glow phosphorescence material and its applications in ceramics process. Key words：long after glow，ceramics，ZnS. 0 引言 如何定义发光物质呢？适当的材料吸收高能辐射，接着就发出光，其发射的光子的能量比激发辐射的能量低。具有这种发光行为的物质就称为发光物质。[1]按照不同的激发方式可以分为光致发光材料、阴极射线发光材料、电致发光材料、化学发光材料等等。本文涉及的是属于光致发光材料的长余辉发光材料，俗称夜明材料。 1866年法国的Sidot首先完成了ZnS:Cu的制备,最早开展了这一系列长余辉发光材料的研究工作。直至20世纪初长余辉发光材料真正的实现了工业化生产，也是从那时起，始终是ZnS系列产品占据着长余辉发光材料行业的主导地位。到了20世纪90年代，人们开始发现和关注具有良好发光性能和独特长余辉特性的稀土离子掺杂的长余辉材料，迎来了日趋成熟的超长余辉材料的研究与应用的全新时代。近年来，稀土离子掺杂的长余辉材料已经广泛应用于隐蔽照明和紧急照明设施、航空、航海和汽车等仪表显示盘等领域，也有人把稀土离子掺杂的长余辉材料应用于陶瓷制备工艺。 1发光材料的发光与长余辉机理
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
光致发光材料荧光光谱分析解读
第六章光致发光材料荧光光致发光材料荧光光谱分析荧光光谱分析 案例： 3000 534.4 5000 627.8 Intensity/a.u. 2000150010005000 200 300 400 500 600 700 262.4 Intensity/a.u. 2500 4000300020001000 550 600 650 700 567 wavelength/nmwavelength/nm 图6-1 CaS:Eu,Sm激发光谱（监控波长630nm）图6-2 CaS:Eu,Sm荧光光谱（监控波长630nm） 100 35003000 Intensity/a.u. 629.8 806040200 Intensity/a.u. 25002000150010005000 550 600
650 700 750 8001000120014001600 λ/nm wavelength/nm 图6-4 CaS:Eu,Sm红外响应光谱 图6-3 CaS:Eu,Sm红外上转换发射光谱（980nm激发）概念： 当物质受到诸如光照、外加电场或电子束轰击等的激发后，吸收了外界能量，其电子处于激发状态，物质只要不因此而发生化学变化，当外界激发停止以后，处于激发状态的电子总要跃迁回到基态。在这个过程中，一部分多余能量通过光或热的形式释放出来。如果这部分能量是以光的电磁波形式发射出来，就称为发光现象。概括地说，发光就是物质内部以某种方式吸收能量以后，以热辐射以外的光辐射形式发射出多余的能量的过程。用光激发材料而产生的发光现象，称为光致发光。日常生活中常见的如日光灯和夜明像章的发光就是光致发光。一只日光灯，接通电源以后，首先使灯管中的水银蒸汽发出紫外光（这叫做气体发光），然后紫外光激发灯管管壁上的荧光粉，从而发出可见光。夜明像章之所以能在晚上闪闪发光，是因为像章上涂了一层所谓长余辉的发光材料。当日光或灯光中的短波光照射这种像章的时候，像章上的长余辉发光材料吸收了激发光的能量并储存起来，然后慢慢地发出光来，这种发光可以持续几个小时。 紫外线和红外线虽然看不见，但我们也把他们归结为光。因此，光致发光是指激发波长落在从紫外到近红外这个范围内的发光。 下面介绍光致发光的主要特征和一般规律。 一. 吸收光谱 当光照射到发光材料上时，一部分被反射、散射，一部分透射，剩下的被吸收。只有被吸收的这部分光才对发光起作用。但是也不是所有被吸收的光的各个波长都能起激发作用。研究哪些波长被吸收，吸收多少，显然是重要的。 发光材料对光的吸收，和一般物质一样，都遵循以下的规律，即： I(λ)=I0(λ)e-kλx 其中I0(λ)是波长为λ的光射到物质时的强度，I(λ)是光通过厚度x后的强度，kλ是不依赖光强、但随波长变化而变化的，称为吸收系数。kλ随波长（或频率）的变化，叫作吸收光谱。发光材料的吸收光谱，首先决定于基质，而激活剂和其他杂质也起一定的作用，它们可以产生吸收带或吸收线。 二. 反射光谱
长余辉发光材料概述
长余辉发光材料概述 摘要 本文综述了长余辉材料的发光机理及制备方法，并简单介绍了硫化物长余辉发光材料、铝酸盐长余辉发光材料及硅酸盐长余辉发光材料。 关键词：长余辉；发光材料 1.长余辉发光材料简介 长余辉发光材料简称长余辉材料，又称夜光材料、蓄光材料。它是一类吸收太阳光或人工光源所产生的光的能量后，将部分能量储存起来，然后缓慢地把储存的能量以可见光的形式释放出来，在光源撤除后仍然可以长时间发出可见光的物质[1]。 2.长余辉发光材料的基本机理 长余辉材料被激发以后，能长时间持续发光，其关键在于有适当深度的陷阱能态(即能量存储器)。光激发时产生的自由电子(或自由空穴)落入陷阱中储存起来，激发停止后，靠常温下的热扰动而释放出被俘的陷阱电子（或陷阱空穴）与发光中心复合产生余辉光。随着陷阱逐渐被腾空，余辉光也逐渐衰减至消失。而陷阱态来源于晶体的结构缺陷，换言之，寻求最佳的晶体缺陷以形成最佳陷阱(种类、深度、浓度等)是获得长余辉的主要因素。余辉时间的长短决定于陷阱深度与余辉强度，余辉光的强度依赖于陷阱浓度、容量与释放电子(或空穴)的速率。而晶体缺陷的产生除了材料制备过程中自然形成的结构缺陷外，主要是掺杂。 长余辉发光机理实际是发光中心与缺陷中心间如何进行能量传递的过程，具体的长余辉材料有不同的发光模型，但最流行的是两类：一是载流子传输；二是隧穿效应。前者包含电子传输、空穴传输和电子空穴共传输，后者包括激发、能量存储与热激励产生发射的全程隧穿和仅是“热激励”发射的半程隧穿。除这两类外，学术界还有学者提出位形坐标[2]、能量传递、双光子吸收和Vk传输模型。至今为止，上述模型都是根据已有的实验结果提出的假设，可以解释一定的实验现象，但缺乏足够的论据，也存在若干不确定因素，难以让人信服，而发光机理的研究又是为新材料设计提供物理依据所必须的，有待进一步深入。
光致发光材料光谱分析
第六章光致发光材料光谱分析 概念： 当物质受到诸如光照、外加电场或电子束轰击等的激发后，吸收了外界能量，其电子处于激发状态，物质只要不因此而发生化学变化，当外界激发停止以后，处于激发状态的电子总要跃迁回到基态。在这个过程中，一部分多余能量通过光或热的形式释放出来。如果这部分能量是以光的电磁波形式发射出来，就称为发光现象。概括地说，发光就是物质内部以某种方式吸收能量以后，以热辐射以外的光辐射形式发射出多余的能量的过程。用光激发材料而产生的发光现象，称为光致发光。日常生活中常见的如日光灯和夜明像章的发光就是光致发光。一只日光灯，接通电源以后，首先使灯管中的水银蒸汽发出紫外光（这叫做气体发光），然后紫外光激发灯管管壁上的荧光粉，从而发出可见光。夜明像章之所以能在晚上闪闪发光，是因为像章上涂了一层所谓长余辉的发光材料。当日光或灯光中的短波光照射这种像章的时候，像章上的长余辉发光材料吸收了激发光的能量并储存起来，然后慢慢地发出光来，这种发光可以持续几个小时。 紫外线和红外线虽然看不见，但我们也把他们归结为光。因此，光致发光是指激发波长落在从紫外到近红外这个范围内的发光。 下面介绍光致发光的主要特征和一般规律。 一. 吸收光谱 当光照射到发光材料上时，一部分被反射、散射，一部分透射，剩下的被吸收。只有被吸收的这部分光才对发光起作用。但是也不是所有被吸收的光的各个波长都能起激发作用。研究哪些波长被吸收，吸收多少，显然是重要的。 发光材料对光的吸收，和一般物质一样，都遵循以下的规律，即：I(λ)=I0(λ)e-kλx 其中I0(λ)是波长为λ的光射到物质时的强度，I(λ)是光通过厚度x后的强度，k λ是不依赖光强、但随波长变化而变化的，称为吸收系数。k λ 随波长（或频率） 的变化，叫作吸收光谱。发光材料的吸收光谱，首先决定于基质，而激活剂和其他杂质也起一定的作用，它们可以产生吸收带或吸收线。 二.反射光谱 如果材料是一块单晶，经过适当的加工（如切割、抛光等），利用分光光度计并考虑到反射的损失，就可以测得吸收光谱。但是多数实用得发光材料都是粉末状，是由微小的晶粒组成的。这对精确测量吸收光谱造成很大的困难。在得不
长余辉材料的种类,性质和应用汇总
长余辉材料的种类，性质和应用 摘要：长余辉发光材料又称蓄光型发光材料，是一种重要的发光材料，在陶瓷、消防、传感、涂料、纺织、高分子中都发挥着重要的作用。本文简述长余辉发光材料的种类、性质，介绍长余辉发光材料的研究进展和最新研究成果，剖析长余辉发光材料发光机理，对长余辉发光材料的应用有着积极的研究参考作用。 关键词：长余辉发光材料；发光机理；基本规律 长余辉发光材料简称长余辉材料，又被称为蓄光型发光材料、夜光材料，其本质上是一种光致发光材料。发光是物质将某种方式吸收的能量转化为光辐射的过程。发光材料是在各种形式能量激发下能发光的固体物质。长余辉发光材料是指在光源激发停止后发出被人眼察觉的光的时间在20min 以上的发光材料。[1] 长余辉发光材料是常见的发光材料，应用非常广泛，如环卫工人的工作服，发光涂料、发光塑料、发光玻璃和发光陶瓷等夜光产品，背光显示、甚至应用于生物医学检测探针，对我们日常生活也发挥着非常重要的作用。 余辉其实就是在撤去光源后发出的光，这种现象在我们古代的时候就有发现，比如说夜光杯或是夜明珠在夜间发出的夜光，但那时候人们并没有对这种现象进行深入的研究。直到20 世纪初，第二次世界大战军事和防空的需要，进一步促进了这种功能材料的研究和应用。
在1866 年，法国化学家Theodore Sidot 初次成功制备了ZnS:Cu，该晶体经过激发光源后，能发出较长的余辉。这种晶体的成功制备是长余辉发光材料的一个里程碑，大大地激发着科研人员进一步研究长余辉发光材料，也就是从20 世纪初，长余辉得到了迅猛的发展。[2] 1.长余辉材料的种类 1.1硫化物长余辉发光材料 长余辉材料的第一代是硫化物,如碱土硫化物、硫化锌等。最具代表性的是发光颜色为黄绿色的ZnS:Cu系列、发光颜色为蓝色的CaS:Bi系列和发光颜色为红色的CaS:Eu系列。硫化物长余辉发光材料的突出优点是体色鲜艳、发光颜色多样、弱光下吸光速度快;但是硫化物长余辉材料存在着明显的缺点,如余辉亮度低、余辉时间短、化学稳定性差、易潮解,不能用于室外：而且生产过程对环境污染大。其最大缺点是不耐紫外线,在紫外线照射下会逐渐发黑，极大地限制了其使用范围。经逐步完善，在加入Co、Er等激活剂后，该材料的余辉时间由原来的200min延长至约500min，但放射性元素的加入对人身健康和环境都造成危害因此材料的使用受到极大的限制。[1] 1.2铝酸盐长余辉发光材料 自从1993年Matsuzawa等合成了共掺Dy的SrAl2O4:Eu研究发现其余辉衰减时间长达2000min。随后，人们有相继开发了一系列稀土激活的铝酸盐长余辉材料，如蓝色CaAl2O4:Eu，Nd和蓝绿色Sr4Al14O25:Eu，Dy。铝酸盐的长余辉材料，其激活剂主要是Eu，余
长余辉材料及其设备制作方法与设计方案
本技术提供一种长余辉材料，化学式如下：SrAl2O4：Eu2+，Dy3+，长余辉材料的制备方法，通过高温固相法合成SrAl2O4：Eu2+，Dy3+包括以下步骤：按物质的量比1：1： 0.005：0.01：0.1称取一定质量的原料A12O3、SrCO3、Eu2O3、Dy2O3和H3BO3，研磨混合均匀后，放入管式炉中，于1350℃下，弱还原气氛中煅烧4h，研磨粉碎后即得到发光性能良好的SrAl2O4：Eu2+，Dy3+长余辉发光材料。该长余辉材料内部陷阱中电子的释放包括瞬时释放和延时释放两种类型.其中电子瞬时释放进而跃迁发光是荧光的组成部分，延时释放则导致余辉发光。 权利要求书 1.一种长余辉材料，其特征在于，化学式如下：SrAl2O4：Eu2+，Dy3+。 2.根据权利要求1所述长余辉材料的制备方法，其特征在于，通过高温固相法合成SrAl2O4：Eu2+，Dy3+包括以下步骤：按物质的量比1：1：0.005：0.01：0.1称取一定质量的原料 A12O3、SrCO3、Eu2O3、Dy2O3和H3BO3，研磨混合均匀后，放入管式炉中，于1350℃下，弱还原气氛中煅烧4h，研磨粉碎后即得到发光性能良好的SrAl2O4：Eu2+，Dy3+长余辉发光材料。 3.根据权利要求1所述长余辉材料的制备方法，其特征在于，所述还原气氛为N2+5％H2。 技术说明书 一种长余辉材料及其制备方法 技术领域
本技术涉及材料技术，尤其涉及一种长余辉材料及其制备方法。 背景技术 长余辉材料是指将太阳光，日光灯的光以及其他光的能量存储起来，在窜温下以可见光的形式缓慢释放出来的材料。由于其不需要消耗多余的能量而且对环境没有污染，是一种非常理想的储能材料，因此自1866年法国人sidot首次发现ZnS型荧光粉具有长余辉现象以来，大量的科研人员对这种长余辉材料进行了广泛的研究，研究范围从硫氧化物，到铝酸盐、硅酸盐以及磷酸盐等等，在发光机理以及实际应用方面都取得了重大的进展。材料的长余辉和陷阱能级间存在着随接的联系，陷阱能级的深度决定了材料的余辉时间，而微观卜的陷阱能级可以通过热释光技术来测量，因此研究材料的热释光对认识材料的余辉特性具有重要的意义。 在众多的长余辉发光材料体系中.SrAl204：Eu2+长余辉发光材料因发光亮度高，余辉时间长而受到人们的广泛关注。其余辉发光的机理的探求和应用领域的拓展也成为研究的热点之一。针对目前长余辉发光不同机理模型依然没有定论研究现状，人们尝试通过温度变化的手段研究材料在不同温度下的发光过程、余辉、时间积分强度以及热释光等等，以期探索和寻求有关余辉发光机理的新的辅证。此外，人们以拓展余辉材料应用领域的角度为出发点.通过研究不同温度下长余辉材料发光特性与温度的变化规律.包括发光强度、余辉密度、余辉时间与温度之间的依赖关系，探索其作为光纤温度传感材料可能性。 然而，目前针对SrAl2O:Eu2+，D3+长余辉材料发光性能随温度的变化规律研究大都只是集中在某个特定的低温或者高温区域.或者发光性能的某个方面，其系统研究依然存在不足。 技术内容 本技术的目的在于，针对目前长余辉材料的诸多问题，提出一种长余辉材料，该长余辉材料内部陷阱中电子的释放包括瞬时释放和延时释放两种类型.其中电子瞬时释放进而跃迁发光是荧光的组成部分，延时释放则导致余辉发光。在瞬时释放和延时释放过程中以延时释放为主，而瞬时释放与复合过程实际可以描述为可逆平衡过程。
发光材料综述
结构与物性结课作业 发 光 材 料 综 述 学院：物理与电子工程学院 专业：材料物理13-01 学号：541311020102 姓名：陈强
发光材料综述 摘要： 能够以某种方式吸收能量，将其转化成光辐射（非平衡辐射）物质叫做发光材料。发光是辐射能量以可见光的形式出现。辐射或任何其他形式的能量激发电子从价带进入导带，当其返回到价带时便发射出光子（能量为 1.8~3.1eV）。如果这些光子的波长在可见光范围内，那么，便产生了发光现象。 0引言 发光材料是国家重要战略能源，在人们的日常生活中也占据着重要地位，被广泛应用于各个领域，因此对发光材料的研制和运用受到越来越多的关注。 本文基于发光材料研究现状，分析发光材料种类和制备方式，并介绍几种不同发光材料在生活中的应用，以期推动我国发光材料研究探索，为国家建设和人们生活水平提高提供助力。发光材料是人类生活重要材料之一，在航天科技、海洋运输、医学医疗、出版印刷等各个领域被广泛应用，具有极为重要的战略地位。 随着科学技术的发展，发光材料研究已经成为了我国科学界广泛关注的焦点，其运用技术直接关系到人们日常生活质量和国防建设，因此如何推动发光材料研制，将其更加安全、合理、高效的应用于生产生活中，成为了亟待解决的问题。 1发光材料分类 发光材料按激发的方式可分为以下几类： 1.1光致发光材料 用紫外、可见及红外光激发发光材料而产生的发光称为光致发光，该发光材料称为光致发光材料。 光致发光过程分为三步：①吸收一个光子；②把激光能转移到荧光中心；③
由荧光中心发射辐射。 发光的滞后时间约为10-8s的称为荧光，衰减时间大于10-8s的称为磷光。 光致发光材料一般可分为荧光灯用发光材料、长余辉发光材料和上转换发光材料。 按发光驰豫时间分类，光致发光材料分为荧光材料和磷光材料。 图1 1.2电致发光材料 所谓电致发光是在直流或交流电场作用下，依靠电流和电场的激发使材料发光的现象，又称场致发光。这种发光材料称为电致发光材料，或称场致发光材料。 1. 本征式场致发光 简单地说，本征式场致发光就是用电场直接激励电子，电场反向后电子与中心复合而发光的现象。 2. 注入式发光 注人式场致发光是由Ⅱ- Ⅳ族和Ⅲ - Ⅴ族化合物所制成的有 p - n 结的二极管，注人载流子，然后在正向电压下，电子和空穴分别由 n 区和 p 区注人到结区并相互复合而发光的现象。又称p-n结电致发光 目前大概可以有以下几种材料: 1.2.1直流电压激发下的粉末态发光材料 目前常用的直流电致发光材料有Zn S:Mn，Cu，其发光亮度大约为350 cd/m。
长余辉材料
长余辉材料 长余辉发光材料简称长余辉材料，又称夜光材料。它是一类吸收太阳或人工光源所产生的光发出可见光，而且在激发停止后仍可继续发光的物质。具有利用阳光或灯光储光，夜晚或在黑暗处发光的特点，是一种储能、节能的发光材料。长余辉材料不消耗电能，但能把吸收的自然光储存起来，在较暗的环境中呈现出明亮可辨的可见光，具有照明功能，可以起到指示照明的作用，是一种“绿色”光源材料。尤其是稀土激活的碱土铝酸盐长余辉材料的余辉时间可达12h以上，具有白昼蓄光、夜间发射的长期循环蓄光、发光的特点，有着广泛的应用前景。 1、发光机理 （1）空穴传输模型 对于这类材料，最早的模型是由Matsuzawa等在SrAl2O4:Eu,Dy体系中提出的空穴传输模型。基于这个模型，Matsuzawa认为，在长余辉材料SrAl2O4:Eu,Dy中，Eu为电子俘获中心，Dy是空穴俘获中心。当材料受UV激发时，Eu可俘获电子变为Eu，由此产生的空穴经价带被Dy俘获生成Dy，停止激发后，由于热运动的关系，空穴发生逃逸，经过与上述过程相反的过程与导致Eu的特征发光，示意图如图1所示。该模型在各种Eu和Dy共掺的长余辉材料机理解释中被广泛为引用，成为Eu和Dy共掺的长余辉材料机理的通用 （2）位移坐标模型 位移坐标模型最早是邱建荣和苏锵等人提出。图2是位移坐标模型示意图。A为Eu2+的基态能级，B为其激发态能级，C能级为缺陷能级。C可以是掺入的杂质离子，也可以是由基质中的某些缺陷产生的缺陷能级。苏锵等人认为C可以起到捕获电子的作用。在外部光源的作用下，电子受激发从基态跃迁到激发态（1），一部分电子跃迁回到低能态发光（2）。另一部分电子通过弛豫过程储存在缺陷能及C中（3）。当缺陷能级电子吸收能量时，重新受到激发回到激发态能级，跃迁回基态而发光。余晖的时间长短与储存在缺陷能级中的电子数量，及吸收的能量（热量）有关，缺陷能级中的电子数量越多，余晖时间越长，吸收的能量多，从而产生持续的发光。