国家标准《稀土长余辉荧光粉》-(征求意见稿)编制说明

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《突发事件预警信息发布系统数据接口规范》

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《稀土长余辉荧光粉试验方法第2部分:余辉亮度的测定》编制说明一、工作简况1.1立项的目的和意义稀土长余辉荧光粉由于其可以利用日光或灯光储光在夜晚或黑暗处发光,因而广泛应用在夜间应急指示,光电子器件或元件、仪表显示,弱光照明,建筑装饰,工艺美术及国防军事(如夜行地图)等诸多方面。

目前使用的国家标准《稀土长余辉荧光粉》是2010年制定的。

该标准涉及了相对亮度、中心粒径、发射主峰、发光颜色和色品坐标这五个指标。

随着稀土长余辉产业的发展,以及其应用范围的不断扩大,稀土长余辉荧光粉的应用领域有了新的拓展,尤其是近年来在发光纤维、发光油墨、发光陶瓷等方面的需求越来越广。

另外,随着稀土长余辉发光制品应用技术的改进,对现有的稀土长余辉荧光粉的粒度和亮度指标均有了新的要求。

尤其是,原标准经过几年的使用,发现相对亮度这个指标没有实际意义,生产企业与应用客户的沟通均采用余辉亮度这个指标,特别是国外客户明确提出几个时刻点的余辉亮度要达到多少mcd/m2才属于合格产品。

鉴于以上几点,2010年制定的《稀土长余辉荧光粉》的产品标准已经不能很好地适应目前市场的需求。

为了使新修订的产品标准能真实地反应市场的需求,更好地服务于客户,使生产企业的产品和客户的需求紧密联系在一起,编制组进行了大量的调研,收集汇总了目前生产企业:内蒙古天彩稀土发光材料有限责任公司,四川新力光源有限公司,大连路明集团,淄博天鸿新材料有限公司,济南陆美斯发光材料有限公司,佛山钜亮光学材料有限公司等和应用客户的意见,建议在国家标准中增加1~10µm 长余辉荧光粉的性能指标,细化中心粒径范围。

结合生产企业和客户的使用意见,本次标准的修订是在原有标准的基础上对级别,中心粒径范围和牌号做了适当的调整。

将相对亮度更改为余辉亮度,因为企业在使用长余辉荧光粉时只考察荧光粉的余辉亮度,并不考察其相对亮度,而且原国家标准GB/T 24980-2010中相对亮度的测定,需要测试待测样品的余辉亮度和国家标准样品的余辉亮度,待测样品的余辉亮度除以国家标准样品的余辉亮度,得到待测试样的相对亮度,测试程序复杂。

稀土夜光粉,稀土长余辉夜光粉,稀土长效夜光粉

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稀土夜光粉,稀土长余辉夜光粉,稀土长效夜光粉金点塑胶颜料有限公司的夜光粉主要为稀土掺杂铝酸盐的蓄光发光材料(也称为长余辉夜光粉,超蓄光夜光粉,发光粉等),组成可表示为:Al2O3(Sr、Mg、Ca)O: (Eu、La、Dy)B。

具有极强的吸光-蓄光-发光能力,通过吸收紫外线光或可见光,使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。

产品平均粒径为5~10微米,在日光或室内灯光照射下10~30分钟后,初始发光亮度为300~16500 mcd/m2,发光持续时间(发光亮度大于10 mcd/m2)达到8~10小时, 发光亮度衰减到人的肉眼观察下限(0.32 mcd/m2)的时间更可长达80小时以上。

金点塑胶颜料有限公司的新型发光材料与传统的硫化锌系列夜光粉相比,具有化学性质稳定,蓄光发光转换效率高,无毒无害,无放射性,生产过程也无有害物质产生。

它可以用于许多不同的技术和艺术领域,如:服装,鞋帽,文具,钟表,开关,标牌,渔具,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,如:进出口标志、逃生、救生线路指示标志具有良好的作用。

金点稀土夜光粉在各行业中的使用:夜光粉在陶瓷产品类使用方法:一、一般使用110目发光粉为最佳。

二,一般可当作发光粉为普通色料使用,根据实际生产过程中的时间,选择适合的油性印油进行添加剂进行充分搅拌(切莫用金属溶器,以免时间长会变黑),充分溶合后用80目网进行印刷(预先过筛更佳),若要发光强和时间长,则可多印刷几遍,一般为二到三遍为最佳。

三,若须和溶块或透明釉混合使用,夜光粉于溶块或透明釉配比一般为1:1或6:4或6:10,主体可根据使际想达到的效果进行调试。

四:烧出成品陶瓷常遇见的问题是:出现气泡,此问题一般是添加剂或溶块和透明釉的化学稳定性的相互结合存在问题,可更改配比例或更换添加剂。

也可加消泡剂进行消除。

五、发光粉可和陶瓷色料混合渗入使用。

金点夜光粉在玻璃产品类使用方法:一、一般使用110目发光粉为最佳。

关于编制长余辉荧光粉产业化项目可行性研究报告编制说明

关于编制长余辉荧光粉产业化项目可行性研究报告编制说明

长余辉荧光粉产业化项目可行性研究报告编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间:高级工程师:高建关于编制长余辉荧光粉产业化项目可行性研究报告编制说明(模版型)【立项 批地 融资 招商】核心提示:1、本报告为现代模板形式,客户下载后,可根据报告内容说明,自行修改,补充上自己项目的数据内容,即可完成属于自己,高水准的一份可研报告,从此写报告不在求人。

2、客户可联系我公司,协助编写完成可研报告,可行性研究报告大纲(具体可跟据客户要求进行调整)编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司专业撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书商业计划书可行性研究报告目录第一章总论 (1)1.1项目概要 (1)1.1.1项目名称 (1)1.1.2项目建设单位 (1)1.1.3项目建设性质 (1)1.1.4项目建设地点 (1)1.1.5项目主管部门 (1)1.1.6项目投资规模 (2)1.1.7项目建设规模 (2)1.1.8项目资金来源 (3)1.1.9项目建设期限 (3)1.2项目建设单位介绍 (3)1.3编制依据 (3)1.4编制原则 (4)1.5研究范围 (5)1.6主要经济技术指标 (5)1.7综合评价 (6)第二章项目背景及必要性可行性分析 (7)2.1项目提出背景 (7)2.2本次建设项目发起缘由 (7)2.3项目建设必要性分析 (7)2.3.1促进我国长余辉荧光粉产业化产业快速发展的需要 (8)2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (8)2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (8)2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (8)2.3.5提升企业竞争力水平,有助于企业长远战略发展的需要 (9)2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (9)2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (10)2.4项目可行性分析 (10)2.4.1政策可行性 (10)2.4.2市场可行性 (10)2.4.3技术可行性 (11)2.4.4管理可行性 (11)2.4.5财务可行性 (12)2.5长余辉荧光粉产业化项目发展概况 (12)2.5.1已进行的调查研究项目及其成果 (12)2.5.2试验试制工作情况 (13)2.5.3厂址初勘和初步测量工作情况 (13)2.5.4长余辉荧光粉产业化项目建议书的编制、提出及审批过程 (13)2.6分析结论 (13)第三章行业市场分析 (15)3.1市场调查 (15)3.1.1拟建项目产出物用途调查 (15)3.1.2产品现有生产能力调查 (15)3.1.3产品产量及销售量调查 (16)3.1.4替代产品调查 (16)3.1.5产品价格调查 (16)3.1.6国外市场调查 (17)3.2市场预测 (17)3.2.1国内市场需求预测 (17)3.2.2产品出口或进口替代分析 (18)3.2.3价格预测 (18)3.3市场推销战略 (18)3.3.1推销方式 (19)3.3.2推销措施 (19)3.3.3促销价格制度 (19)3.3.4产品销售费用预测 (20)3.4产品方案和建设规模 (20)3.4.1产品方案 (20)3.4.2建设规模 (20)3.5产品销售收入预测 (21)3.6市场分析结论 (21)第四章项目建设条件 (22)4.1地理位置选择 (22)4.2区域投资环境 (23)4.2.1区域地理位置 (23)4.2.2区域概况 (23)4.2.3区域地理气候条件 (24)4.2.4区域交通运输条件 (24)4.2.5区域资源概况 (24)4.2.6区域经济建设 (25)4.3项目所在工业园区概况 (25)4.3.1基础设施建设 (25)4.3.2产业发展概况 (26)4.3.3园区发展方向 (27)4.4区域投资环境小结 (28)第五章总体建设方案 (29)5.1总图布置原则 (29)5.2土建方案 (29)5.2.1总体规划方案 (29)5.2.2土建工程方案 (30)5.3主要建设内容 (31)5.4工程管线布置方案 (32)5.4.1给排水 (32)5.4.2供电 (33)5.5道路设计 (35)5.6总图运输方案 (36)5.7土地利用情况 (36)5.7.1项目用地规划选址 (36)5.7.2用地规模及用地类型 (36)第六章产品方案 (38)6.1产品方案 (38)6.2产品性能优势 (38)6.3产品执行标准 (38)6.4产品生产规模确定 (38)6.5产品工艺流程 (39)6.5.1产品工艺方案选择 (39)6.5.2产品工艺流程 (39)6.6主要生产车间布置方案 (39)6.7总平面布置和运输 (40)6.7.1总平面布置原则 (40)6.7.2厂内外运输方案 (40)6.8仓储方案 (40)第七章原料供应及设备选型 (41)7.1主要原材料供应 (41)7.2主要设备选型 (41)7.2.1设备选型原则 (42)7.2.2主要设备明细 (43)第八章节约能源方案 (44)8.1本项目遵循的合理用能标准及节能设计规范 (44)8.2建设项目能源消耗种类和数量分析 (44)8.2.1能源消耗种类 (44)8.2.2能源消耗数量分析 (44)8.3项目所在地能源供应状况分析 (45)8.4主要能耗指标及分析 (45)8.4.1项目能耗分析 (45)8.4.2国家能耗指标 (46)8.5节能措施和节能效果分析 (46)8.5.1工业节能 (46)8.5.2电能计量及节能措施 (47)8.5.3节水措施 (47)8.5.4建筑节能 (48)8.5.5企业节能管理 (49)8.6结论 (49)第九章环境保护与消防措施 (50)9.1设计依据及原则 (50)9.1.1环境保护设计依据 (50)9.1.2设计原则 (50)9.2建设地环境条件 (51)9.3 项目建设和生产对环境的影响 (51)9.3.1 项目建设对环境的影响 (51)9.3.2 项目生产过程产生的污染物 (52)9.4 环境保护措施方案 (53)9.4.1 项目建设期环保措施 (53)9.4.2 项目运营期环保措施 (54)9.4.3环境管理与监测机构 (56)9.5绿化方案 (56)9.6消防措施 (56)9.6.1设计依据 (56)9.6.2防范措施 (57)9.6.3消防管理 (58)9.6.4消防设施及措施 (59)9.6.5消防措施的预期效果 (59)第十章劳动安全卫生 (60)10.1 编制依据 (60)10.2概况 (60)10.3 劳动安全 (60)10.3.1工程消防 (60)10.3.2防火防爆设计 (61)10.3.3电气安全与接地 (61)10.3.4设备防雷及接零保护 (61)10.3.5抗震设防措施 (62)10.4劳动卫生 (62)10.4.1工业卫生设施 (62)10.4.2防暑降温及冬季采暖 (63)10.4.3个人卫生 (63)10.4.4照明 (63)10.4.5噪声 (63)10.4.6防烫伤 (63)10.4.7个人防护 (64)10.4.8安全教育 (64)第十一章企业组织机构与劳动定员 (65)11.1组织机构 (65)11.2激励和约束机制 (65)11.3人力资源管理 (66)11.4劳动定员 (66)11.5福利待遇 (67)第十二章项目实施规划 (68)12.1建设工期的规划 (68)12.2 建设工期 (68)12.3实施进度安排 (68)第十三章投资估算与资金筹措 (69)13.1投资估算依据 (69)13.2建设投资估算 (69)13.3流动资金估算 (70)13.4资金筹措 (70)13.5项目投资总额 (70)13.6资金使用和管理 (73)第十四章财务及经济评价 (74)14.1总成本费用估算 (74)14.1.1基本数据的确立 (74)14.1.2产品成本 (75)14.1.3平均产品利润与销售税金 (76)14.2财务评价 (76)14.2.1项目投资回收期 (76)14.2.2项目投资利润率 (77)14.2.3不确定性分析 (77)14.3综合效益评价结论 (80)第十五章风险分析及规避 (82)15.1项目风险因素 (82)15.1.1不可抗力因素风险 (82)15.1.2技术风险 (82)15.1.3市场风险 (82)15.1.4资金管理风险 (83)15.2风险规避对策 (83)15.2.1不可抗力因素风险规避对策 (83)15.2.2技术风险规避对策 (83)15.2.3市场风险规避对策 (83)15.2.4资金管理风险规避对策 (84)第十六章招标方案 (85)16.1招标管理 (85)16.2招标依据 (85)16.3招标范围 (85)16.4招标方式 (86)16.5招标程序 (86)16.6评标程序 (87)16.7发放中标通知书 (87)16.8招投标书面情况报告备案 (87)16.9合同备案 (87)第十七章结论与建议 (89)17.1结论 (89)17.2建议 (89)附表 (90)附表1 销售收入预测表 (90)附表2 总成本表 (91)附表3 外购原材料表 (93)附表4 外购燃料及动力费表 (94)附表5 工资及福利表 (96)附表6 利润与利润分配表 (97)附表7 固定资产折旧费用表 (98)附表8 无形资产及递延资产摊销表 (99)附表9 流动资金估算表 (100)附表10 资产负债表 (102)附表11 资本金现金流量表 (103)附表12 财务计划现金流量表 (105)附表13 项目投资现金量表 (107)附表14 借款偿还计划表 (109) (113)第一章总论总论作为可行性研究报告的首章,要综合叙述研究报告中各章节的主要问题和研究结论,并对项目的可行与否提出最终建议,为可行性研究的审批提供方便。

两种耐水处理长余辉材料制备发光混凝土的性能对比研究

两种耐水处理长余辉材料制备发光混凝土的性能对比研究

第43卷第3期2024年3月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol.43㊀No.3March,2024两种耐水处理长余辉材料制备发光混凝土的性能对比研究吕亚军1,宋彩红1,党钧陶2,董宾宾3,乔㊀敏4,张康捷1,马肖峰1,5(1.华北水利水电大学建筑学院,郑州㊀450046;2.华北水利水电大学土木与交通学院,郑州㊀450045;3.洛阳理工学院材料科学与工程学院,洛阳㊀471023;4.江苏苏博特新材料股份有限公司,南京㊀211103;5.河南省纺织建筑设计院有限公司,郑州㊀450007)摘要:荧光粉的水解不稳定性会降低发光混凝土的力学强度和发光性能㊂本研究采用SiO 2包覆和疏水处理两种方法对长余辉荧光粉进行耐水处理并制备发光混凝土,对掺入不同耐水处理的荧光粉制备的发光混凝土进行抗压强度㊁发光性能和微观形态测试,揭示荧光粉对发光混凝土性能改善的作用机理㊂结果表明:与SiO 2包裹法处理相比,疏水处理荧光粉能够获得更优异的耐水性能;与SiO 2包裹法处理相比,疏水处理荧光粉发光混凝土28d 抗压强度提高了8.0%~25.7%,强度最高达80.2MPa,最佳掺量为5%~10%(质量分数),过量添加则会产生不利影响;与未耐水处理荧光粉的发光混凝土相比,两种耐水处理荧光粉发光混凝土的微观结构密实度㊁抗压强度和发光性能均显著提高㊂关键词:长余辉荧光粉;自发光水泥基材料;表面改性;耐水性;发光性能;微观结构中图分类号:TU528㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1001-1625(2024)03-0781-12Comparative Study on Performance of Two Water Resistant Long Afterglow Materials for Preparing Luminescent ConcreteLYU Yajun 1,SONG Caihong 1,DANG Juntao 2,DONG Binbin 3,QIAO Min 4,ZHANG Kangjie 1,MA Xiaofeng 1,5(1.School of Architecture,North China University of Water Resources and Electric Power,Zhengzhou 450046,China;2.School of Civil Engineering and Communication,North China University of Water Resources and Electric Power,Zhengzhou 450045,China;3.School of Materials Science and Engineering,Luoyang Institute of Science and Technology,Luoyang 471023,China;4.Jiangsu Subote New Materials Corporation Ltd.,Nanjing 211103,China;5.Henan Textile Architecture Design Institute Corporation Ltd.,Zhengzhou 450007,China)收稿日期:2023-10-08;修订日期:2023-11-29基金项目:国家自然科学基金面上项目(51979169)作者简介:吕亚军(1978 ),男,博士,副教授㊂主要从事建筑节能材料㊁新型土木水利材料方面的研究㊂E-mail:lvyajun@ 通信作者:马肖峰,高级工程师㊂E-mail:S2105191006@ Abstract :The hydrolytic instability of fluorescent powder can diminish luminescent concrete s mechanical strength and luminescent performance.This study used two methods,SiO 2coating and hydrophobic treatment,to treat long afterglow fluorescent powder with water resistance and prepare luminescent concrete.The compressive strength,luminescent performance and microstructure of luminescent concrete prepared by adding fluorescent powder with different water resistance treatments were tested to reveal the mechanism of improving the performance of luminescent concrete by fluorescent powder.The results show that,compared to the SiO 2encapsulation method,the hydrophobic treatment of fluorescent powder achieves superior water resistance performance.And the 28d compressive strength of hydrophobic treated fluorescent powder luminescent concrete has increased by 8.0%~25.7%,with a maximum strength of 80.2MPa and an optimal dosage of 5%~10%(mass fraction).Excessive addition will have adverse pared with the luminescent concrete without water-resistant fluorescent powder,the microstructure density,compressive strength and luminescent performance of the two types of water-resistant fluorescent powder luminescent concrete are significantly improved.782㊀水泥混凝土硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷Key words:afterglow fluorescent powder;self luminescent cement-based material;surface modification;water resistance;luminescent performance;microstructure0㊀引㊀言发光混凝土是一种新型储光建筑材料,其通过将长余辉发光材料获得自发光特性[1-2]㊂它能够吸收辐射中的紫外线,并在较暗的环境下以可见光的形式释放储存的光能[3-4]㊂发光混凝土具有装饰和警示效果,可应用于建筑装饰装潢㊁交通警示标志和发光路面铺设等多种场景[5-7]㊂作为一种创新的节能工程材料,发光混凝土为丰富建筑装饰材料㊁提高道路材料性能提供了新的发展方向[8-10]㊂长余辉荧光粉(afterglow fluorescent powder,LP)是一种光致发光材料,具有良好的储光性能和较长的余辉时间[11-13]㊂其中,铝酸锶基LP具有优异的发光强度㊁高余辉效率和长余辉时间,被广泛应用于紧急标牌㊁手表表盘㊁发光涂料和体内成像等领域[14-16]㊂然而,LP对水较为敏感,在潮湿环境下容易发生水解反应,发光效率和余辉时间降低[17-18]㊂通过快速燃烧法和非均相沉淀法对铝酸锶基LP进行表面改性是提高其耐水性的常见方法[19-21],但是这些方法存在局限性㊂传统表面改性方法会增大LP的颗粒尺寸,使其分散稳定性和发光效果减弱[22]㊂因此,平衡耐水性和分散稳定性对LP的发光性能至关重要㊂人们普遍认为,外部潮湿环境和混凝土内部的水分可能导致LP发生水解反应,使其发光性能下降[23]㊂因此,制备发光混凝土前,需解决LP在潮湿环境下的水解反应问题㊂研究[24]表明,对水泥基复合材料表面进行疏水处理有利于增强其自清洁和自发光性能[25],SiO2涂层可提高发光混凝土的发光性能和稳定性㊂然而,目前对于水泥水化和LP水解之间的平衡机制研究尚有欠缺㊂而平衡机制决定了发光混凝土的力学性能和发光性能,在实际应用中具有重要意义㊂本研究采用SiO2包裹和表面疏水两种处理方法对LP进行耐水处理,制备了不同掺量的未处理LP㊁SiO2包裹LP(SiO2wrapped LP,SLP)和疏水处理LP(hydrophobic treated LP,HLP)的发光混凝土材料,并对以上三种发光混凝土进行抗压强度㊁发光性能和微观形貌测试,对比不同处理方法荧光粉对发光混凝土的性能影响和作用机理㊂1㊀实㊀验1.1㊀材㊀料1.1.1㊀原材料本研究中发光混凝土制备采用P㊃O52.5水泥(ordinary Portland cement,OPC)㊁硅灰(silica fume,SF)和粉煤灰(fly ash,FA)作为胶凝材料,其化学成分和密度如表1所示㊂未处理LP是以SrAl2O4:Eu2+,Dy3+ (Eu2+和Dy3+为荧光粉中的稀土离子)为主要成分的工业铝酸锶发光材料㊂使用反光粉(reflective powder, RP)作为骨料,主要化学成分为SiO2㊂LP和RP的物理特性如表2和表3所示㊂为获得良好的流动性,向砂浆混合物中加入减水剂(polycarboxylate superplasticizer,SP),混合水使用自来水㊂此外,制备SLP的材料包括原硅酸四乙酯(tetraethyl orthosilicate,TEOS,无色透明,纯度不小于98%)㊁尿素(urea)㊁去离子水(deionized water,DW)㊁无水乙醇(anhydrous ethanol,AE,纯度为99.7%)㊁硝酸(0.1mol/L)和碳酸氢铵(0.5mol/L)㊂使用聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)㊁TEOS㊁二月桂酸二丁基锡(dibutyltin dilaurate,DBTL)和2-甲基丙腈(2-methylpropionitrile,AIBN)制备HLP㊂表1㊀胶凝材料的化学成分和密度Table1㊀Chemical composition and density of cementitious materialsMaterial Mass fraction/%Na2O MgO Al2O3SiO2P2O5SO3K2O CaO Fe2O3LOIDensity/ (kg㊃m-3)OPC0.09 1.61 4.1819.200.09 3.350.5864.93 3.32 2.653150 SF0.130.470.2594.650.170.690.840.360.15 2.292700 FA0.330.2338.0146.440.060.690.887.50 3.12 2.742420第3期吕亚军等:两种耐水处理长余辉材料制备发光混凝土的性能对比研究783㊀表2㊀LP的物理特性Table2㊀Physical properties of LPParticle size/μm Excitation wavelengthrange/nmPeak emissionwavelength/nmAfterglow brightness/(mcd㊃m-2)Afterglowtime/hDensity/(kg㊃m-3)0~65350~55052040~400ȡ103100表3㊀RP的物理特性Table3㊀Physical properties of RPParticle size/μm Refractive index Roundness rate/%Permeability rate/%Density/(kg㊃m-3)0~1000 1.93ȡ60ɤ32500 1.1.2㊀SLP的制备采用溶胶-凝胶法对LP进行SiO2包裹表面耐水处理㊂参照先前的研究[26],选取5%(与LP的质量百分比)的SiO2涂覆量㊂TEOS在酸性环境中容易水解,在碱性环境中容易发生聚合反应㊂SiO2层包裹LP的原理如式(1)和式(2)[19]所示㊂Si(OEt)4+4H2O Si(OH)4+4EtOH(1)Si(OR)4+n H2O SiO(n-m)/2(OR)4-n+(OH)m(2) SLP的制备流程如图1所示㊂具体步骤:(a)称取适量TEOS,以体积比1ʒ1与AE和DW制备的混合溶液混合,并以160r/min的速度搅拌2min;(b)加入0.1mol/L的HNO3调节混合溶液的pH值为1,静置5min;(c)加入0.5mol/L的NH4HCO3调节混合溶液的pH值至6,静置5min;(d)称取定量固体尿素,保持尿素与TEOS中Si的摩尔比为10ʒ1,与定量LP添加到混合溶液中;(e)将混合溶液用磁力搅拌器在95ħ下搅拌2h,在25ħ下静置1h后过滤沉淀物,用无水乙醇洗涤后装盘,如图1所示;(f)将获得的SLP在90ħ的烘箱中干燥12h后在密封干燥的环境下储存㊂图1㊀SLP的制备流程图Fig.1㊀Preparation flow chart of SLP1.1.3㊀HLP的制备参照前人研究[27],环境温度(25ħ)下HLP的制备流程如图2所示㊂详细制备流程:(a)将0.5g未处784㊀水泥混凝土硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷理LP㊁5mL PDMS㊁1mL TEOS 和10滴DBTL 引入30mL 正庚烷中,搅拌30min;(b)将0.005g 的AIBN 加入混合溶液中,在85ħ下开始回流4h;(c)使用正庚烷洗涤过滤后获得HLP㊂三种不同处理方法荧光粉的宏观形态如图3所示㊂图2㊀HLP 的制备流程图Fig.2㊀Preparation flow chart of HLP图3㊀不同处理方法的荧光粉宏观形态Fig.3㊀Macro morphology of fluorescent powder with different treatment methods 1.2㊀配合比设计及样品制备根据前人研究[28-29],设计了未处理LP㊁SLP 和HLP 三种荧光粉发光混凝土的配合比,如表4所示㊂发光混凝土的详细制备过程如图4所示[30]㊂发光混凝土试样的尺寸为40mm ˑ40mm ˑ40mm 立方体,制备完成后,在室温下固化24h 后脱模,并在标准养护室中分别养护7和28d㊂表4㊀发光混凝土的配合比Table 4㊀Mix proportion of luminescent concreteSample No.Mix proportion /(kg㊃m -3)OPC SFFA Unprocessed LP /SLP /HLP RP Water SP C 833.2U5/S5/H5791.5U10/S10/H10749.9U10/S10/H15708.2143.6202.3041.783.3125.0897.0205.033.0㊀㊀Note:water cement ratio is 0.18;U x /S x /H x represents x %of the mass of unprocessed LP,SLP and HLP replacement cement;C is the controlgroup without LP;U is luminescent concrete containing unprocessed LP;S is luminescent concrete containing SLP;H is luminescent concrete containingHLP.1.3㊀测试方法1.3.1㊀LP 的特性本研究所使用的LP 主要成分是SrAl 2O 4,易受水侵蚀并发生水解反应,反应过程如式(3)所示㊂因此在制备发光混凝土之前,根据‘荧光粉第3部分:性能试验方法“(GB /T 5838.3 2015)[31],测定5%(SiO 2与㊀第3期吕亚军等:两种耐水处理长余辉材料制备发光混凝土的性能对比研究785 LP质量百分比)SiO2涂层用量LP的耐水性㊂将2.5g样品浸入50g蒸馏水中,并监测溶液pH值在6h内的变化㊂SrAl2O4+4H2OңSr2++8OH-+2Al3+(3)图4㊀发光混凝土制备过程示意图Fig.4㊀Schematic diagram of preparation process of luminescent concrete使用SEM-EDS分析检测了有和无表面涂层的LP的微观结构形态和元素组成㊂粉末样品在烘箱中干燥,测试前喷金㊂此外,使用透射电子显微镜扫描SLP样品的表面形态和几何形状㊂将样品均匀分散在正庚烷中,放置在碳涂层的铜格栅中进行测试㊂1.3.2㊀发光混凝土的性能为探究LP的表面改性剂种类和用量对发光混凝土性能的影响,对发光混凝土进行了抗压强度㊁发光性能和微观形貌测试㊂养护7和28d后,分别对三个40mmˑ40mmˑ40mm立方体的发光混凝土样品进行抗压强度测试,结果取三个样品的平均值㊂根据‘荧光粉第2部分:牌号“(GB/T5838.2 2015)[32]和‘荧光粉第3部分:性能试验方法“(GB/T5838.3 2015)[31],使用屏幕亮度计在室温下测量其发光强度和余辉衰减性能,测试前将所有样品置于暗室中24h,然后使用365nm波长的4-W紫外线灯激发5min,取三个样品的平均值,测试装置示意图如图5所示㊂此外,采用SEM和EDS对发光混凝土碎片的微观形态和元素组成进行了检测,SEM测试前对样品表面进行喷金,并在20V电压下使用EDS点扫获得其元素组成㊂图5㊀发光性能测试装置示意图Fig.5㊀Schematic diagram of luminous performance test setup2㊀结果与讨论2.1㊀LP耐水处理前后的性能2.1.1㊀SLP的耐水性LP在水中发生水解反应会使水溶液呈碱性,影响水溶液pH值,因此可通过测量水溶液pH值评估其耐水性能㊂图6为未处理LP和SLP水溶液的pH值㊂对于未处理LP溶液,pH值在90min内随时间的增加而增加,90min后增加至11并趋于平稳㊂然而,在含SLP的溶液中,pH值变化并不明显,65min后逐渐保持在8.5~8.7㊂因此,与未处理LP相比,SLP有更好的水解稳定性㊂出现这种现象的原因是LP表面的SiO2层786㊀水泥混凝土硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷图6㊀未处理LP 和SLP 水溶液的pH 值Fig.6㊀pH values of unprocessed LP and SLP aqueous solutions 成为防水屏障,可抑制水分渗透,降低水解反应发生的可能性,从而避免pH 值大幅上升㊂因此,SiO 2包裹可以有效提高LP 的水解稳定性㊂2.1.2㊀HLP 的疏水性疏水改性前后LP 的疏水特性如图7所示㊂由图7(a)可知,当与水接触时,未处理LP 立即沉入底部,表现出亲水性,颜色由浅绿色变为白色,这是由于未处理LP 发生了水解反应㊂然而,HLP 未发生显著变化,仍漂浮在水面,表现出良好的疏水性,这表明HLP 在水中未发生水解反应,其水解稳定性良好㊂这是因为疏水膜的存在成为有效的防水屏障,抑制内部LP 颗粒发生水解反应㊂此外,根据图7(b),可以观察到水滴与HLP 表面的接触角为142ʎ,这也表明HLP具有优异的疏水性能㊂图7㊀疏水改性前后LP 的疏水特性Fig.7㊀Hydrophobic characteristics of LP before and after hydrophobic modification 2.1.3㊀SLP 的微观形貌SLP 和未处理LP 的微观形貌和元素分析如图8所示㊂如图8(a)所示,SLP 表面覆盖着分布均匀㊁相对致密的SiO 2包覆薄层㊂从图8(b)~(d)可以看出,未处理LP 具有更锋利的边缘,这是因为未处理LP 在制备过程中经历了不同程度的研磨;尽管表面涂层的存在使SLP 的棱角较为光滑,但内部LP 颗粒仍保持不规则形状,未处理LP 和SLP 的整个表面形态(如粗糙度)无明显差异㊂图8(e)显示,SLP 中富含Sr 和Al 元素,也包含少量Si 元素㊂因此,使用溶胶-凝胶工艺可以将未处理LP 很好地包裹在SiO 2层中,SiO 2包覆层对LP 的表面形态无显著影响,而更倾向于改变其几何形状㊂2.1.4㊀HLP 的微观形貌疏水改性前后HLP 的SEM 和TEM 照片如图9所示㊂未处理LP 和HLP 的表面形态相似,均为5~30μm 的不规则颗粒㊂由图9(a)可知,未处理LP 表面粗糙且附着不规则的细颗粒㊂与未处理LP 相比,HLP 表面相对光滑,如图9(b)所示,这是由于LP 表面覆盖了一层疏水膜㊂如图9(c)所示,HLP 表面均匀连续地覆盖着厚度为5~10nm 的改性膜㊂此外,如图9(d)~(e)所示,改性膜为非晶相物质㊂综上所述,疏水膜能够均匀覆盖在LP 表面,且不影响LP 的晶体结构㊂总而言之,SiO 2包覆法可使SLP 表面覆盖一层无机SiO 2薄层,能够有效防止水分子渗透[23],但其添加到水泥基材料中时,可能与水泥水化产物Ca(OH)2等物质发生反应,从而使改性层遭到侵蚀,影响其耐水效果,彼时内部的LP 颗粒将与混合物中的水发生水解反应,影响其发光性能[25];而疏水改性则使HLP 表面具备疏水性,能够防止水在HLP 表面附着,从而起到防水作用,尽管将其添加到水泥基材料中,也不会影响其疏水性能,保证了HLP 的发光性能㊂㊀第3期吕亚军等:两种耐水处理长余辉材料制备发光混凝土的性能对比研究787图8㊀SLP和未处理LP的微观形貌和元素分析Fig.8㊀Microscopic morphology and elemental analysis of SLP and unprocessed LP图9㊀疏水改性前后HLP的SEM和TEM照片Fig.9㊀SEM and TEM images of HLP before and after hydrophobic modification2.2㊀发光混凝土的性能2.2.1㊀抗压强度不同处理方式下掺LP发光混凝土的抗压强度如图10所示㊂对于未处理掺LP的发光混凝土,其抗压强度随未处理LP掺量的增加而下降,当掺量为5%(质量分数)时,发光混凝土抗压强度达到最高㊂这是由于在低掺量的情况下,LP在混合物中分散相对均匀并且起到较好的填充作用,有助于提高抗压强度,这与文788㊀水泥混凝土硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷献[33]的研究结果一致㊂当未处理LP掺量增加到15%(质量分数)时,发光混凝土的抗压强度大幅下降㊂这是因为,高掺量未处理LP会大幅减少水泥熟料,且混合物中LP水解反应的程度显著提高,未处理LP与水反应生成Sr2+和OH-,导致钙的溶解度降低[19](这种现象被称为LP的稀释效应),从而限制了水化产物的生成,最终阻碍抗压强度的发展㊂图10㊀发光混凝土的抗压强度Fig.10㊀Compressive strength of luminescent concrete与未处理LP相比,掺SLP的发光混凝土具有更加优异的抗压强度,且随着掺量的增加发光混凝土抗压强度呈先上升后下降的趋势㊂如图10所示,当SLP掺量为10%(质量分数)时,发光混凝土的抗压强度达到最高(28d抗压强度为67.2MPa)㊂与未掺LP相比,掺入SLP的发光混凝土的抗压强度在7和28d分别提升了4.1%~21.1%和8.7%~11.5%㊂这是由于SLP表面包裹的SiO2层可以作为阻挡水渗透的屏障,降低了内部LP发生水解反应的可能性,减轻其对抗压强度的有害影响㊂另一方面,SiO2层具有火山灰活性,可以促进水化过程和水合物的生长,从而提高混凝土的抗压强度[34]㊂然而,随着SLP掺量大幅增加,SiO2层的效应不能完全抵消水泥熟料短缺引起的水化产物减少所带来的负面影响,从而导致抗压强度降低㊂与未处理LP和SLP相比,HLP发光混凝土获得了更高的抗压强度(最高80.2MPa),在7和28d分别比对照组C提高了11.2%~25.3%和15.5%~25.8%,比掺SLP的发光混凝土提升了8.0%~25.7%㊂一方面,HLP表面覆盖的疏水膜作为防止水分进入的有效屏障,抑制了膜内LP的水解反应,保证了水泥水化反应的正常进行,减轻了其对抗压强度的不利影响;另一方面,疏水膜释放的Si元素有利于水化过程和水合物的生长,有助于提高抗压强度㊂这一发现与之前的研究[35]结果一致,即缩聚硅烷和Ca(OH)2之间的反应有利于产生额外的水化产物,从而形成更致密的结构并提高抗压强度㊂然而,当HLP掺量增加到15%(质量分数)时,发光混凝土的抗压强度下降了9.9%~14.5%,这是因为疏水层的作用不能抵消HLP在水泥基材料中的稀释效应,从而导致其抗压强度降低㊂总之,SiO2包裹层和疏水层均可提高LP的抗水解反应能力,保证发光混凝土中水泥水化反应的正常进行㊂相对于未处理LP发光混凝土,掺入SLP和HLP的发光混凝土的28d抗压强度分别提升14.8%~31.9%和23.9%~65.8%㊂但掺量过高会减少水泥熟料的同时改变水化进程,抑制其有益效果,从而降低抗压强度㊂此外,相比于SLP,HLP提供了相对较高的分散稳定性,这可能是H组相比于S组的抗压强度有所增高的原因㊂2.2.2㊀发光性能对发光混凝土试件进行5min的光源激发,测试其初始发光强度和余辉衰减亮度,结果如图11所示㊂由图可知,各发光混凝土试件在2h内的发光亮度均呈快速下降趋势,在8h内趋于平稳㊂然而,8h后不同样品的总体发光强度仍高于人眼最低视觉亮度(0.32mcd/m2)[25]㊂显然,无论掺何种LP,发光混凝土的初始发光强度和余辉衰减亮度均随着掺量的增加而增强,这是因为发光混凝土中LP的量越高,其对光能存储和释放的能力就越大,可以实现更高的初始发光强度和更长的余辉时间[36]㊂此外,掺入SLP与HLP的发光混凝土均具有优异的初始发光强度和余辉衰减行为㊂与未处理LP相比, SLP与HLP的初始亮度分别提高了13.6%~18.9%和31.2%~47.6%,余辉持续时间均发生了延长㊂这是第3期吕亚军等:两种耐水处理长余辉材料制备发光混凝土的性能对比研究789㊀图11㊀发光混凝土的初始亮度和余辉亮度Fig.11㊀Initial brightness and afterglow brightness of luminescent concrete 因为,与未处理LP 的弱水解稳定性相比,LP 表面形成了防水/疏水层,可将LP 与发光混凝土中的外部水环境相隔离,在一定程度上减轻了侵蚀损伤的可能性和水解反应的程度,从而保证了发光效果并提高了发光效率㊂在相同掺量下,与SLP 相比,HLP 的加入进一步提高了初始亮度㊂这使因为涂覆在LP 表面的疏水膜有效地抑制了LP 的水解反应,且其分散稳定性良好,从而保证了更优异的发光性能㊂2.2.3㊀SEM-EDS 分析使用SEM-EDS 对未掺LP 的对照组和掺5%(质量分数)三种LP 的发光混凝土进行测试,分析其微观形态和元素组成,测试结果如图12所示㊂与对照组C相比,掺未处理LP 的发光混凝土中裂缝和孔隙数量有所增加,而掺SLP 和HLP(相同含量下)的发光混凝土样品中裂缝和孔隙得到了明显改善㊂这可能是因为SLP 涂层中SiO 2成分的火山灰活性和HLP 中疏水层对LP 水解的抑制作用㊂790㊀水泥混凝土硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷图12㊀发光混凝土的SEM照片和EDS能谱Fig.12㊀SEM images and EDS spectra of luminescent concrete从图12(a)中可以看出,对照组的混凝土表现出一些裂纹和交错的水化产物㊂与对照组C组相比,含有5%(质量分数)未处理LP的样品存在一定量的AFt晶体,并伴有一些裂纹和孔隙,如图12(b)所示㊂这是因为未处理LP表面释放出游离的Al3+参与到了水化反应中,生成了大量具有膨胀性的AFt晶体,从而导致混凝土内部微观结构产生裂纹㊂在相同掺量下,SLP的表面包裹SiO2层有助于形成相对致密的微观结构,因此只有较少的孔隙但没有裂纹,如图12(c)所示,这归因于LP表面包裹层的效应㊂由于SiO2具有火山灰活性,其在包裹层中的有效成分可能与Ca(OH)2反应,促进更多水化产物的形成,从而产生更加致密的微观结构㊂此外,图12中可以观察到部分SrAl4O7的产生㊂这是因为,随着水化反应的进行,SiO2包裹层可能遭到破坏,释放出内部LP颗粒,其与混合物中的水结合发生水解反应,生成SrAl4O7,从而影响其微观结构致密性㊂如图12(d)所示,掺5%(质量分数)HLP的发光混凝土中无明显的裂纹和孔隙,且含有大量水化产物,结构较U5和S5更为致密㊂未处理LP表面的疏水层可能是这种改进的主要原因㊂疏水膜可以作为阻碍未处理LP水解的完整屏障,并确保水泥充分水化㊂值得注意的是,LP替换水泥是Sr元素在EDS中峰值明显的原因,而Ca元素的峰值却无显著变化,这意味着5%(质量分数)掺量LP不会对水化过程产生很大干扰,这也是其与C组抗压强度值相似的原因㊂3㊀结㊀论1)覆盖在表面的SiO2涂层和有机硅层均对荧光粉形貌无显著影响,这两种方法均能提高荧光粉的水解稳定性,从而使其获得优异的耐水性㊂2)随着荧光粉掺量的增加,发光混凝土的发光性能显著提升㊂相对于掺未处理LP的发光混凝土,掺入SLP和HLP发光混凝土的28d抗压强度分别提升14.8%~31.9%和23.9%~65.8%;掺HLP发光混凝土的28d抗压强度较掺SLP的提升8.0%~25.7%;当处于最佳掺量时,两种处理方法的荧光粉均能促进水化进程,获得良好的力学性能,而过量掺加则会使抗压强度显著降低㊂3)低荧光粉掺量对发光混凝土的微观结构无显著影响㊂SiO2包裹层可能在水化后期遭到侵蚀,HLP的疏水膜能作为抑制荧光粉水解的有效屏障,有利于发光混凝土形成更为致密的微观结构㊂在实际应用中,应综合考虑发光混凝土的抗压强度和发光性能,使用表面疏水处理的HLP,并将掺量控制在5%~10%(质量分数),可获得性能优异的长余辉水泥基材料㊂参考文献[1]㊀陈永飞.储能缓释型自发光水泥路面材料的制备与性能研究[D].武汉:武汉轻工大学,2022.CHEN Y F.Preparation and performance study of energy storage and slow release self luminescent cement pavement materials[D].Wuhan: Wuhan Polytechnic University,2022(in Chinese).㊀第3期吕亚军等:两种耐水处理长余辉材料制备发光混凝土的性能对比研究791 [2]㊀陈永飞,刘杰胜,武肖雨,等.自发光水泥基材料力学性能的影响因素分析[J].武汉轻工大学学报,2021,40(3):42-46.CHEN Y F,LIU J S,WU X Y,et al.Analysis of influencing factors on the mechanical properties of self luminescent cement-based materials[J].Journal of Wuhan Polytechnic University,2021,40(3):42-46(in Chinese).[3]㊀LI P,YANG T,MA P F,et al.Luminous and bonding performance of self-luminescent cementitious coatings based on white cement andgeopolymer[J].Construction and Building Materials,2023,362:129814.[4]㊀高英力,何㊀倍,蒋正武,等.超疏水改性自发光水泥基材料的性能与微结构[J].建筑材料学报,2020,23(1):192-199+209.GAO Y L,HE B,JIANG Z W,et al.Properties and micro-structure of super-hydrophobic modified self-luminous cement-based materials[J].Journal of Building Materials,2020,23(1):192-199+209(in 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LED用稀土荧光粉试验方法 第8部分:高压加速老化寿命的测定-最新国标

LED用稀土荧光粉试验方法 第8部分:高压加速老化寿命的测定-最新国标

LED用稀土荧光粉试验方法第8部分:高压加速老化寿命的测定1范围本文件规定了350nm~480nm紫外光到蓝光激发LED用稀土荧光粉高压加速老化寿命的试验方法。

本文件适用于350nm~480nm紫外光到蓝光激发LED用稀土荧光粉高压加速老化寿命的测定。

2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T5838荧光粉名词术语GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T24982白光LED用石榴石结构铝酸盐系列荧光粉3术语和定义GB/T5838确立的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1相对亮度relative brightnessBr在规定的激发条件下,荧光粉试样与对应的标准荧光粉的亮度之比。

3.2色品坐标chromaticity coordinate用来表征荧光粉被激发后发光颜色的一组参数,根据CIE-1931标准色度观察者规则计算获得。

3.3高压加速老化寿命测试pressure cooker test荧光粉在121℃,100%相对湿度,2atm极端条件下存储48h性能的变化情况,主要是其色品坐标和亮度的变化情况。

注:本文件中包含相对亮度变化值ΔBp ,以及色品坐标的变化值Δxp、Δyp。

4方法原理将高压加速老化试验箱的温度、相对湿度、箱内压强设置至规定值,待温度、相对湿度、压强达到设定值时,放入荧光粉样品,存储至规定时间,随即取出,烘干并处理为粉末状。

对未处理过的样品和高压加速老化处理过的样品进行相对亮度、色品坐标或其它有关性能的測定,用两者之间差异的绝对值来表示所试验的荧光粉的高压加速老化寿命。

5仪器与装置5.1高压加速老化寿命试验箱:精度±1℃、±2%RH、±0.01atm。

5.2天平:精度0.1g。

5.3培养皿:35×10mm。

稀土长余辉发光材料的发展

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。

一个有价值的长余辉发光材料应在可见光与长紫外线区域内有较好的吸收与激发效果。

1.3 发射光谱与磷光光谱发射光谱是指在某一特定波长的激发下,所发射的不同波长光的强度或能量分布。

许多发光材料的发射光谱是连续谱带,由一个或几个峰状的曲线所组成,这类曲线可以用正态分布曲线表示。

国标《离子型稀土原矿化学分析方法 稀土总量的测定》预审稿编制说明

国标《离子型稀土原矿化学分析方法 稀土总量的测定》预审稿编制说明

国家标准《离子型稀土原矿化学分析方法稀土总量的测定电感耦合等离子体质谱法》(预审稿)编制说明一、任务来源全国稀土标准化技术委员会于2018年12月03日至05日在福建省福州市召开了2018年第六次全国稀土标准工作会议,会议确定由赣州有色冶金研究所负责起草《离子型稀土原矿化学分析方法稀土总量的测定电感耦合等离子体质谱法》国家标准,项目计划编号:20182087-T-469,计划完成时间为2020年。

表 1国家标准《离子型稀土原矿化学分析方法稀土总量的测定电感耦合等离子体质谱法》任务落实情况二、编制原则与依据2.1 本标准选择方法的原则主要是考虑方法的适用性和准确性和一定的先进性。

2.2为了满足离子型混合稀土产品生产和贸易的要求,规定了合适的测定范围。

2.3 制定的必要性及测定依据离子型稀土原矿稀土总量是离子型稀土资源开发利用中的一项重要指标,是计算离子型稀土矿化率的重要数据,也是全面反映离子型稀土矿产的赋存状态的主要参数。

目前国内尚未发布实施离子型稀土原矿稀土总量测定的国家行业标准来满足对这一指标的技术监控,现行国家标准《稀土矿石化学分析方法第1部分:稀土分量测定》(GB/T 17417.1-2010)采用树脂分离流程长、操作繁琐,不利于大批量地质样品的分析检测,《硅酸盐岩石化学分析方法第29部分:稀土等22个元素量测定》(GB/T 14506.29-2010)和《硅酸盐岩石化学分析方法第30部分:44个元素量测定》(GB/T 14506.30-2010)检测范围与离子型原矿稀土含量相差太大,且硅酸盐矿石中稀土赋存组分以镧铈镨钕为主的轻稀土,而离子型稀土还包含中重稀土组分,由此导致测定过程中的质谱干扰完全不同,采用这两个检测方法均不能满足离子型原矿稀土总量的检测要求。

随着我国对离子型稀土矿的地质勘探、矿产储量计算和离子型稀土开采要求,亟需建立制定统一规范的离子型稀土矿稀土总量测定的标准分析方法以适应市场化需求,进一步的完善离子型稀土原矿化学分析方法标准体系,与现行的行业标准(XB/T 619)形成一套完整规范的离子型稀土原矿化学分析方法国家标准,以期与时俱进,紧跟勘探需要、适应生产的需要,同时也将有效推动南方离子型稀土乃至中国稀土产业的规范有序稳步发展。

稀有金属矿产地质勘查规范-矿产资源储量评审中心

稀有金属矿产地质勘查规范-矿产资源储量评审中心

《稀有金属矿产地质勘查规范》(征求意见稿)编制说明江西有色地质勘查局二○一九年四月目录一、工作简况 (1)(一)任务来源 (1)(二)起草单位 (1)(三)主要起草人及所做的工作 (1)(四)主要工作过程 (1)二、修订原则及主要内容 (4)(一)修订原则 (4)(二)修订依据及主要修订 (5)三、采用国标、国内和先进性标准的程度 (14)四、与现行法律、法规和强制性国标的关系 (15)五、重大分歧意见的处理 (15)六、作为推荐性标准的建议 (15)七、贯彻标准的要求和建议措施 (15)八、废止现行有关标准的建议 (15)九、其他应予说明的事项 (15)《稀有金属矿产地质勘查规范》(征求意见稿)编制说明一、工作简况(一)任务来源“《稀有金属矿产地质勘查规范》修订研究”是“国家矿产资源储量技术标准体系建设项目”之子项目“矿产地质勘查规范制修订研究”的课题之一,课题编号:CB2017-4-12,工作起止时间:2017年—2018年,课题负责人为张云蛟教授级高级工程师,课题经费67万元。

研究成果为提交《稀有金属矿产地质勘查规范》(送审稿)、《稀有金属矿产地质勘查规范》编制说明和《稀有金属矿产地质勘查规范》修订研究报告。

(二)起草单位本规范由江西有色地质勘查局、江西有色地质矿产勘查开发院、中国瑞林工程技术股份有限公司负责起草。

(三)主要起草人及所做的工作本标准由长期从事稀有金属矿产地质勘查和矿产资源储量评审的专家和专业技术人员起草,主要起草人为张云蛟、曾晓建、雷存友、黄中敏、黄贺、万昌林、谢春华、张彦伟、陈正钱、张涛、王定生、余浔、朱志成、程群喜、吴德新、舒顺平、俞寒飞、张敏、汪邦勤、易先奎、黄美俊、董晨、闵道勇、司志伟。

张云蛟:《稀有金属矿产地质勘查规范》修订研究项目负责人,本规范修订主要执笔人。

负责主题课题研究,组织课题设计、调研、研讨及征求意见工作,主笔起草本规范、编制说明及研究报告。

曾晓建、雷存友、黄中敏、黄贺、万昌林、谢春华、张彦伟、陈正钱、张涛、王定生、余浔、朱志成、程群喜、吴德新、舒顺平:主要研究人员,全程参与了规范调研、研讨和起草,对规范修订提出了重要意见和建议。

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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、广东省科技进步2等奖;申请并获得授权国家发明专利28多件;编辑专业教材、书籍两本,发表各类学术论文100多篇。

依托这些成果,研究所建立了多条功能材料中试线。

中试产品有:各种高纯纳米稀土氧化物、节能灯用稀土三基色荧光粉、白光LED用荧光粉、各种长余辉发光材料、各种涂层钛电极材料、贮氢合金等,部分产品远销到美国、英国、日本等二十多个国家和地区。

3、主要工作过程目前所使用的国家标准《稀土长余辉荧光粉》是2010年制订的,时隔8年之久,随着国内外生产厂家工艺水平的提高和用户对稀土长余辉发光材料的质量提出不同的要求,原标准中的采用的相对亮度的技术指标已不适应行业发展要求。

因此,修订是必须的。

接到任务前,我单位就已经通过网络、电话联络、邮件等多种方式查询和了解相关生产厂家及用户的质量标准,结合市场要求和当前生产厂家的平均质量水平,我公司在原标准的基础上经过充分论证,形成了标准征求意见稿。

二、标准的技术内容说明1、技术内容的变化❶、删除了碱土铝酸盐的常规三级,将级别由原标准中的三级修改为二级(见草案稿表1与原标准表1),并对每个级别的中心粒径范围进行了重新设置,并对产品牌号进行重新编排。

理由:1)随着稀土长余辉应用市场越来越细分化,应用领域越来越广,不同应用领域对长余辉荧光粉粒度分布范围、余辉亮度等产品指标的要求越来越高。

原标准GB/T 24980-2010中的常规三级由于发光亮度较低已逐渐被市场淘汰。

因此,此次草案稿将原标准中的碱土铝酸盐的常规三级删除,将级别由原标准中的三级修改为二级。

2)原标准GB/T 24980-2010中207001A,B,C,D牌号中,粒度分布较宽,不合理。

现应用市场中60~100μm荧光粉主要应用在陶瓷、发光釉料中,而20~40μm 荧光粉主要应用市场为塑胶注塑市场,10~20μm荧光粉主要应用市场为涂料,1~10µm荧光粉主要应用于纺织纤维和油墨应用市场。

为此,这次对标准进行修订,我们从不同应用领域的角度出发对稀土长余辉荧光粉的牌号进行了重新编排,并增加了1~10µm的牌号并对每个级别的中心粒径范围进行了重新设置。

❷、常规一级牌号数由原来的5个增加至9个;常规二级的牌号数从原来的5个增加至8个。

理由:常规一级牌号数由原来的5个增加至9个,原因如下:1)原标准GB/T 24980-2010中的常规一级有5个牌号,其中黄绿粉有3个牌号207001A、207001B和207001C,蓝绿粉有两个牌号207001D和207001E。

2)针对目前应用市场的需求和不同应用领域对粒径的要求,草案中针对黄绿粉增加了细粒径的长余辉荧光粉1-10μm,并细化了原标准的粒径范围,将粒径划分为1-10μm, 10-20μm,20-40μm,40-60μm,60-100μm 五个区间范围,从而产生了207001A、207001B、207001C和207001D、207001E五个牌号。

针对蓝绿粉,我们补充了10~20µm的牌号并根据应用领域对粒径的需求对粒径范围进行了细化,将粒径调整为10~20µm,20~40µm,40 ~60µm,60~100µm,从而产生了207001F、207001G、207001H和207001K四个牌号。

由此,原标准的常规一级牌号由原来的5个增加至9个。

常规二级的牌号数从原来的5个增加至8个。

原因如下:(1)原标准GB/T 24980-2010中的常规二级有5个牌号,其中黄绿粉有3个牌号207002A、207002B和207002C,蓝绿粉有两个牌号207002D和207002E。

(2)针对目前应用市场的需求和不同应用领域对粒径的要求,草案中针对黄绿粉增加了细粒径的长余辉荧光粉1-10μm,并细化了原标准的粒径范围,将粒径划分为1-10μm, 10-20μm,20-40μm,40-60μm,60-100μm 五个区间范围,从而产生了207002A、207002B、207002C和207002D、207002E五个牌号。

针对蓝绿粉,我们根据应用领域对粒径的需求对粒径范围重新进行了划分,将粒径调整为20~40µm,40 ~60µm,60~100µm三个范围,从而产生了207002F、207002G、207002H 三个牌号。

由此,原标准的常规二级牌号由原来的5个增加至8个。

❸、修改相对亮度为余辉亮度(见草案稿表1与原标准表1),修改了亮度的表达形式。

理由:1)稀土长余辉应用行业一直认可余辉亮度这个重要产品指标,不认可原有标准GB/T 24980-2010中的相对亮度这个指标。

目前,国内外客户下订单时所需要提供的也是余辉亮度和中心粒度等检测指标,而非相对亮度。

因此,实际生产中相对亮度无任何实用价值。

2)相对亮度定义:在规定的激发条件下,荧光粉待测样品与标准荧光粉的亮度之比。

由于稀土长余辉荧光粉和普通的三基色荧光粉不同,长余辉荧光粉本身可以吸收太阳光或日光储存能量后发光。

因此,在对长余辉荧光粉进行亮度测试时一定要在暗室消光12小时左右方可进行测试。

这样的话,要想测试不同时间点的相对亮度操作起来非常麻烦,需要不停地消光不停地对照测试,测试程序复杂,可操作性差。

因此,实际上,相对亮度值是通过外界光源激发停止后,测试不同时间段的标准荧光粉的余辉亮度,然后在同等条件下再测试不同时间段的待测荧光粉的余辉亮度,再把相同时间时刻的测试样品的余辉除以同一时刻的标准样品的余辉亮度值,得到相对亮度。

因此,这个相对亮度值实际是一个数学处理结果,不是真正意义的试验测试值。

例如原国标207001A相对亮度操作过程如下:事实上,余辉亮度光谱仪已经直接给出了荧光粉的余辉亮度的国际单位绝对值了。

但是原国标为了做相对亮度,做了这么一个数学处理。

其结果是采用原国家标准GB/T 24980-2010,客户应用时因为没有标准样品可对比,根本不知道手中长余辉荧光粉到底属于什么档次、牌号,造成现有长余辉荧光粉市场上产品质量混乱不堪。

结合上述两点,因此,草案稿建议将相对亮度修改为余辉亮度。

❹、修改了部分牌号产品的发光颜色。

理由:原标准GB/T 24980-2010碱土铝酸盐常规一级有黄绿粉207001A、207001B、207001C和蓝绿粉207001D、207001E共5个牌号。

草案稿根据目前长余辉荧光粉的应用领域对牌号进行了增加并重新编排,黄绿粉由原标准的207001A、207001B、207001C增加至207001A、207001B、207001C、207001D、207001E五个牌号,蓝绿粉由原标准的207001D、207001E调整成207001F、207001G、207001H、207001K四个牌号。

因此,原标准中的207001D、207001E的发光颜色在草案稿中由蓝绿色变成了黄绿色,这仅是由于黄绿粉的粒径范围进行重新调整,牌号重新编排所致。

❺、将硅酸盐蓝色荧光粉的中心粒径范围进行了重新设置(见草案稿表1与原标准)。

理由:硅酸盐蓝色荧光粉原标准中的207101A的中心粒径范围是20~35-µm,207101B的中心粒径范围是50~75µm。

但实际应用中,40~50µm的蓝色荧光粉需求量较大,而原标准的2个牌号粒径范围没有涵盖到这个粒度范围。

为此,草案稿增加了这个粒度段荧光粉的指标,并对原标准的粒径范围进行了重新编排,207101A 的粒度范围调整为20~50-µm,207101B的中心粒径范围保持不变。

综上所说,本次修订长余辉荧光粉标准GB/T 24980-2010主要涉及三个方面:(1)、把不合理的相对亮度指标去掉,采用余辉亮度(mcd/m2)来直接标定,符合产业实际需求;(2)、根据现有应用领域细分市场要求,重新排布了产品牌号;(3)、新增一些在油墨、抽丝等应用领域中新的产品牌号;❻修改了牌号207001D、207001E、207002D、207002E的色品坐标y值的范围,由原标准的0.350~0.410调整为0.290~0.360。

修改了207201的色品坐标范围,x值由原标准的0.530~0.590调整为0.590~0.650,y值由原标准的0.400~0.460调整为0.300~0.360。

表1三、标准编制时间计划1、标准编制前的查询、调研、论证2016年10月~2018年3月2、形成编制说明初稿2018年4月16日前完成3、完成征求意见稿及编制说明(初稿) 2018年6月20日前4、确定预审稿及编制说明2018年11月前5、完成征求意见稿及编制说明2019年3月26日前6、完成预审稿2019年4月15日月前7、形成送审稿2019年6月25日前8、标准审定会2019年7月26日四、标准编制原则1、原则性:标准的格式严格按照GB/T 1.1-2000《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写规则》以及《有色金属冶炼产品国家标准、行业标准编写示例》的规定进行。

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