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1、1,第三章 长余辉发光材料,2,应用领域,3,4,5,长余辉发光材料简称长余辉材料，又称夜光材料。它是一类吸收太阳光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。,长余辉材料具有利用日光或灯光储光，夜晚或在黑暗处发光的特点，是一种储能、节能的发光材料。,6,7,长余辉材料不消耗电能，但能把吸收的天然光等储存起来，在较暗的环境中呈现出明亮可辨的可见光，具有照明功能，可起到指示照明和装饰照明的作用，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。,8,长余辉材料是研究
2、和应用最早的发光材料，有关它的研究已有140多年的历史。常用的传统长余辉材料主要是硫化锌和硫化钙荧光体。,最近一些年来，稀土激活的铝酸盐和硫化物成为长余辉材料的主体，代表了长余辉材料研究开发的发展趋势。,9,重晶石,10,11,12,13, 稀土激活的硫化物长余辉材料硫化物长余辉材料的基质主要是锌和碱土金属硫化物。,稀土激活的硫化物长余辉材料的发光颜色较为丰富，尤其是红色发光是其他基质长余辉材料尚无法实现的。 ZnS：Eu2+ ；SrS：Eu2+, Er3+ ；Ca1-xSrxS：Eu2+, Dy3+, Er3+,14,几种发光机理解释,（1）空穴转移模型, 稀土激活的碱土铝酸盐长余辉材料,1
3、5,几种发光机理解释,（2）位型坐标模型, 稀土激活的碱土铝酸盐长余辉材料,16,几种发光机理解释,（3）电子转移解释,电子转移, 稀土激活的碱土铝酸盐长余辉材料,17, 稀土激活的碱土铝酸盐长余辉材料,变价稀土元素易作为长余辉材料,18, 稀土激活的碱土铝酸盐长余辉材料,稀土激活的碱土铝酸盐长余辉材料是指以碱土金属 (主要是Sr、Ca) 铝酸盐为基质，Eu2+为激活剂，Dy3+和Nd3+等中重稀土的离子为辅助激活剂的发光材料。,稀土激活的碱土铝酸盐长余辉材料主要有SrAl2O4：Eu2+ SrAl2O4：Eu2+ ， Dy3+ Sr4Al14O25：Eu2+，Dy3+ CaAl2O4：Eu2
4、+，Nd3+等。,19,它们发射从蓝色到绿色的光，峰值分布在440-520nm范围，发光亮度高，余辉时间长，有文献报道，样品在暗室中放置50h后仍可见清晰的发光。,在铝酸盐材料中，研究最多、应用最普遍的是SrAl2O4：Eu2+, Dy3+ 黄绿色荧光粉。由日亚公司开发的蓝绿色荧光粉Sr4Al14O25：Eu2+，Dy3+，其发射主峰在490nm，与人眼暗视觉峰值接近，具有目前最长的余辉时间，为SrAl2O4：Eu2+, Dy3+的两倍。,20,(3) 稀土长余辉发光材料的应用将长余辉材料制成发光涂料、发光油墨、发光塑料、发光纤维、发光纸张、发光玻璃、发光陶瓷、发光搪瓷和发光混凝土可用于安全应
5、急、交通运输、建筑装潢、仪表、电气开关显示以及日用消费品装饰等诸多方面。,长余辉材料及其制品用于安全应急方面，如消防安全设施、器材的标志，救生器材标志、紧急疏散标志、应急指示照明和军事设施的隐蔽照明。,21,如日本将发光涂料用于某些特殊场合的应急指示照明。据报道，在美国“9.11”事件中长余辉发光标志在人员疏散过程中起了重要的作用。利用含长余辉材料的纤维制造的发光织物，可以制成消防服、救生衣等，用于紧急情况。,在交通运输领域，长余辉材料用于道路交通标志，如路标、护栏、地铁出口、临时防护线等；在飞机、船舶、火车及汽车上涂以长余辉标志，目标明显，可减少意外事故的发生。美国利用发光纤维制造发光织物，
6、制成夜间在道路上执勤人员的衣服。,22,23,长余辉材料用在建筑装潢方面，可以装饰、美化室内外环境，简便醒目，节约电能。英国一家公司将发光油漆涂于楼道，白昼储光，夜间释放光能，长期循环以节省照明用电。还可用于广告装饰、夜间或黑暗环境需要显示部位的指示，如暗室座位号码、电源开关显示。,长余辉材料还可用于仪器仪表盘、钟表表盘的指示，日用消费品装饰，如发光工艺品、发光玩具、发光渔具等。德国利用发光油墨印刷夜光报纸，在无照明的情况下仍然可以阅读。,24,长余辉材料所涉及的应用领域相当广泛，其制品的种类很多。其中发光涂料、油墨、塑料、纤维等制品的制备方法主要是把长余辉材料作为添加成分搀杂于聚合物基体材料中，工艺比较简单，长余辉材料不经受高温处理。,25,蓄光胶贴,26,长余辉发光陶瓷、搪瓷和玻璃制品的制造工艺较为复杂，主要是因为在这些制品的制造过程中需要进行高温处理。,尽管长余辉材料本身就是一种功能陶瓷材料，但它的热稳定性是有一定限度的，温度对长余辉材料的发光性能的影响很大，随着灼烧温度的升高，发光亮度急剧下降，甚至发生荧光猝灭。,27,发光陶瓷,发光玻璃,
