蓄光型自发光材料及制品发展概况.docxVIP

综 合 述 评蓄光型自发光材料及制品发展概况肖志国1 , 唐明道2(11 大连路明发光科技股份有限公司 , 辽宁 大连116025 ;21 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 , 长春130022)[ 摘要 ]论述了蓄光型自发光材料及制品的发展概况 , 对第一代和第二代蓄光型自发光材料的发展 、典型代表材料及其特点 、应用做了详细介绍 , 同时对蓄光型自发光材料的发展前景进行详细分析 。[ 关键词 ]自发光颜料 ; 蓄光型发光材料 ; 稀土元素[ 中图分类号 ] O43[ 文献标识码 ][ 文章编号 ] 1009 - 1742 (2003) 09 - 0082 - 05A基质的绿 、橙色夜光粉也有广泛研究 , 并且很早就实现了工业化大生产 。 碱土金属硫化物是一类发光效率高 , 发光颜色多样的基质材料 。19 世纪晚期 E. A . L enard 首次制备了多种碱土 硫 化 物 荧 光 体7 , 但 由 于 该 材 料 具有吸湿性 , 重现性不好 , 研究进展非常缓慢 。碱土硫化物基质的磷光材料有红色长余辉现象 , 但由于发光亮度和余辉性能稍差以及化学性质不稳定 ,一直没有达到实用水平 。 第一代蓄光型自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 ; 但材料的 发光亮度低和余辉时间短 , 不能很好地满足实际需 要 , 同时材料的化学稳定性差 , 易分解 , 并且生产过程对环境污染大 。第一代蓄光型自发光材料的研 究和生产最早集中在前苏联和德国 , 现在主要集中 在德国 、日本和韩国 , 年销售量超过 1 000 t 。我 国年使用量超过 400 t , 但基本没有生产厂家 , 多 为进口 。在 1992 年以前它们是唯一产业化的蓄光型自发光材料 , 具体性能指标见表 1 。112 第二代蓄光型自发光材料与第一代蓄光型自发光材料相比 , 第二代蓄光 型自发光材料的突出特点是稀土离子发光 , 发光亮 度高和发光时间均为第一代蓄光型 自 发 光 材 料 的10 倍以上 ; 化学性质稳定 , 生产过程对环境污染1蓄光型自发光材料的发展蓄光型自发光材料是一种光致发光材料 。该材料在光照下吸收光能并储存起来 , 光照停止后 , 将储存的能量以光的形式慢慢释放出来 , 并可持续几 个甚至十几个小时 , 主 要 用 于 隐 蔽 照 明 和 安 全 标识等 。蓄光型自发光材料的生产和应用是从 20 世纪 初才开始的 , 距今约有 100 年的历史 。第二次世界大战军事和防空的需要 , 又促进了这类材料的研究 和应用的发展 。但这类材料都是硫化物体系 , 被称为第一代蓄光型自发光材料 。90 年代以后 , 先后出现余辉性能优于硫化物 的铝酸盐系列 、硅酸盐系列和硫化物 - 硫氧化物系 列自发光材料 。这些材料具有优异的长余辉性能 ,一经问世就得到认可 , 被称为是第二代蓄光型自发 光材料 。111 第一代蓄光型自发光材料第一代体系蓄光型自发光材料中具有实用价值 的突 出 代 表 是 ZnS ∶Cu , CaS∶Bi 和 CaS ∶Eu3 ～6 。硫化锌材料的出现最早 , 关于它的研究最多 , 应用 最广 , 很长一段时间内 处 于 发 光 学 研 究 工 作 的 中 心 。发黄绿光 ZnS∶Cu 材料 , 在 1992 年以前是发光亮度最高的蓄光型自发光材料 。同时 以 ZnS 为[ 收稿日期 ][ 作者简介 ]2003 - 05 - 12肖志国 ( 1962 - ) , 男 , 辽宁锦州市人 , 大连路明科技集团教授级高级工程师第 9 期肖志国等 : 蓄光型自发光材料及制品发展概况83小 ; 研究开发和产业化过程我国起步早 , 材料及其制品的研究开发和应用处于国际领先水平 。按发光 颜色和基质可分为三大体系 : 发黄绿光和蓝绿光的铝酸盐体系 ; 发蓝光和蓝绿光的硅酸盐体系 ; 发红光的 硫 化 物 —硫 氧 化 物 体 系 , 具 体 性 能 指 标 见 表 1 。表 1各种蓄光型自发光材料性能参数Table 1Propert y parameters of lo ng af terglow p ho sp ho rs发光强度/ mcd· ( m2) - 1蓄光型自发光材料发光色峰值波长/ nm发光时间/ min 1 min 10 min 30 min 60 min ( Ca , Sr) S∶BiZnS∶Cu , Co CaS∶Eu , Tm SB蓝色黄绿色 红色 蓝色 蓝绿色 黄绿色 红色450———5005———280 . 7～90～500～45 2 000第 3一 代