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基本信息

作品名称:
新型长余辉发光粉的研究及应用
大类:
科技发明制作A类
小类:
能源化工
简介:

长余辉发光材料的研究很多,如铝酸盐长余辉发光材料已经商业化,并开发出发光涂料、发光薄膜、发光油墨、发光陶瓷、发光塑料、发光纤维、发光纸等商品,但其遇水会发生水解,潮湿空气中不稳定。硅酸盐长余辉发光材料化学稳定性较好,近年来受到人们越来越广泛的关注,并报道和开发出许多新型产品,但其发光性能与铝酸盐还是有较大差别。根据国内外对长余辉材料的研究,本课题采用燃烧-煅烧联合制取方法合成硅掺杂磷酸锌锰的长余辉发光材料,及用溶胶-凝胶法制备超长余辉蓝色铝硅酸盐蓄光材料。在长余辉发光粉中掺杂二氧化硅制成发光玉石;可以在陶瓷中掺杂发光粉做成蓄光陶瓷。

详细介绍:

作为新型的铝硅酸盐长余辉发光材料在一些文献中有报道,如CaAl2Si2O8蓝色长余辉发光材料,其目测余辉时间仅有2小时无法达到应用要求;BaAl2Si2O8、SrAl2Si2O8、CaAl2Si2O8长余辉发光材料的制备,但其发光性能远无法达到应用的要求;用高温固相法制备了CaAl2Si2O8:Eu2+,但实际上单掺Eu2+很难获得发光性能好的材料,通过引入其他稀土或过渡金属元素共同掺杂才能有效地提高材料的发光性能。上述文献报道的铝硅酸盐长余辉发光材料采用高温固相合成法,合成温度高达1400℃,高温焙烧时间也较长。本课题组采用溶胶凝胶法合成铝硅酸盐新型蓝色长余辉发光材料,焙烧温度低,焙烧时间短,材料发光性能优异,经可见光激发30分钟后可连续发光80小时以上,为白色粉末,可以进行商业化应用。对于红色长余辉材料,如钛酸盐、硅酸盐、硫化物等体系在余辉时间和化学稳定性等方面都不尽人意。长余辉发光材料磷酸锌的制备方法,制备时需经过在200-500℃下预烧2-6小时,再于500-1100℃下烧结4-10小时,耗时较长,而最好材料的目测余辉时间也不过4小时,尤其需要吸收紫外区波段的光才能发光,因而无法达到商品化应用要求。高温固相法虽然混料较简单,但其煅烧温度很高而且煅烧时间长;软化学溶液法能克服高温固相法上述缺点,把参与反应的各物质溶解于溶液中,使得所有反应物能以分子的水平充分接触,再经过如共沉淀、形成溶胶凝胶或直接进行溶液燃烧以达到快速生成产物,从而大幅度缩短制备周期,降低生产成本。溶液法还具有反应均匀性好等优点,能使掺杂和发光体元素能更好的进入到主晶格中。本课题组采用燃烧法制备前躯体,能在5-20分钟内快速生成产物,但由于反应时间短产品结晶性能不好,材料的发光性能较差,把前躯体产物经过高温短时间的煅烧,材料的结晶性能和发光性能大幅度的提高。与专利相比不仅制备时间更短,而且材料的发光性能更好,材料的初始强度达523 mcd/m2,2小时后仍然达到8 mcd/m2,目测余辉时间达到9小时。在长余辉发光粉中掺杂二氧化硅制成发光玉石;可以在陶瓷中掺杂发光粉做成蓄光陶瓷。

获奖情况:

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