第3章 长余辉发光材料

1、1 2 应用领域应用领域 3 4 5 简称简称，又称，又称 。它是一类。它是一类吸收太阳光或人工光源所产生的光吸收太阳光或人工光源所产生的光发出可发出可 见光，而且见光，而且在激发停止后在激发停止后仍可仍可的物质。的物质。 具有利用具有利用， 的特点，是一种的特点，是一种 。 6 7 不消耗电能不消耗电能，但能，但能把吸收的把吸收的 天然光等储存起来天然光等储存起来，在较暗的环境中在较暗的环境中呈现出呈现出 明亮可辨的明亮可辨的，具有，具有，可起到，可起到 指示照明指示照明和和装饰照明装饰照明的作用，是一种的作用，是一种“绿色绿色 ”光源材料。光源材料。 尤其是尤其是 的余辉时间可达的余辉时间

2、可达12h以上，具有以上，具有白昼蓄白昼蓄 光光、夜间发射夜间发射的长期的长期的特的特 点，有着广泛的应用前景。点，有着广泛的应用前景。 8 是研究和应用是研究和应用最早的发光材料最早的发光材料， 有关它的研究已有有关它的研究已有140多年的历史。多年的历史。 常用的常用的主要是主要是和和 荧光体。荧光体。 最近一些年来，最近一些年来，稀土激活的稀土激活的和和成成 为为长余辉材料的主体长余辉材料的主体，代表了长余辉材料研究开发，代表了长余辉材料研究开发 的发展趋势。的发展趋势。 9 重晶石重晶石 10 11 12 13 硫化物长余辉材料硫化物长余辉材料的的主要是主要是 。 长余辉材料的长余辉材

3、料的发光颜发光颜 色较为丰富色较为丰富，尤其是，尤其是是其他基质长是其他基质长 余辉材料尚无法实现的。余辉材料尚无法实现的。 ZnS：Eu2+ ；SrS：Eu2+, Er3+ ； Ca1-xSrxS：Eu2+, Dy3+, Er3+ 14 几种发光机理解释几种发光机理解释 （1）空穴转移模型）空穴转移模型 15 几种发光机理解释几种发光机理解释 （2）位型坐标模型）位型坐标模型 16 几种发光机理解释几种发光机理解释 （3）电子转移解释）电子转移解释 电子转移 17 变价稀土元素易作为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是指稀土激活的碱土铝酸盐长余辉材料

4、是指 以以为基质，为基质， ，等中重稀土的离等中重稀土的离 子为子为的发光材料。的发光材料。 稀土激活的碱土铝酸盐长余辉材料主要稀土激活的碱土铝酸盐长余辉材料主要 有有SrAl2O4：Eu2+ SrAl2O4：Eu2+ ， Dy3+ Sr4Al14O25：Eu2+，Dy3+ CaAl2O4：Eu2+，Nd3+等。等。 19 它们发射从它们发射从到到的光，峰值分布在的光，峰值分布在 范围，范围，发光亮度高发光亮度高，余辉时间长余辉时间长，有文献报，有文献报 道，样品道，样品在暗室中放置在暗室中放置50h后后仍可见清晰的发光。仍可见清晰的发光。 在在中，研究最多、应用最普遍的是中，研究最多、应用最

5、普遍的是 SrAl2O4：Eu2+, Dy3+ 。 由日亚公司开发的由日亚公司开发的Sr4Al14O25： Eu2+，Dy3+，其发射主峰在其发射主峰在490nm，与人眼与人眼暗视觉暗视觉 峰值接近，具有目前峰值接近，具有目前最长的余辉时间最长的余辉时间，为，为SrAl2O4： Eu2+, Dy3+的两倍。的两倍。 20 将长余辉材料制成将长余辉材料制成发光涂料发光涂料、发光油墨发光油墨、发光发光 塑料塑料、发光纤维发光纤维、发光纸张发光纸张、发光玻璃发光玻璃、发光陶瓷发光陶瓷 、发光搪瓷发光搪瓷和和发光混凝土发光混凝土可用于可用于安全应急安全应急、交交 通运输通运输、建筑装潢建筑装潢、仪表仪

6、表、电气开关显示电气开关显示以及以及日用日用 消费品装饰消费品装饰等诸多方面。等诸多方面。 长余辉材料及其制品用于长余辉材料及其制品用于，如，如 消防安全设施消防安全设施、器材的标志器材的标志，救生器材标志救生器材标志、紧急紧急 疏散标志疏散标志、应急指示照明应急指示照明和和军事设施军事设施的隐蔽照明。的隐蔽照明。 21 如日本将如日本将用于某些特殊场合的用于某些特殊场合的。 据报道，在美国据报道，在美国“9.11”事件中事件中在人员在人员 疏散过程中疏散过程中起了重要的作用。起了重要的作用。 利用含利用含长余辉材料的纤维制造的发光织物长余辉材料的纤维制造的发光织物，可以制成，可以制成消消 防

7、服防服、救生衣救生衣等，用于紧急情况。等，用于紧急情况。 在在，长余辉材料用于，长余辉材料用于，如，如 路标路标、护栏护栏、地铁出口地铁出口、临时防护线临时防护线等；等； 在飞机、船舶、火车及汽车上涂以长余辉标志，在飞机、船舶、火车及汽车上涂以长余辉标志，目标目标 明显明显，可，可减少意外事故的发生减少意外事故的发生。 美国利用美国利用，制成夜间，制成夜间在道路上在道路上 执勤人员执勤人员的衣服。的衣服。 22 23 长余辉材料用在长余辉材料用在方面，可以方面，可以 室内外环境室内外环境，简便醒目简便醒目，节约电能节约电能。 英国一家公司将英国一家公司将涂于楼道，涂于楼道，白昼储光白昼储光 ，

8、夜间释放光能夜间释放光能，长期循环以，长期循环以。 还可用于还可用于、夜间或黑暗环境需要显示、夜间或黑暗环境需要显示 部位的指示，如部位的指示，如暗室座位号码暗室座位号码、电源开关显示电源开关显示。 长余辉材料还可用于长余辉材料还可用于、的的 指示，指示，如，如发光工艺品发光工艺品、发光玩具发光玩具 、发光渔具发光渔具等。等。 德国利用德国利用印刷印刷，在无照明的，在无照明的 情况下仍然可以阅读。情况下仍然可以阅读。 24 所所涉及的应用领域涉及的应用领域相当广相当广 泛，其泛，其制品的种类制品的种类很多。很多。 其中其中发光涂料发光涂料、油墨油墨、塑料塑料、纤维纤维等等 制品的制备方法主要是把制品的制备方法主要是把 搀杂于搀杂于中，中，工艺工艺 比较简单比较简单，长余辉材料，长余辉材料不经受高温处理不经受高温处理。 25 蓄光胶贴蓄光胶贴 26 长余辉长余辉、和和的的制造工制造工 艺较为复杂艺较为复杂，主要是因为，主要是因为在这些制品的制造过程在这些制品的制造过程 中中需要进行需要进行。 尽管尽管本身就是一