新型硅酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光材料.pdf

《新型硅酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光材料.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、第24卷第2期發(fā)光學(xué)報(bào)Vol124No.22003年4月CHINESEJOURNALOFLUMINESCENCEApr.,2003文章編號(hào):100027032(2003)0220165206新型硅酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光材料羅昔賢,段錦霞,林廣旭,徐晶,楊宇,肖志國(大連路明發(fā)光科技股份有限公司,遼寧大連116025)摘要:首次在硅酸鹽體系中發(fā)現(xiàn)了余輝時(shí)間長(zhǎng)達(dá)10h以上的高亮度長(zhǎng)余輝現(xiàn)象,并采用高溫固相法合成了2+一系列硅酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光材料。研究發(fā)現(xiàn):Eu,Ln共激活的鎂黃長(zhǎng)石結(jié)構(gòu)的焦硅酸鹽化合物和鎂硅鈣石結(jié)構(gòu)的硅酸鹽化合物的余輝發(fā)光性能最好。研究

2、了各發(fā)光材料的光譜特征、長(zhǎng)余輝性能,測(cè)量了各發(fā)光材料的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜以及余輝衰減曲線。同時(shí)研究了其應(yīng)用性能,并測(cè)量了發(fā)光材料的熱釋光譜,X射線粉末衍射圖譜,確定了發(fā)光材料的晶格類型。關(guān)鍵詞:長(zhǎng)余輝材料;硅酸鹽;鎂黃長(zhǎng)石;鎂硅鈣石中圖分類號(hào):O482131文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A的進(jìn)展。1引言首次在硅酸鹽體系發(fā)現(xiàn)余輝時(shí)間長(zhǎng)達(dá)10h以自20世紀(jì)初長(zhǎng)余輝現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)的硫化上的長(zhǎng)余輝材料,并合成了具有黃長(zhǎng)石結(jié)構(gòu)和鎂物系列長(zhǎng)余輝發(fā)光材料得到了很大發(fā)展,并被應(yīng)用硅鈣石結(jié)構(gòu)的系列長(zhǎng)余輝發(fā)光材料,分析了各發(fā)到許多領(lǐng)域,但是這類長(zhǎng)余輝發(fā)光材料的化學(xué)穩(wěn)定光材料

3、的光譜特征及長(zhǎng)余輝性能,結(jié)果表明,該類性很差,且亮度低,余輝時(shí)間僅有數(shù)小時(shí),不能滿足發(fā)光材料發(fā)光顏色豐富,余輝時(shí)間長(zhǎng),是繼產(chǎn)業(yè)化實(shí)際應(yīng)用要求。此后人們?cè)诎l(fā)光材料中加入氚的鋁酸鹽類長(zhǎng)余輝材料之后的又一類具有廣泛應(yīng)3147(H)、钷(Pm)等放射性元素,雖延長(zhǎng)了余輝時(shí)用價(jià)值的長(zhǎng)余輝發(fā)光材料。間,但由于放射性元素對(duì)安全及環(huán)境的影響,這類2實(shí)驗(yàn)長(zhǎng)余輝材料的應(yīng)用還是受到很大程度的限制。1992年,多種稀土離子激活的鋁酸鹽體系長(zhǎng)把發(fā)光材料的基質(zhì)范圍確定為MO2M’O2[1]余輝材料問世,鋁酸鹽體系黃綠色發(fā)光和藍(lán)綠SiO2(M=Ca,Sr,Ba;M’=

4、Mg,Zn,Cd)體系,按色發(fā)光的長(zhǎng)余輝材料的余輝發(fā)光性能優(yōu)異,它的文獻(xiàn)[10,11]提供的方法及化學(xué)計(jì)量比準(zhǔn)確稱取余輝亮度及余輝時(shí)間明顯優(yōu)于傳統(tǒng)硫化物體系,各原料,采用固相反應(yīng)法合成各類硅酸鹽長(zhǎng)余輝亮度是ZnS體系的20倍之多,余輝時(shí)間達(dá)24h以發(fā)光材料,燒結(jié)溫度為1200～1300℃,研細(xì)后過上,且化學(xué)穩(wěn)定性好。然而,鋁酸鹽體系長(zhǎng)余輝材325目篩即得樣品。激活劑為Eu2O3,實(shí)驗(yàn)中加料也存在抗?jié)裥圆?生產(chǎn)中對(duì)原料的純度要求高,入其他稀土離子和部分過渡金屬元素離子作為輔燒結(jié)溫度高,發(fā)光顏色單一,藍(lán)色發(fā)光的長(zhǎng)余輝發(fā)助激活劑(以Ln表示),

5、以增強(qiáng)余輝發(fā)光性能。光性能不佳等缺點(diǎn)。樣品的激發(fā)光譜、發(fā)射光譜用日立F24500型以硅酸鹽為基質(zhì)的發(fā)光材料由于具有良好的熒光發(fā)光光度計(jì)測(cè)定,激發(fā)光源為氙燈,掃描速度化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,而且高純二氧化硅原料1200nm/min,激發(fā)與發(fā)射光譜的掃描間隔是價(jià)廉、易得,燒結(jié)溫度比鋁酸鹽體系低100℃以5nm;物相用RigakuD/max2ⅢA型X射線粉末衍上,長(zhǎng)期以來人們都重視對(duì)硅酸鹽摻雜熒光粉的射儀測(cè)定。[2～4]研究和開發(fā)。T1L1Barry等自1968年報(bào)道余輝亮度用LS2100輝度計(jì)測(cè)定。發(fā)光亮度[5～9]了多種硅酸鹽發(fā)光材料的光譜特

6、性,但有關(guān)測(cè)試條件為:環(huán)境溫度為(22±3)℃,相對(duì)濕度于硅酸鹽體系長(zhǎng)余輝性能的研究一直沒有突破性≤70%,用D65標(biāo)準(zhǔn)光源,照度(1000±10)lx,激收稿日期:2002209211;修訂日期:2002212206基金項(xiàng)目:國家“863”計(jì)劃資助項(xiàng)目(2002AA324060)作者簡(jiǎn)介:羅昔賢(1969-),男,湖南長(zhǎng)沙人,碩士,高級(jí)工程師,主要從事無毒害、無放射性的稀土鋁酸鹽蓄光型自發(fā)光材料的研究。E2mail:lxxrl@luminglight.com,Tel:(0411)4791331-8007166發(fā)光學(xué)報(bào)第24卷發(fā)時(shí)間10m

7、in,測(cè)試前,樣品在暗處放置至亮度29mcd/m以下。熱釋光譜測(cè)試條件為:樣品經(jīng)紫外燈充分激發(fā)后,以20℃/min速度對(duì)樣品加熱,用銅2康銅熱電偶測(cè)量被加熱樣品的溫度,光信號(hào)由EMI9818KB光電倍增管接受,用Gould60000XY紀(jì)錄儀測(cè)出樣品的熱釋光譜。浸泡實(shí)驗(yàn)條件為:用自來水分別將發(fā)光材料浸沒,置于20℃的恒溫槽中,定期取樣測(cè)定水相的pH值、電導(dǎo)率、固相的發(fā)光亮度。2+圖1Eu激活的鎂黃長(zhǎng)石結(jié)構(gòu)的焦硅酸鹽化合物發(fā)光材料的X射線衍射圖譜3結(jié)果與討論Fig.1XRDpatternofakermanitedisilicateactiv

8、atedby311晶體結(jié)構(gòu)確定2+Eu.在MO2M’O2SiO2(M=Ca,Sr,Ba;M’=2+Mg,Zn,Cd)體系中,以Eu為激活劑,在基質(zhì)配比的很大范圍內(nèi)都有較強(qiáng)的余輝發(fā)光性能。根據(jù)M