稀土铝酸锶聚丙烯夜光纤维的结构与性能

稀土铝酸锶发光聚合物复合材料是目前应用最广泛的发光材料,可用于制备海洋用夜光纤维,有望解决深海、黑暗条件的水下作业难题。将稀土铝酸锶发光材料（SrAl₂O₄：Eu²⁺,Dy³⁺）与热塑性弹性体PP进行混合,再通过螺杆挤出纺丝机制备了SrAl₂O₄：Eu²⁺,Dy³⁺质量分数为2%、5%、10%和15%的聚丙烯夜光纤维。研究了不同质量分数的稀土铝酸锶对夜光纤维的结晶性能、荧光性能以及力学性能的影响。结果表明,稀土铝酸锶的加入没有破坏PP的晶体结构,并起到了异相成核的作用,且随着其质量分数增加,异相成核的作用越来越明显;当稀土铝酸锶质量分数为5%时,熔融焓与结晶度最大;稀土铝酸锶的质量分数越高,吸光储能效果越好,发光强度也就越大;夜光纤维的拉伸断裂强度随稀土铝酸锶质量分数的增加而逐渐降低,断裂伸长率在其质量分数为5%时出现最大值。     

燃烧法制备铝酸锶蓄能发光材料的研究

围绕燃烧法制备铝酸锶发光材料开展试制研究。考察了铝锶比、激活剂离子、燃烧添加剂的加入量对荧光强度及余辉时间的影响。对制备的荧光粉末进行了XRD、SEM分析检测,XRD分析表明:当铝锶比为1.76时,燃烧法合成的铝酸锶荧光粉主晶相是SrAl2O4;当铝锶比为3.03,合成的主晶相为SrAl2O4和Sr4Al14O25两种晶型。试制结果表明,当Al/Sr(mol比)=1.76,Eu3+与Dy3+加入量分别为0.40mol%,H3BO3加入量为0.05mol,燃烧添加剂脲的加入量为反应物摩尔总量的2.8~3倍时,在600~700℃的电炉中即可燃烧合成得到发光亮度高、余辉时间长达24小时以上的黄绿色蓄能发光粉末材料。     

发光Lyocell纤维的制备

以可再生的α-纤维素为基体,粉末发光颗粒作为添加物,利用Lyocell纤维技术制备出发光性能合格的蓄光型自发光纤维。发光Lyocell纤维继承了稀土铝酸盐粉末优异的发光性能,含10%发光材料的纤维其余辉达到了德国的执行标准(DIN67510),10min余辉亮度>20mcd/m2,60 min余辉亮度>2.8 mcd/m2,而其有效余辉(>0.3 mcd/m2)时间大于10h。与无添加的Lyocell纤维相比,其断裂强度下降了17.6%,断裂伸长率上升了25%。     

蓄能发光搪瓷标牌的试制

利用铕激活的铝酸锶发光材料,研制了一种余辉时间长,发光起始亮度高,无放射性危害的发光搪瓷标牌。     

热处理温度对铝酸锶长余辉薄膜结构和发光性能的影响

利用磁控溅射制备稀土掺杂铝酸锶薄膜前驱体,再将前驱体置于800℃、900℃、1000℃和1100℃弱还原气氛热处理,得到铝酸锶长余辉发光薄膜。薄膜的物相结构随热处理温度升高而发生改变,逐渐由SrAl₂O₄相转变为Sr₄Al₁₄O₂₅相,光致发光性能随之发生改变。     

环境友好型蓄能发光涂料

以铝酸锶/铕型发光粉为发光材料,丙烯酸乳液为基料,与填料、助剂等配合制备出一种环境友好型蓄能发光涂料。将其涂装于物体表面,形成发光涂层,经光线照射后储蓄能量,于黑暗中持续发出荧光,可在无电力照明的情况下向人们提供可辨认的标识。该涂料不含有机溶剂、无放射性、发光亮度高、余辉时间长,可用于公共场所、交通工具、消防器材、电器开关等。     

多元光色稀土夜光纤维的制备及性能

为进一步促进稀土夜光纤维的光色多元化,改善其光色单一性问题,本文以SrAl₂O₄∶Eu²⁺, Dy³⁺ 和 Sr₂MgSi₂O₇∶Eu²⁺, Dy³⁺为共同发光中心,通过硅烷偶联剂作为分子桥将光转换剂结合到发光材料表面,采用聚丙烯腈成纤聚合物为基体,通过溶液纺丝法制备一种激发后在黑暗状态下可以发出多元光色的夜光纤维,制备了一种兼顾红色发光特性和持久发光性能的夜光纤维,并对其性能进行了研究。结果显示,红色光转换剂的添加没有对发光材料以及成纤聚合物的物相结构造成破坏,并且复合夜光纤维的激发光谱和发射光谱都向长波长移动,光谱发生红移;从余辉衰减曲线可知,随着光转换剂添加量的增加,纤维余辉亮度随之降低;此外,夜光纤维的光色红移程度会随着红色光转换剂质量分数的增加而增强。     

二价铕离子激活的碱土金属铝硅酸盐长余辉发光材料的合成与发光性能

用高温固相法合成了系列Eu2 掺杂的碱土金属Me(Me为Mg,Ca,Sr和Ba)铝硅酸盐长余辉发光材料样品.由样品的X射线衍射谱可见:Me为Ca,Sr和Ba时,铝硅酸盐发光材料基质主要为长石类晶相,由于离子半径的不同,各长石类物相的结构略有差异.荧光光谱分析表明:不同碱土金属铝硅酸盐基质晶体对发光材料的荧光波长产生不同的影响,发射峰值依含Mg,Ca,Sr和Ba的铝硅酸盐分别为438,427,408nm和437nm,这主要是由Eu2 置换不同离子半径的碱土金属离子引起的晶格畸变引起的. Me为Mg时,物相组成复杂,在365 nm紫外下呈微弱的蓝色发光.此类材料具有优良的长余辉发光性能,其中Me为Ca时,发光性能最好,其初始发光亮度达32.7cd/m2,40h后亮度仍能达到0.32mcd/m2.     

工艺条件对荧光釉性能的影响

笔者讨论了荧光釉中SrAl_2O_4:Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉蓄能发光材料的含量、温度以及气氛对荧光釉发光强度、余辉衰减和釉面质量性能的影响,对测试的余辉亮度进行拟合得到了余辉衰减的规律曲线,并通过显微结构分析讨论了主要影响因素和机理。结果表明:随着SrAl_2O_4∶Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉蓄能发光材料含量增加,发光强度增大但釉面质量会变差,并最终确定了制备荧光釉合理的烧成工艺条件。本研究制备的荧光釉初始发光强度达到10 cd/m~2以上,发光强度衰减到人肉眼能感知的极限强度(0.032 mcd/m~2),所持续时间可达10 h以上。研究发现烧成气氛的影响不大,可以根据实际要求进行选择。     

纳米SrAl2O4/环氧长余辉发光涂料的制备及性能研究

将纳米铝酸锶长余辉蓄光材料添加到环氧树脂中,制备了长余辉环氧涂料。用光学显微镜和SEM(扫描电子显微镜)照片表征了纳米SrAl2O4夜光粉在漆膜中的分散性,用激发和发射光谱表征了漆膜的发光特性,用余辉衰减曲线表征了在暗视场环境下漆膜的持续发光性能。最后,对基于纳米SrAl2O4的长余辉环氧涂料的涂层性能进行了测试。     

发光塑料的研制

分别将ZnS类发光颜料及碱土铝酸盐类发光颜料加入到聚丙烯中,制成ZnS发光塑料和碱土铝酸盐发光塑料,测定其辉度、余辉时间及光稳定性．结果表明,在低强度光的激发下,碱土铝酸盐发光塑料较ZnS发光塑料吸光慢,初始辉度低,但余辉时间长;在高强度光的激发下,碱土铝酸盐发光塑料辉度高,余辉时间长;在日光照射下,碱土铝酸盐发光塑料的耐光性能明显优于ZnS发光塑料,碱土铝酸盐发光塑料无论是发光性能还是耐光性能均优于ZnS发光塑料。     

长余辉发光海藻纤维的制备及性能研究

将稀土铝酸盐长余辉发光材料充分研磨,用硅烷偶联剂对其进行包覆处理,并测试长余辉发光材料包覆前后在分散液中的分散性能及红外光谱曲线。通过湿法纺丝,制备了偶联剂包覆前与包覆后的发光海藻纤维。在电镜下观察纤维的形态结构,测试纤维的力学性能和发光性能。结果表明:经偶联剂处理后的发光材料具有更好的分散性,且包覆后的发光粉末与海藻酸原液具有更好的相容性,纺丝后形成的发光纤维具有更均匀的外貌结构,其拉伸断裂强力更大,发光强度更强,余辉寿命更长。     

助熔剂对Y2O2S:Ti长余辉磷光体发光性能的影响

用高温固相还原法合成了无稀土激活离子Y2O2S：O．09Ti长余辉发光材料,研究了Li2CO3,Na2CO3,K2CO3、K3PO4和K2HPO4等5种助熔剂对Y202S：Ti磷光体发光性能的影响。结果表明：除了K2HPO2外,加入Li2CO3,Na2CO3,K2CO3与K3PO4助熔剂均可得到单相Y2O2S：Ti晶体。发射光谱结果显示：不同助熔剂的加入并没有改变样品发射谱主峰位置(565nm),但对其峰强度产生明显影响。助熔剂也显著改善了Y202S：Ti的余辉亮度,特别是Li2CO3。10min衰减时,Y2O2S：Ti样品的余辉亮度从加K2CO3助熔剂的0．15mcd／m^2增加到加Li2CO3助熔剂的10．1mcd／m^2。用紫外光激发样品,移去光源后,加Li2CO3助熔剂合成的样品在暗室中的余辉时问可持续达5h(0．32mcd／m2).     

Fabrication and luminescent properties of artificial luminous gem

Based on the matrix of alkali-earth-aluminate, the luminous gem is artificially manufactured, doped with Eu²⁺ as activator and Dy³⁺ as hole trap. The morphology and crystal structure of the luminous gem are analyzed by scan electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The excitation and emission spectra of the gem are broad band, and the main emission band is around 514 nm. The decay times of the artificial luminous gem and the long afterglow phosphor are measured. The results indicate that the artificial luminous gem has high initial luminescent brightness and slow decay process. The gem could glow continuously for over 25 h in the darkness after absorbs natural light. They have high degree of hardness and no radioactivity just like “night shinning jewel”. This product can have great potential applications in jewelry industry.     

深海水下作业用稀土铝酸锶发光聚合物复合材料的研究进展

稀土铝酸锶发光聚合物复合材料是目前应用最广泛的发光材料,可用于制备海洋用发光纤维,有望解决深海、黑暗条件的水下作业难题.主要综述了稀土铝酸锶在聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚氨酯等聚合物中的研究进展,描述了稀土铝酸锶对聚合物复合材料物理力学性能和发光特性的影响,阐明了聚合物发光复合材料在水下作...     

PEG对燃烧合成CaAl204：Eu抖，Nd3＋长余辉发光材料的影响

采用燃烧法合成了CaAlO4 Eu2＋,Nd3＋什长余辉发光材料,研究了PEG（聚乙二醇）对其发光性能的影响。采用X-射线衍射（XRD）、荧光光谱对发光材料进行了表征。结果表明,燃烧产物主晶相为单斜晶系的CaAlO24;PEG的添加有效提高了CaAlzot：Eu2＋,Nd3＋长余辉发光材料的初始亮度,但余辉时间没有得到延长。     

Ba2+、MoO42-掺杂对NaCaPO4：Eu3+荧光粉发光性能的影响研究

为提高红色荧光粉的发光强度和色纯度,以硝酸钙、硝酸钠、硝酸铕、磷酸二氢铵、钼酸铵、硝酸钡为原料,采用高温固相法合成了NaCa_1-xPO₄：xEu³⁺、NaCa_1-x（PO₄）_1-y（MoO₄）_y：xEu³⁺、NaCa_1-x-zPO₄：xEu³⁺,zBa²⁺系列红色荧光粉。探讨了Eu³⁺单掺杂和Eu³⁺/MoO₄^2-、Eu³⁺/Ba²⁺共掺杂对荧光粉发光性能的影响。用X射线衍射（XRD）、荧光分光光度计、色坐标等对荧光粉的结构进行表征。研究结果表明：掺杂Eu³⁺、MoO₄^2-、Ba²⁺后NaCaPO₄晶系没有发生变化,但是晶胞参数发生了变化,说明Eu³⁺、MoO₄^2-、Ba²⁺进入NaCaPO₄晶格中。在393 nm紫外光激发下,荧光粉发射光谱图出现两个Eu³⁺比较强的特征发射峰,分别属于Eu³⁺的⁵D₀→⁷F₁和⁵D₀→⁷F₂跃迁。与单掺杂16%Eu³⁺荧光粉相比,共掺杂16%Eu³⁺/3%MoO₄^2-或16%Eu³⁺/6%Ba²⁺荧光粉的发射光谱中⁵D₀→⁷F₂跃迁产生的发射峰强度均高于单掺杂16%Eu³⁺荧光粉的发射峰强度,其⁵D₀→⁷F₂与⁵D₀→⁷F₁发射光强度之比（R）分别为1.76（R_Mo）和1.28（R_Ba）,都大于单掺杂16%Eu³⁺荧光粉的R_Eu（0.99）,共掺杂Eu³⁺/MoO₄^2-荧光粉的色纯度比单掺杂Eu³⁺和共掺杂Eu³⁺/Ba²⁺荧光粉的色纯度更好。