本文系统地总结和概括了稀土离子激活碱土铝酸盐长余辉发光材料的研究现状,对铝酸锶长余辉发光材料的超细粉体合成、构效关系及其长余辉发光机理、机械发光与机械猝灭、表面包覆改性及其在涂料中的应用等多个方面进行了研究。 首次采用改进的溶胶—凝胶法和共沉淀—微波法合成出发光性能较好的无需研磨的SrAl₂O₄∶Eu²⁺,Dy³⁺超细发光粉体,研究了工艺条件对粉体外观形貌、粒径以及长余辉发光性能的影响。溶胶—凝胶法研究结果表明,引入共沉淀工艺,可以消除硝酸根离子的不利影响,降低柠檬酸用量,减小发光粉粒径。在1100℃将凝胶加热2h后开始有SrAl₂O₄晶相生成,在1200℃加热2h后即可获得纯相的SrAl₂O₄∶Eu²⁺,Dy³⁺多晶粉体。硼的掺入,会导致粉体粒径的增大,但同时也能有效改善粉体的长余辉发光性能。共沉淀—微波法研究结果表明,水性分散剂的添加,可有效防止前驱体颗粒进一步团聚,获得反应活性高的前驱体。前驱体经微波加热30～40min后,即可转变成纯相的SrAl₂O₄∶Eu²⁺,Dy³⁺多晶粉体。硼酸的掺入,会导致粉体粒径的增大,但同时也能有效改善粉体的长余辉发光性能。与传统的高温固相法相比,采用溶胶-凝胶法和共沉淀—微波法合成的发光粉具有较小的粒径、较好的长余辉发光性能以及较高的Eu²⁺的临界猝灭浓度。 首次系统地研究了铝酸锶长余辉发光材料的构效关系。SrAl₂O₄∶Eu²⁺,Dy³⁺相组分比例与长余辉发光性能的关系研究表明,富Sr的SrAl₂O₄晶相中,稀土掺杂离子Eu²⁺、Dy³⁺较难进入Sr²⁺的晶格位置,晶格中发光中心Eu²⁺浓度、陷阱密度与深度都比富Al的SrAl₂O₄相低,因而使得富Sr的SrAl₂O₄发光粉发光强度较低,余辉时间较短。基质相组成对长余辉发光性能的影响研究表明,与SrAl₂O₄相相比,富Al基质相中不仅Eu²⁺的电子能级受晶体场的影响劈裂程度较大,能级间隙加宽,而且电子陷阱深度与密度较高,因而发射峰蓝移,余辉亮度较大,余辉寿命较长。稀土掺杂离子Eu²⁺、RE³⁺在发光材料中的作用研究表明,稀土掺杂离子Eu²⁺不仅是发光中心,同时也是余辉中心;稀土掺杂离子Dy³⁺掺杂量越高,余辉亮度越大,余辉寿命越长;Dy³⁺和Nd³⁺因具有合适的光学电负性,能形成具有合适深度的电子陷阱。添加剂对SrAl₂O₄∶Eu²⁺,Dy³⁺长余辉发光性能的影响及其作用机理研究表明,掺入添加剂H₃BO₃、ZnO₂、SiO₂和Ca（H₂PO₂）₂,能有效改善SrAl₂O₄∶Eu²⁺,RE³⁺发光粉荧光强度,延长余辉时间。H₃BO₃的掺入不仅降低固相反应能垒,加快固相反应速度,还能促使稀土掺杂离子进入晶格,使得发光中心离子和陷阱浓度增加。同时由于占据Al³⁺晶格位置的B³⁺有较高的电负性,使陷阱深度加大,余辉寿命延