论文部分内容阅读
夜光纤维是一种无毒无害,无放射性,并可循环使用的功能性纤维。但目前已研制出的夜光纤维余辉性能还不够理想,在夜间的发光颜色(以下简称光色)均为黄绿色系,较为单一,从而限制了它的市场发展。随着应用领域的不断扩大,夜光纤维的发光性能亟待提高。SrAl2O4发光材料是制备夜光纤维的主要原料之一,对其发光性能有很大的影响。因此,要进一步提高夜光纤维的发光性能,还要从根本上改进发光材料的性能。为此,必须针对夜光纤维的具体要求,对SrAl2O4发光材料的性能进行进一步的研究与分析。首先,在总结前人研究的基础上,对高温固相法、燃烧合成法、溶胶—凝胶法、共沉淀法、微波法、水热法、喷雾干燥法等进行了理论分析,比较了各种方法的优缺点。从环保、成本、实际操作性以及制成品性能等方面考虑,决定选用高温固相法合成铝酸锶发光材料。然后从发光材料的晶相组成、激发光谱、发射光谱、相对亮度和余辉性能等方面入手,分析了稀土离子对发光材料性能的影响,进一步解释了稀土离子Eu2+,Dy3+在SrAl2O4发光材料中的作用机理。结合夜光纤维的发展现状和存在问题,从粒径大小,光色性能和余辉性能等方面,对夜光纤维用发光材料进行了研究与分析。实验结果表明:用于制备夜光纤维的发光材料,若粒径较大,在纺丝过程中容易阻断纤维,产生断头;但粒径较小,余辉性能又较差。综合考虑,粒径为7-8μm的粉体,既符合夜光纤维对发光材料的要求,又具有良好的余辉性能。Eu2+, Dy3+共激活的SrAl2O4发光材料,其发射波长为520nm,以此发光材料制备的夜光纤维,其光色均为黄绿色系,改变Eu2+, Dy3+掺量不会影响发生蓝移或红移,但掺杂Nd3+可使光谱发生红移。当H3BO3掺量为0.15,Eu2+掺量为0.02,Dy3+掺量为0.03时,在1350℃条件下,煅烧2h后得到的SrAl2O4: Eu2+,Dy3+发光材料,余辉亮度最高,时间最长,是纤维用发光材料的最佳选择。