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本文系统地研究了当前稀土离子激活碱土铝酸盐长余辉发光材料和水性发光涂料和的研究现状和发展趋势,对铝酸鳃长余辉发光材料的超细粉体合成、表面包覆改性、水性发光涂料的制备、性能测试等多个方面进行了研究。特别是通过吖啶黄、荧光素、罗丹明等多种荧光染料的加入,我们成功地使水性发光涂料的黄绿色长余辉转换为红色长余辉。
通过燃烧法在600℃下成功合成了SrAl2O4:Eu2+,Dy3+,Gd3+长余辉发光材料,并进一步研究了尿素加入量、硼酸加入量和稀土加入量等对发光材料性能的影响。应用X射线粉末衍射对燃烧法合成的发光材料的组成和晶体结构进行了表征,应用F-2500荧光分光光度计研究了发光材料的激发光谱、发射光谱及余辉性能等特性。结果表明,硼酸和Dy3+与Gd3+的加入可以提高发光材料的发光强度和余辉时间。
在温度为80℃、PH值约为3~4的酸性条件下用硅烷偶联剂对SrAl2O4:Eu2+,Dy3+,Gd3+发光材料进行包覆。耐水性和发光性能的测试结果表明,包覆后的发光粉有优良的耐水性,发光强度降低了约2%左右,但对其长余辉性能无太大影响;水性环境的储存稳定性测试结果表明,经过硅烷偶联剂包覆改性的发光粉,更适合在水性环境中使用和储存。
本文以包覆后的SrAl2O4:Eu2+,Dy3+,Gd3+发光粉为颜料,吖啶黄、荧光素、罗丹明等多种荧光染料为染料,丙烯酸树脂为成膜物质,制备成水性红色长余辉发光涂料,并对水性发光涂料的性能进行了研究。结果表明,发光粉用量、荧光染料的用量和配比、发光粉混合方式、发光粉及其表面改性状况等因素分别对涂膜机械性能、涂膜长余辉发光性能、涂料储存稳定性、涂膜耐水性能等产生重要的影响。通过实验得出了该涂料的最佳配方,测定了涂料的各种性能,并对影响涂料性能的主要因素进行了探讨。