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长余辉材料是一种光致蓄光型发光材料,可通过吸收各种可见光实现自动发光功能。这类材料可以进一步做成二次产品,在建筑装潢、交通运输、军事设施、消防应急、日用消费品等领域得到广泛应用。
和传统的长余辉材料相比,SrAl<,2>O<,2>:Eu,Dy长余辉荧光粉具有高亮度、高稳定性的优点,近年来发展十分迅速,已经实现了产业化和市场化,但是产品性能还有待提高,生产工艺也需要优化,而且对其合成过程及助熔剂的具体作用的研究还不是很深入。本文主要对SrAl<,2>O<,4>∶Eu,Dy长余辉荧光粉的产业化生产、合成过程和助熔剂的作用进行了研究。
本文采用高温固相合成法制备SrAl<,2>O<,4>∶Eu,Dy长余辉荧光粉,研究了合成工艺对SrAlzot:Eu,Dy长余辉荧光粉发光性能的影响规律。实验结果表明,在加入适量H<,3>BO<,3>作为助熔剂的条件下,当灼烧温度为1400℃、灼烧时间为3小时,采用NH<,3>分解气还原时发光性能最优。
本文针对生产中出现的问题,提出了在大规模生产条件下若干问题的解决方法,实现了在大规模生产条件下高性能长余辉材料的制备。
本文研究了成分配比对SrAl<,2>O<,4>∶Eu,Dy长余辉荧光粉发光性能的影响规律,确定了Sr、Eu、Dy等主要成分的最佳配比,并研究了掺杂Ba、ca、Mg对SrAl<,2>O<,4>∶Eu,Dy长余辉荧光粉发光性能的影响。
本文指出了高温固相法合成SrAl<,2>O<,4>∶Eu,Dy长余辉荧光粉的过程中,激活剂元素并不是直接扩散进入SrAl<,2>O<,4>基质,而先生成铝酸盐中间相,然后进入基质。加入H<,3>BO<,3>作为助熔剂时,可以促使中间相中的Eu进入基质,形成有效的发光中心,从而使荧光粉具有良好的发光性能。
本文生产出的SrAl<,2>O<,4>∶Eu,Dy长余辉荧光粉发光性能优异,和市场上发光性能最好的荧光粉相比,在相同粒度条件下,达到其亮度的115%,并且初步实现了市场化。