Eu、Dy掺杂碱土铝酸盐长余辉荧光粉体的制备(3)
各种长余辉发光材料的特性比较如下表所示：
表2 各种长余辉发光材料的特性比较
种类 发光颜色 代表品种组成 发射峰/nm 余辉时间/min 特点
硫化物 红色 CaS: Eu,TM 650 45 材料不稳定，易潮解，但颜色丰富
黄绿色 ZnS: Cu,Co 530 500
蓝色 CaSrS: Bi 450 90
碱土铝酸盐 黄绿色 SrAl2O4: Eu 520 2000 化学稳定性好，基质结构稳定，但耐水性差
蓝绿色 Sr4Al14O25: Eu
490 2000
硫氧化物 红色 Y2O2S: Eu, In 625 300 色纯度高、发光强度大、余辉性能好，颜色单一
碱土硅酸盐 蓝绿色 Ca2MgSi2O7: Eu, Dy 535 200 材料低廉、化学稳定性好，耐水性好，但余辉时间较短
蓝色 Sr2MgSi2O7: Eu, Dy 469 300
镓酸盐 蓝绿色 ZnCa2O4: Mn2+ 503 60 化学性质稳定，但发光颜色单一，余辉时间短
钛酸盐 红色 CaTiO3: Pr3+ 613 60 化学性能稳定、发光强度高、色纯度好但余辉时间较短
长余辉发光材料俗称“夜光粉”，属于光致发光材料的一种，一般由基质（主体）和掺杂物两部分组成。掺杂物包括激活剂、共激活剂、敏化剂、助熔剂、电荷补偿剂等[3,4,5]。历史上的“发光壁”、“孔雀暖玉”、“夜明珠”、“夜光杯”等都属于有光长余辉材料的记载。而在19世纪60年代开始，才真正意义上从事长余辉发光材料的研究。至于它实现工业化生产和世纪应用（主要用于军事）则是在20世纪初。到20世纪90年代，铝酸盐以其优异的发光性能逐渐占据主导。经过这么多年的研究及探索，长余辉材料的应用领域也触及了人类生活的每一领域。无毒、无放射性的长余辉发光材料已广泛运用于夜光油漆、交通标牌、玻璃、塑料、涂料、陶瓷、薄膜、应急照明及高科技军事装备等领域[5-7]。长余辉发光材料的特性见表2。
由于基质的不同，蓄光型发光材料主要可以分为硫化物体系[8-10]、硫氧化物体系[11,12]、碱土铝酸盐体系[13-15]、碱土硅酸盐体系[16-18]、钛酸盐体系[19,20]、和镓酸盐体系[21,22]等几大类。下面具体介绍硫化物体系、铝酸盐体系和硅酸盐体系。
1.3.1硫化物长余辉发光材料
这种材料在射线激发下具有持续发光的特性，而非衰变发光。最初是以ZnS、CaS、SrS等作为基质材料，添加少量变价元素，在一定条件下烧制而成的一系列长余辉发光材料、20世纪初，Lenard对长余辉光致发光材料进行了详细地探索，并系统地研究了硫化物中激活剂如Cu、Ag、Bi、Mn等的作用和发光衰减曲线，提出“发光中心”论--在“发光中心”处发生激发、储存能量和发光的过程。硫化体系中，最具代表性的物质为CaS : Bi（发蓝紫光）、CaSrS: Bi（发青色光）ZnS: Cu（发绿色光）、ZnCdS: Cu（发黄色或橙黄色光）。
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