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長(zhǎng)余輝發(fā)光材料的研究很多,如鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光材料已經(jīng)商業(yè)化,并開(kāi)發(fā)出發(fā)光涂料、發(fā)光薄膜、發(fā)光油墨、發(fā)光陶瓷、發(fā)光塑料、發(fā)光纖維、發(fā)光紙等商品,但其遇水會(huì)發(fā)生水解,潮濕空氣中不穩(wěn)定。硅酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光材料化學(xué)穩(wěn)定性較好,近年來(lái)受到人們?cè)絹?lái)越廣泛的關(guān)注,并報(bào)道和開(kāi)發(fā)出許多新型產(chǎn)品,但其發(fā)光性能與鋁酸鹽還是有較大差別。根據(jù)國(guó)內(nèi)外對(duì)長(zhǎng)余輝材料的研究,本課題采用燃燒-煅燒聯(lián)合制取方法合成硅摻雜磷酸鋅錳的長(zhǎng)余輝發(fā)光材料,及用溶膠-凝膠法制備超長(zhǎng)余輝藍(lán)色鋁硅酸鹽蓄光材料。在長(zhǎng)余輝發(fā)光粉中摻雜二氧化硅制成發(fā)光玉石;可以在陶瓷中摻雜發(fā)光粉做成蓄光陶瓷。
作為新型的鋁硅酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光材料在一些文獻(xiàn)中有報(bào)道,如CaAl2Si2O8藍(lán)色長(zhǎng)余輝發(fā)光材料,其目測(cè)余輝時(shí)間僅有2小時(shí)無(wú)法達(dá)到應(yīng)用要求;BaAl2Si2O8、SrAl2Si2O8、CaAl2Si2O8長(zhǎng)余輝發(fā)光材料的制備,但其發(fā)光性能遠(yuǎn)無(wú)法達(dá)到應(yīng)用的要求;用高溫固相法制備了CaAl2Si2O8:Eu2+,但實(shí)際上單摻Eu2+很難獲得發(fā)光性能好的材料,通過(guò)引入其他稀土或過(guò)渡金屬元素共同摻雜才能有效地提高材料的發(fā)光性能。上述文獻(xiàn)報(bào)道的鋁硅酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光材料采用高溫固相合成法,合成溫度高達(dá)1400℃,高溫焙燒時(shí)間也較長(zhǎng)。本課題組采用溶膠凝膠法合成鋁硅酸鹽新型藍(lán)色長(zhǎng)余輝發(fā)光材料,焙燒溫度低,焙燒時(shí)間短,材料發(fā)光性能優(yōu)異,經(jīng)可見(jiàn)光激發(fā)30分鐘后可連續(xù)發(fā)光80小時(shí)以上,為白色粉末,可以進(jìn)行商業(yè)化應(yīng)用。對(duì)于紅色長(zhǎng)余輝材料,如鈦酸鹽、硅酸鹽、硫化物等體系在余輝時(shí)間和化學(xué)穩(wěn)定性等方面都不盡人意。長(zhǎng)余輝發(fā)光材料磷酸鋅的制備方法,制備時(shí)需經(jīng)過(guò)在200-500℃下預(yù)燒2-6小時(shí),再于500-1100℃下燒結(jié)4-10小時(shí),耗時(shí)較長(zhǎng),而最好材料的目測(cè)余輝時(shí)間也不過(guò)4小時(shí),尤其需要吸收紫外區(qū)波段的光才能發(fā)光,因而無(wú)法達(dá)到商品化應(yīng)用要求。高溫固相法雖然混料較簡(jiǎn)單,但其煅燒溫度很高而且煅燒時(shí)間長(zhǎng);軟化學(xué)溶液法能克服高溫固相法上述缺點(diǎn),把參與反應(yīng)的各物質(zhì)溶解于溶液中,使得所有反應(yīng)物能以分子的水平充分接觸,再經(jīng)過(guò)如共沉淀、形成溶膠凝膠或直接進(jìn)行溶液燃燒以達(dá)到快速生成產(chǎn)物,從而大幅度縮短制備周期,降低生產(chǎn)成本。溶液法還具有反應(yīng)均勻性好等優(yōu)點(diǎn),能使摻雜和發(fā)光體元素能更好的進(jìn)入到主晶格中。本課題組采用燃燒法制備前軀體,能在5-20分鐘內(nèi)快速生成產(chǎn)物,但由于反應(yīng)時(shí)間短產(chǎn)品結(jié)晶性能不好,材料的發(fā)光性能較差,把前軀體產(chǎn)物經(jīng)過(guò)高溫短時(shí)間的煅燒,材料的結(jié)晶性能和發(fā)光性能大幅度的提高。與專利相比不僅制備時(shí)間更短,而且材料的發(fā)光性能更好,材料的初始強(qiáng)度達(dá)523 mcd/m2,2小時(shí)后仍然達(dá)到8 mcd/m2,目測(cè)余輝時(shí)間達(dá)到9小時(shí)。在長(zhǎng)余輝發(fā)光粉中摻雜二氧化硅制成發(fā)光玉石;可以在陶瓷中摻雜發(fā)光粉做成蓄光陶瓷。
無(wú)