第一節(jié) 產(chǎn)品定義、性能及應(yīng)用特點(diǎn)
熒光粉(俗稱夜光粉),是一種將外部提供的能量轉(zhuǎn)變?yōu)楣獾牟牧?。通常分類有鹵粉,三基色CAT粉,三基色LAP粉。
一、稀土熒光粉
1、定義
稀土LaPO4:Ce,Tb(簡(jiǎn)稱 LAP)是一種發(fā)綠光的光致發(fā)光材料,在日本已經(jīng)替代了鋁酸鹽體系熒光粉,而用于制燈和陰極射線管(CRTs)中。由于稀土正磷酸鹽在真空紫外光的激發(fā)下具有很高的發(fā)光效率,可應(yīng)用于等離子體平板顯示(PDP)中,且其合成溫度較鋁酸鹽低,顆粒比鋁酸鹽細(xì)。
長余輝夜光粉又叫長余輝發(fā)光粉,長余輝夜光粉是一種新型的稀土激活的鋁酸鍶系列發(fā)光材料,相比于傳統(tǒng)的硫化鋅發(fā)光粉,具有無毒,無放射性,高亮度,長余輝,壽命長(15年以上),物理,化學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)良性,可廣泛應(yīng)用于很多 行業(yè) .夜光粉(黃綠,藍(lán)綠,天藍(lán),橙紅,橙黃,紫色)彩色夜光粉,高亮夜光粉,特細(xì)夜光粉,隱型熒光粉,等特種顏料。
2、性能
以稀土化合物為基質(zhì)和以稀土元素為激活劑的發(fā)光材料受激發(fā)吸收能量而躍遷至激發(fā)態(tài)(非穩(wěn)定態(tài))在反回到基態(tài)的過程中,以光的形式放出能量,即稀土熒光粉。稀土元素原子具有豐富的電子能級(jí),因?yàn)橄⊥猎卦拥碾娮訕?gòu)型中存在4f軌道,為多種能級(jí)躍遷創(chuàng)造了條件,從而獲得多種發(fā)光性能。
稀土熒光材料與相應(yīng)的非稀土熒光材料相比,其發(fā)光效率及光色等性能都更勝一籌。因此近幾年稀土熒光材料的用途越來越廣泛,年用量增長較快。
熒光粉射入我們眼中的光是由熒光粉發(fā)出的,所以可以說亮度、色彩等最終人所感知的部分均取決于熒光粉。人類通過視覺獲得的信息量占總量的80%,因此,熒光粉是現(xiàn)今生活中極其重要的材料之一。
3、應(yīng)用特點(diǎn)及用途
稀土熒光粉的應(yīng)用特點(diǎn)表現(xiàn)為,發(fā)光譜帶狹窄,發(fā)光能量更為集中,且在短波紫外線激發(fā)下穩(wěn)定性高,高溫特性好,更適用于高負(fù)載細(xì)管熒光燈和各種單端緊湊型熒光燈。
發(fā)光粉夜光粉的用途:生產(chǎn)夜光粉夜光材料具有獨(dú)特的裝飾、警示功能、廣泛用于廣告業(yè)、裝飾裝潢、工廠廠區(qū)的暗處通道、高壓、危險(xiǎn)、坑洞的警示,建筑工地施工現(xiàn)場(chǎng)的安全警示、軍事設(shè)施的夜間無能源低度照明、公共場(chǎng)所的美飾、警示系統(tǒng)、地鐵、車站、機(jī)場(chǎng)、港口、高速公路、城市街道、商場(chǎng)、辦公大樓、公寓、娛樂場(chǎng)所、電影院、游戲場(chǎng)、風(fēng)景區(qū)、體育館、展覽中心、學(xué)校、醫(yī)院等警示標(biāo)志系統(tǒng)、緊急疏散系統(tǒng)、具體表現(xiàn)在樓梯、走廊、墻面、地板、甲板、救生艇、救生器材、消防設(shè)施、也可用于鐘表、按鈕、野外儀器、指示器、收音機(jī)、照相機(jī)、一般飾品、服裝制品、電源開關(guān)、釣器具上。
熒光粉廣泛用作轉(zhuǎn)換至人眼能夠看到的可見光的物質(zhì),成為照明、顯示領(lǐng)域中重要的支撐材料。
二、鹵粉
鹵磷酸鈣,俗稱鹵粉?;瘜W(xué)組成式: 3Ca3(PO4)2·Ca(F、Cl)2:Mn,Sb。是用于制造普通熒光燈用熒光粉,呈白色粉末狀、六方晶系、成板狀或塊狀。密度:3.04-3.20g/cm3。相對(duì)亮度:6500K ≥100% 4200K、3500K、2900K ≥98%。
性質(zhì):鹵粉價(jià)格便宜,發(fā)光效率不夠高,熱穩(wěn)定性差,光衰較大,光通維持率低。
不同色溫的鹵粉的發(fā)光性能見下表
發(fā)射顏色 | 色溫 | 主峰波長 | 色坐標(biāo) |
日光色 | 6500K | 577nm | X=0.330 Y=0.360 |
冷白色 | 4500K | 580nm | X=0.398 Y=0.403 |
白色 | 3500K | 582nm | X=0.438 Y=0.421 |
暖白色 | 2900K | 584nm | X=0.470 Y=0.430 |
用途:用于白色熒光燈,用作熒光材料,用于制造日光燈管。鹵粉用于直徑為26-38nm的普通型和環(huán)型熒光燈中。
第二節(jié) 發(fā)展歷程
20世紀(jì)初,人們?cè)?研究 放電發(fā)光現(xiàn)象的過程中開發(fā)了熒光燈和熒光粉。當(dāng)時(shí)的熒光燈使用硅酸鋅鈹熒光粉,發(fā)光效率低并有毒性。1942年,A.H.麥基格發(fā)明鹵磷酸鈣熒光粉并用在熒光燈內(nèi),在照明領(lǐng)域引起了一次革命。這種粉發(fā)光效率高、無毒、價(jià)格便宜,一直使用到現(xiàn)在。70年代初,荷蘭科學(xué)家從理論上計(jì)算出熒光粉的發(fā)射光譜發(fā)現(xiàn)熒光粉如由450nm、550nm和610nm三條窄峰組成(三基色),則顯色指數(shù)和發(fā)光效率能同時(shí)提高。1974年,荷蘭的范爾斯泰亨等人先后合成了發(fā)射峰值分別在上述范圍內(nèi)的三種稀土熒光粉,使燈的發(fā)光效率達(dá)到85lm/W,顯色指數(shù)為85,使熒光燈有了新的突破。
我國自七十年代在稀土固態(tài)發(fā)光
研究
的基礎(chǔ)上,由稀土X增感屏、熒光閃爍晶體、投影管、彩色顯像管、彩色電視陰極射線熒光粉、高壓汞燈熒光粉的研制、生產(chǎn)、實(shí)用化推動(dòng)了我國燈用稀土三基色熒光粉
行業(yè)
的發(fā)展。上世紀(jì)80年代初,我國第一批燈用稀土三基色熒光粉在上海躍龍化工廠產(chǎn)業(yè)化后,相繼在上海滬光燈具廠、上海電珠二廠、上海燈泡三廠批量生產(chǎn)的稀土緊湊型三基色節(jié)能熒光燈進(jìn)入家居商場(chǎng)。90年代,稀土熒光粉產(chǎn)業(yè)獲得了較大的發(fā)展,關(guān)于燈粉類的首個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)《燈用稀土三基色熒光粉》與1993年發(fā)布。近年來,新標(biāo)準(zhǔn)、新材料、新工藝、新裝備、新光源的不斷涌現(xiàn),發(fā)光材料產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了規(guī)模經(jīng)濟(jì)時(shí)期.新型燈用稀土熒光粉具有色澤純真的窄帶線光譜和色彩豐富的寬帶光譜及優(yōu)越的二次特性,耐高溫、低汞耗、耐電子轟擊和抗紫外輻射的能力,發(fā)光效率高、光色好、色漂移小、顯色指數(shù)高、光通維持率高的優(yōu)點(diǎn)。
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市場(chǎng)
研究
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