荧光粉_纺织百科
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荧光粉

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   荧光灯和低压汞灯用荧光粉 有锑、锰激活的卤磷酸钙荧光粉和稀土三基色荧光粉。
  锑、锰激活的卤磷酸钙荧光粉是在氟氯磷灰石基质3Ca3(PO4)2·Ca(F,Cl)2中,掺入少量的激活剂锑(Sb)和锰(Mn)以后制成的荧光粉,通常表示式为:
  3Ca3(PO4)2·Ca(F,Cl)2:Sb,Mn
  这种荧光粉的制备方法很多,采用的原料也可以不同,但对原料的纯度要求较高。配制混料时,各原料的用量首先要从磷灰石结构进行理论计算,在卤磷酸钙中,钙和锰的克原子数之和对磷酸根中磷的克原子比为 4.9:3;随后进行称量、混合、磨细、过筛,再在一定的气氛中(一般用氮气),以1150°C左右恒温烧结几小时;取出冷却后,在紫外灯下进行挑选,再磨细过筛即为成品。
  卤磷酸钙荧光粉的发光是由激活剂锑(Sb)和锰Mn共同激活的。激活剂原子在点阵内占据钙原子的位置。这种材料具有敏化现象:当激活剂Sb吸收激发能后,将一部分能量以光辐射的形式放出,另一部分则在所谓共振传递的过程中转移给Ma,使Ma产生本身的辐射。因此,总的辐射取决于两种激活剂的特性,并且随着它的比例的变化而变化,还取决于氟、氯的比例。如在Sb激活的卤磷酸钙内增加锰的含量,就会增加橙黄色的辐射,而相应的减少了蓝色辐射。利用上述现象,只要改变Mn的含量,就可以得到不同色温的卤磷酸钙荧光粉。
  荧光粉吸收辐射的能力与荧光粉的分散程度有关,因此其粒度的大小对发光亮度的影响很大。卤磷酸钙荧光粉粒度大小决定于原料CaHPO4的粒度大小,因此,获取一定大小和晶格的晶体CaHPO4,即可将荧光粉粒度控制在一定大小(5~10µ),从而获得高的发光亮度。
  稀土三基色荧光粉中,红粉为铕激活的氧化钇(Y2O3:Eu),绿粉为铈、铽激活的铝酸盐(MgAl11O19:Ce,Tb),蓝粉为低价铕激活的铝酸钡镁(BaMg2Al16O27:Eu)。3种粉按一定比例混合,可以得到不同的色温(2700~6500K),相应的灯的发光效率可达80~100lm/W,显色指数为85~90。一般来说,绿粉含量越高、蓝粉含量越低,则灯管发光效率越高。此外,蓝粉增加,色温升高;红粉增加,色温降低。
  三种基色粉的基质和激活物质有所不同,但其中的发光关键均在于稀土激活物质(铕、铈、铽等),利用稀土金属外层离子(D→F)的跃迁而发光。
  采用稀土三基色荧光粉的三基色荧光灯本身具有许多突出的优点,然而,稀土原料价格昂贵,造成三基色灯成本较高,限制了三基色灯的发展。缩小管径或采用新的涂覆技术降低三基色粉用量,用廉价的其他彩色粉来部分取代一种或两种稀土三基色粉,同样可制得高光效、高显色的荧光灯,但光衰可能要大一点。
  高压汞灯用荧光粉 高压汞灯的光谱分布与低压汞灯(荧光灯)的显著不同。为了提高灯的效率和改善光色,高压汞灯在放电管外玻壳内涂上荧光粉,将主要辐射波长之一的 365nm紫外线能转换成可见光。高压汞灯早期采用锰激活的氟锗酸镁或锡激活的磷酸锌锶粉等。后来,采用彩色电视用的荧光粉 YVO4:Eu,它的峰值为619nm,相应的灯的总光通量高,显色性能好。现已研制出Y(PV)O4:Eu荧光粉,它更适合于高压汞灯的要求。
  紫外光源用荧光粉 它是在 253.7nm或其他较短波长紫外线激发下,能产生另一种波长较长的紫外线的荧光粉。它的种类很多。(BaSi2O3):Pb荧光粉是一种有效的紫外荧光粉,峰值为350nm,用于诱杀虫害的黑光灯。正磷酸钙〔(Ca,Zn)3(PO4)2:Tl〕荧光粉是一种制造健康线灯的高效粉,发射波长280~350nm,峰值为310nm。复印灯必须有与所用的感光体或光电面吸收率匹配的谱线,因此,重氮复印灯用焦磷酸锶(Sr2P2O7:Eu), 静电复印灯用镓酸镁(MgGa2O4:Mn)和硅酸锌(Zn2SiO4:Mn)等紫外线荧光粉。
  人们在实际生活中利用夜光粉长时间发光的特性,制成弱照明光源,在军事部门有特殊的用处,把这种材料涂在航空仪表、钟表、窗户、机器上各种开关标志,门的把手等处,也可用各种透光塑料一起压制成各种符号、部件、用品(如电源开关、插座、钓鱼钩等)。这些发光部件经光照射后,夜间或意外停电、闪电后起床等它仍在持续发光,使人们可辨别周围方向,为工作和生活带来方便。把夜光材料超细粒子掺入纺织品中,使颜色更鲜艳,小孩子穿上有夜光的纺织品,可减少交通事故。
  目前国内外夜光材料主要是以ZnS(硫化锌),SrS(硫化锶)和CaS(硫化钙)制成的,发出绿光和黄光。不过SrS,CaS材料易潮解,给广泛应用带来困难。所以市场上主要是以ZnS为基质的夜光材料。但它的余辉时间只有1~3小时,而且在强光(如太阳光)、紫外光和潮湿空气中容易变质发黑,所以在许多领域中应用受到限制。添加钻、铜共激活的ZnS夜光粉虽然有很长的余辉时间,但它有红外淬灭现象,在电灯光(包含较多的红光)照射下,余辉很快熄灭。
  荧光粉的危害:带有放射性的夜光粉,是在荧光粉中掺入放射性物质,利用放射性物质不断发出的射线激发荧光粉发光,这类夜光粉发光时间很长,但因为有毒有害和环境污染等,所以应用范围小。
  汞蒸气达0.04至3毫克时,会使人在2至3月内慢性中毒;达1.2至8.5毫克量,会诱发急性汞中毒,如若其量达到20毫克,会直接导致动物死亡。汞一旦进入人体内,可很快弥散,并积累到肾、胸等组织和器官中,慢性汞中毒会导致精神失常,植物神经紊乱,急性症状常头痛、乏力、发热、口腔及消化道齿龈红肿酸痛,靡烂出血,牙齿松动等,因此绝对不能将日光灯管碎片随处丢弃。
  万一吸进荧光粉,那和吸进灰尘一样。微量的,会被呼吸器官黏膜粘住,再随痰吐出。少量的,可能进入肺部,慢慢随痰吐出。经常吸入,会生“矽肺”。少量荧光粉粘到皮肤,也象灰尘一样,用水洗掉就行了。经常接触荧光粉,或荧光粉浆液,皮肤会变粗糙。荧光粉对身体有一定的辐射,最好不好多接触,偶尔接触问题不大。
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化学
材料
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