长余辉发光材料
长余辉发光材料
长余辉发光材料长余辉发光材料是一种特殊的发光材料，其发光原理是在受激发后，能够持续发光一段时间，而且发光时间远远超过激发时间。
这种材料具有许多优异的性能，被广泛应用于夜光材料、荧光标识、夜间安全标识等领域。
本文将介绍长余辉发光材料的特性、应用领域以及未来发展趋势。
长余辉发光材料的特性。
长余辉发光材料具有以下特性：1. 长发光时间，长余辉发光材料的发光时间可以持续数小时甚至更长时间，这使得它在夜光材料领域有着广泛的应用前景。
2. 高亮度，长余辉发光材料的发光亮度较高，即使在光线较暗的环境下，也能够清晰地发出光芒。
3. 耐候性强，长余辉发光材料具有较强的耐候性，能够在恶劣的气候条件下保持良好的发光效果。
4. 环保无污染，长余辉发光材料不含有放射性元素，不会对环境造成污染，是一种环保的发光材料。
长余辉发光材料的应用领域。
长余辉发光材料由于其独特的特性，在许多领域都有着广泛的应用，主要包括：1. 夜光材料，长余辉发光材料被广泛应用于夜光钟表、夜光开关、夜光标识等产品中，能够在夜晚提供清晰可见的发光效果，提高产品的实用性和安全性。
2. 荧光标识，长余辉发光材料可以用于制作荧光标识，如逃生指示标识、安全出口标识等，能够在黑暗环境中提供清晰的标识信息，增强安全性。
3. 夜间安全标识，长余辉发光材料还可以应用于夜间安全标识，如交通标识、航空标识等，提高夜间能见度，减少安全隐患。
长余辉发光材料的未来发展趋势。
随着科学技术的不断进步，长余辉发光材料也在不断发展和完善，未来的发展趋势主要包括：1. 提高发光亮度，未来的长余辉发光材料将会不断提高发光亮度，以满足更多领域对高亮度发光材料的需求。
2. 扩大应用领域，长余辉发光材料将会在更多领域得到应用，如军事领域、医疗领域等，拓展其应用范围。
3. 提高耐候性，未来的长余辉发光材料将会进一步提高其耐候性，能够在更恶劣的环境条件下保持稳定的发光效果。
4. 绿色环保，未来的长余辉发光材料将会更加注重环保性能，推出更加环保的发光材料产品，满足社会对绿色环保产品的需求。
长余辉材料
长余辉发光材料也被称作蓄光材料，或者夜光材料，指的是在自然光或其它人造光源照射下能够存储外界光辐照的能量，然后在某一温度下（指室温），缓慢地以可见光的形式释放这些存储能量的光致发光材料。
目前稀土离子掺杂的碱土铝(硅)酸盐长余辉材料已进入实用阶段。
市场上可见的产品除了初级的荧光粉外,主要有夜光标牌、夜光油漆、夜光塑料、夜光胶带、夜光陶瓷、夜光纤维等, 主要用于暗环境下的弱光指示照明和工艺美术品等。
随着长余辉材料的形态从粉末扩展至玻璃、单晶、薄膜和玻璃陶瓷，对长余辉材料应用的探讨也从弱光照明、指示等扩展到信息存储、高能射线探测等领域。
长余辉材料受到人们越来越多的重视。
1 长余辉发光材料的类型及发展历程从基质成分的角度划分，目前长余辉发光材料主、要包括硫化物型、碱土铝酸盐型、硅酸盐型及其它基质型长余辉发光材料。
1.1 硫化物长余辉材料长余辉发光材料具有很长的发展历史。
1866 年法国的Sidot 首先制备出发绿光的长余辉材料ZnS:Cu，并于20 世纪初实现了工业化生产。
其后又开发出多种硫化物体系长余辉材料，如发蓝紫光的CaS:Bi，发黄色光的ZnCdS:Cu。
但是硫化物体系长余辉材料发光亮度低、余辉时间短、化学稳定性差、易潮解, 虽然可以通过添加放射性元素、材料包膜处理等手段来克服这些缺点, 但放射性元素的加入对人身健康和环境都会造成危害, 因而在实际使用中受到了极大制约。
1.2 碱土铝酸盐长余辉材料1968 年，Palilla 等人[1]在研究过程中首次观察到SrAl2O4:Eu2+的余辉现象，1991 年宋庆梅等[2,3]报道了铝酸锶铕(SrAl2O4:Eu2+和Sr4Al14O25:Eu2+)磷光体的合成及发光特性，1993 年肖志国[4]率先发现了以SrAl2O4:Eu2+，Dy3+为代表的多种稀土离子共掺杂碱土铝酸盐长余辉发光材料。
由于Dy 的加入使得该材料的发光性能比SrAl2O4:Eu2+大大提高，余辉时间可达ZnS:Cu 的10 倍以上，从此以Eu2+为激活剂、多种稀土离子共掺杂的碱土铝酸盐发光材料成为国内外竞相研究开发的热点，并很快实现了产业化。
长余辉发光材料
材料制备
• 1高温固相法 采用高温固相反应法制备长余辉材料是 较为传统的方法，此方法应用较广。一般 来讲，固相反应的一般操作是以固态粉末 为原料。将达到要求纯度的原料按一定比 例称量，并加入一定量助熔剂充分混和磨 匀，然后在一定的条件下(温度、气氛、时 间等)进行灼烧。
• 2溶胶-凝胶法 溶胶凝胶法是利用特定的材料前驱体在一定 条件下水解形成溶胶，然后经溶剂挥发及加热处 理，使溶胶转变成网络状结构的凝胶，再进过适 当的后处理工艺形成纳米材料的一种方法，用于 制备纳米材料的基本工艺过程如下： 原料——>可分散体系——>溶胶——>凝胶——> 纳米材料 利用溶胶凝胶技术制备发光材料主要是是采 用金属醇盐的方法，即以金属醇盐作为原料进过 水解反应，聚合反应得到溶胶和凝胶。
• 硅酸盐基 采用硅酸盐为基质的长余 Nhomakorabea材料，由于硅酸 盐具有良好的化学稳定性和热稳定性，同时原料 SiO2廉价、易得，近些年来越来越受人们重视， 并且这种硅酸盐材料广泛应用于照明及显示领域。 自从1975年日本首先开发出硅酸盐长余辉材料 Zn2SiO4:Mn,As（砷），其余辉时间为30min。此 后，多种硅酸盐的长余辉材料也相继被开发。
长余辉发光材料
概念
• 长余辉发光材料简称长余辉材料，又被称 为蓄光型发光材料、夜光材料，其本质上 是一种光致发光材料，它是一类吸收能量 如可见光，紫外光，X-ray等，并在激发停 止后仍可继续发出光的物质，他能将能量 储存在能陷里，是一种具有应用前景的材 料。
发展史
• 长余辉材料是研究与应用最早的材料之一，许多天然矿石 本省就具有长余辉发光特性，并用于制作各种物品,如 “夜光杯”、“夜明珠”等（图1）。真正有文字记载的 可能是在我国宋朝的宋太宗时期（公元976—997年）所 记载的用“长余辉颜料”绘制的“牛画”，画中的牛到夜 晚还能见到，其原因是此画中的牛是用牡蛎制成的发光颜 料所画，西方最早的记载此类发光材料的是在1603年一位 意大利修鞋匠焙烧当地矿石炼金时，得到了一些在黑夜中 发红光的材料，以后分析得知，该矿石内含有硫酸钡，经 过还原焙烧后部分变成了硫化钡长余辉材料。从此以后， 1764年英国人用牡蛎和硫磺混合烧制出蓝白色发光材料， 即硫化钙长余辉发光材料。
无机功能材料-长余辉发光材料
图解：
注： S为发光体贮存的光能 t 为时间
2.1 热释光
低温下激发 荧光完全消失后，慢慢地升高温度 影响因素：陷阱的个数、陷阱的深度
2.2 光致释光与光致猝灭
含有深陷阱杂质的荧光粉激发后，再用红 外或红光照射，会出现： 发光强度增强——光释发光
（Photostimulation） 发光强度减弱——光致猝灭
5.6其它方法
除上述几种方法外, 还有化生产中具有不可替代 的地位。
6、对长余辉发光材料的个人看法
长余辉发光材料是光致发光材料中的一个重要分支,长余 辉发光材料在人类生活中起着不可或缺的作用，不管是生 活用品、建筑用品对长余辉发光材料都非常“器重”。 经过我查阅过的文献，始终不能给长余辉发光材料的发光 原理给出一个一致而且明确的定义，可想而知，长余辉发 光材料还有很长一段研究旅程。 而自九十年代发现该材料开始，人们一直很看重该材料的 研究，无论是对该材料的原理研究、还是制备、改进等等， 很多研究都取得非凡的进步，我相信，在未来，长余辉发 光材料将继续被改进，继续在人类生活中发光发热。 但毕竟长余辉发光材料里含有不少放射性物质，我相信， 对人体和环境都造成一定的危害，希望化学家们在改进性 能的同时能照顾环境，使新型化学用品能够真正造福人群。
余辉性能提高到CaS：Eu 的六倍以上水平, 而且化学稳定性好, 长时间不分解, 是长余 辉行业的又一进步( 分别标记为RO、REO, 发射光谱峰值分别为630nm 和626nm)
5、长余辉发光材料的制备
5.1 高温固相合成法 5.2溶胶-凝胶( So-l gel) 法 5.3水热合成法 5.4燃烧法 5.5共沉淀法 ……
发光原理
定义：在阳光和紫外线照射停止后仍能发 光，并具有较长余辉时间的材料。
长余辉发光材料概述
长余辉发光材料概述摘要本文综述了长余辉材料的发光机理及制备方法，并简单介绍了硫化物长余辉发光材料、铝酸盐长余辉发光材料及硅酸盐长余辉发光材料。
关键词：长余辉；发光材料1.长余辉发光材料简介长余辉发光材料简称长余辉材料，又称夜光材料、蓄光材料。
它是一类吸收太阳光或人工光源所产生的光的能量后，将部分能量储存起来，然后缓慢地把储存的能量以可见光的形式释放出来，在光源撤除后仍然可以长时间发出可见光的物质[1]。
2.长余辉发光材料的基本机理长余辉材料被激发以后，能长时间持续发光，其关键在于有适当深度的陷阱能态(即能量存储器)。
光激发时产生的自由电子(或自由空穴)落入陷阱中储存起来，激发停止后，靠常温下的热扰动而释放出被俘的陷阱电子（或陷阱空穴）与发光中心复合产生余辉光。
随着陷阱逐渐被腾空，余辉光也逐渐衰减至消失。
而陷阱态来源于晶体的结构缺陷，换言之，寻求最佳的晶体缺陷以形成最佳陷阱(种类、深度、浓度等)是获得长余辉的主要因素。
余辉时间的长短决定于陷阱深度与余辉强度，余辉光的强度依赖于陷阱浓度、容量与释放电子(或空穴)的速率。
而晶体缺陷的产生除了材料制备过程中自然形成的结构缺陷外，主要是掺杂。
长余辉发光机理实际是发光中心与缺陷中心间如何进行能量传递的过程，具体的长余辉材料有不同的发光模型，但最流行的是两类：一是载流子传输；二是隧穿效应。
前者包含电子传输、空穴传输和电子空穴共传输，后者包括激发、能量存储与热激励产生发射的全程隧穿和仅是“热激励”发射的半程隧穿。
除这两类外，学术界还有学者提出位形坐标[2]、能量传递、双光子吸收和Vk传输模型。
至今为止，上述模型都是根据已有的实验结果提出的假设，可以解释一定的实验现象，但缺乏足够的论据，也存在若干不确定因素，难以让人信服，而发光机理的研究又是为新材料设计提供物理依据所必须的，有待进一步深入。
2.1空穴转移模型该模型是T.Matsuzawa等人[3]于1996年为了解释的余辉发光机理时提出的，也是最早解释激活长余辉材料余辉机理的模型之一。
长余辉材料的种类,性质和应用
长余辉材料的种类，性质和应用摘要：长余辉发光材料又称蓄光型发光材料，是一种重要的发光材料，在陶瓷、消防、传感、涂料、纺织、高分子中都发挥着重要的作用。
本文简述长余辉发光材料的种类、性质,介绍长余辉发光材料的研究进展和最新研究成果，剖析长余辉发光材料发光机理,对长余辉发光材料的应用有着积极的研究参考作用.关键词:长余辉发光材料；发光机理；基本规律长余辉发光材料简称长余辉材料，又被称为蓄光型发光材料、夜光材料,其本质上是一种光致发光材料。
发光是物质将某种方式吸收的能量转化为光辐射的过程。
发光材料是在各种形式能量激发下能发光的固体物质。
长余辉发光材料是指在光源激发停止后发出被人眼察觉的光的时间在20min 以上的发光材料。
［1]长余辉发光材料是常见的发光材料，应用非常广泛,如环卫工人的工作服,发光涂料、发光塑料、发光玻璃和发光陶瓷等夜光产品，背光显示、甚至应用于生物医学检测探针,对我们日常生活也发挥着非常重要的作用。
余辉其实就是在撤去光源后发出的光，这种现象在我们古代的时候就有发现，比如说夜光杯或是夜明珠在夜间发出的夜光，但那时候人们并没有对这种现象进行深入的研究.直到20 世纪初，第二次世界大战军事和防空的需要,进一步促进了这种功能材料的研究和应用.在1866 年，法国化学家Theodore Sidot 初次成功制备了ZnS：Cu，该晶体经过激发光源后,能发出较长的余辉。
这种晶体的成功制备是长余辉发光材料的一个里程碑,大大地激发着科研人员进一步研究长余辉发光材料,也就是从20 世纪初，长余辉得到了迅猛的发展。
[2]1。
长余辉材料的种类1。
1硫化物长余辉发光材料长余辉材料的第一代是硫化物，如碱土硫化物、硫化锌等.最具代表性的是发光颜色为黄绿色的ZnS:Cu系列、发光颜色为蓝色的CaS:Bi系列和发光颜色为红色的CaS：Eu系列。
硫化物长余辉发光材料的突出优点是体色鲜艳、发光颜色多样、弱光下吸光速度快；但是硫化物长余辉材料存在着明显的缺点,如余辉亮度低、余辉时间短、化学稳定性差、易潮解，不能用于室外：而且生产过程对环境污染大。
长余辉发光材料
长余辉发光材料长余辉发光材料是一种具有特殊发光效果的材料，它可以在光源消失后仍然持续发光一段时间。
这种材料在夜间或低光环境下具有很好的应用前景，可以被广泛应用于夜光表面、安全标识、装饰艺术等领域。
长余辉发光材料的发光原理是通过吸收光能，然后在光源消失后释放出光能，从而实现持续发光的效果。
长余辉发光材料的应用范围非常广泛，它可以应用于建筑物的夜光装饰、交通标识、航空航天领域、军事领域等。
在建筑物的夜光装饰中，长余辉发光材料可以作为夜光涂料，涂刷在建筑物的外墙或装饰物上，不仅可以美化建筑物的外观，还可以在夜间提供照明效果，起到节能环保的作用。
在交通标识方面，长余辉发光材料可以应用于道路标线、交通标牌等，提高夜间交通的安全性。
在航空航天领域和军事领域，长余辉发光材料可以用于夜间导航、标识和照明。
长余辉发光材料的发光效果和持久性是评价其质量的重要指标。
优质的长余辉发光材料应具有高亮度、长发光时间、稳定的发光效果和耐久性。
通过不断的研究和开发，科学家们已经开发出了各种各样的长余辉发光材料，包括无机型和有机型两大类。
无机型长余辉发光材料具有耐候性好、光稳定性高、发光亮度高等特点，适用于室外环境；有机型长余辉发光材料则具有柔韧性好、加工性强、色彩丰富等特点，适用于室内环境。
随着科技的不断进步和人们对环保节能的重视，长余辉发光材料将会有更广阔的应用前景。
未来，长余辉发光材料有望在建筑、交通、航空航天、军事等领域得到更广泛的应用，为人们的生活和工作带来更多便利和安全保障。
总的来说，长余辉发光材料作为一种新型材料，具有独特的发光效果和广泛的应用前景。
它不仅可以满足人们对于美观、节能、环保的需求，还可以在夜间提供照明和安全保障。
相信随着科学技术的不断发展，长余辉发光材料将会有更多的创新和突破，为人类社会的进步和发展做出更大的贡献。
长余辉材料
2、材料制备
目前长余辉发光材料的合成方法主要有高温固相法、化学共沉淀法、溶胶凝胶法、微波合 成法、燃烧法、水热（溶剂）合成法等。其中高温固相法是发光材料行业中传统的也是目
前最主要的制备方法,生产工艺比较成熟，但是焙烧温度高(1100~1400℃)，反应时间长
(2~3h），产品冷却需要较长的时间，产物的硬度大，要得到适于应用的粉末状材料，就必
长余辉材料
长余辉发光材料简称长余辉材料，又称夜光材料。它是一类吸收太阳或人工光源所产 生的光发出可见光，而且在激发停止后仍可继续发光的物质。具有利用阳光或灯光储光， 夜晚或在黑暗处发光的特点，是一种储能、节能的发光材料。长余辉材料不消耗电能，但 能把吸收的自然光储存起来，在较暗的环境中呈现出明亮可辨的可见光，具有照明功能， 可以起到指示照明的作用，是一种“绿色”光源材料。尤其是稀土激活的碱土铝酸盐长余 辉材料的余辉时间可达 12h 以上，具有白昼蓄光、夜间发射的长期循环蓄光、发光的特点， 有着广泛的应用前景。
余辉时间，对人体和环境有危害，而在铝酸盐体系中这是不需要的。 但铝酸盐长余辉材料也具有如下缺点：发光颜色单调，合成温度高，发射光谱主要集
中在 440—520nm 范围之间；遇水不稳定。
（3）硅酸盐基
采用硅酸盐为基质的长余辉材料，由于硅酸盐具有良好的化学稳定性和热稳定性，同 时原料 SiO2 廉价、易得，近些年来越来越受人们重视，并且这种硅酸盐材料广泛应用于照 明及显示领域。自从 1975 年日本首先开发出硅酸盐长余辉材料 Zn2SiO4:Mn,As，其余辉 时间为 30min。
须球磨，耗时耗能，且粉体发光亮度衰减严重。
3、长余辉发光材料分类
（1）硫化物体系 发蓝紫光的 CaS：Bi，发黄光的 ZnCd：Cu。硫化物系列发光材料主要包括硫化锌、硫化
长余辉发光材料
长余辉发光材料
长余辉发光材料是一种基于“锂离子电池”的新兴发光材料，它有着优异的性能，通常用于装饰、照明、标志等。
长余辉发光材料的主要原理是在催化剂的作用下，使锂离子电池中的锂离子发生反应而产生光。
这种发光材料的特点是具有高可靠性、高效率、长寿命等优点，可以提供良好的照明效果，同时也可以降低能耗。
由于其优良的性能，长余辉发光材料已经成为照明行业中一种重要的发光材料。
此外，长余辉发光材料还具有耐高温、耐腐蚀、耐水蚀、耐磨损等优点，使得其可以在不同环境下使用，耐受各种恶劣环境。
此外，长余辉发光材料还具有可调节性，可以根据需要调节亮度，调节颜色，从而满足不同的使用需求。
在生产制造方面，长余辉发光材料的生产流程相对较简单，主要包括铜箔制备、印刷、焊接、注入等几个步骤。
在表面处理方面，长余辉发光材料可以采用电镀、喷涂、热转印、阻焊、抗UV处理等多种表面处理方式，以满足不同的要求。
总之，长余辉发光材料的优点非常明显，它的可靠性、高效率、长寿命等，以及可调节性、耐环境、耐受恶劣天气等特点，使其在装饰、照明、标识等领域都得到了广泛的应用，在工业界也得到了良好的反馈。
长余辉发光材料
长余辉发光材料长余辉发光材料是一种特殊的发光材料，在一定条件下能够长时间保持发光状态。
与传统的光源相比，长余辉发光材料具有独特的优势和应用价值。
首先，长余辉发光材料的发光效果持久。
在暗光条件下，长余辉发光材料能够吸收光线并储存能量，然后在光源消失后仍然能够持续发光。
这种持久的发光效果使得长余辉发光材料在夜间或其他光线不足的环境下具有重要的应用价值。
例如，长余辉发光材料可以用于道路标识、逃生指示标志等，为行人和车辆提供足够的光亮，增强安全性。
其次，长余辉发光材料的发光效果可见性高。
长余辉发光材料释放出的光线具有较高的亮度和强度，能够在较远的距离不受光线衰减的情况下被观察到。
这种发光效果使得长余辉发光材料在航标、航空导航以及紧急避难等方面具有广泛应用的潜力。
通过应用长余辉发光材料，可以提高相关设施的可见性，并降低事故的风险。
此外，长余辉发光材料的使用寿命较长。
传统的光源，如荧光灯和LED灯，使用寿命并不长，需要经常更换和维护。
而长余辉发光材料不需要外部电源或能源供应，可以自行储存和释放能量，因此具有较长的使用寿命。
这不仅减少了人工维护成本，也有助于提高设施的可靠性，并减少对环境的影响。
此外，长余辉发光材料还可以根据实际需要进行定制。
由于其独特的发光性能和可塑性，长余辉发光材料可以根据具体的使用场景和需求进行定制。
可以根据不同的颜色、形状和尺寸来设计和制造长余辉发光材料，以满足不同行业和领域的需求。
综上所述，长余辉发光材料具有持久、可见性高、使用寿命长和可定制等优势。
随着科学技术的进步和人们对环境保护和安全性意识的提高，长余辉发光材料有望在交通、安全和紧急救援等领域得到更广泛的应用。
同时，也需要继续加强研究和开发，以进一步提高发光效果、扩大应用范围，为人们的生活和工作带来更多的便利和安全。
长余辉发光材料
长余辉发光材料长余辉发光材料的性质长余辉发光材料通常是由发光粉和基材组成的复合材料。
发光粉是长余辉发光材料的核心部分，它是通过掺杂不同的稀土元素或者其他发光物质来实现长余辉发光效果的。
这些发光物质在光照条件下可以吸收光能，然后在光源消失后释放出光能，从而实现长余辉发光效果。
而基材则是用来固定发光粉的材料，通常选择透明的树脂或者塑料作为基材，以便光能可以充分地照射到发光粉上。
长余辉发光材料的制备方法制备长余辉发光材料的关键是选择合适的发光粉和基材，并且要确保它们之间有良好的结合。
一般来说，制备长余辉发光材料的方法可以分为物理法和化学法两种。
物理法是通过将发光粉均匀地分散在基材中，然后通过加热或者压制等方法将它们固定在一起。
这种方法简单易行，但是往往无法达到理想的发光效果。
化学法则是通过化学反应将发光粉和基材牢固地结合在一起。
这种方法可以在分子层面上实现发光粉和基材的结合，从而获得更稳定和持久的长余辉发光效果。
长余辉发光材料的应用领域长余辉发光材料在各种领域中都有着重要的应用价值。
在夜光表盘中，长余辉发光材料可以在夜间持续发光，从而方便人们在暗光环境下查看时间。
在应急标识中，长余辉发光材料可以在灾难发生时提供可靠的疏散指引。
在夜间安全装备中，长余辉发光材料可以为行人和车辆提供有效的夜间警示。
除此之外，长余辉发光材料还可以用于航空航天领域、海洋勘测领域、军事领域等。
在太空环境中，长余辉发光材料可以为航天器提供可靠的标识和警示。
在海洋环境中，长余辉发光材料可以为潜水员提供可靠的夜间照明。
在军事领域中，长余辉发光材料可以为士兵提供有效的夜间标识和警示。
总结长余辉发光材料是一种具有特殊发光特性的材料，它可以在光源消失后仍然持续发光一段时间。
这种材料在夜光表盘、应急标识、夜间安全装备等领域中有着重要的应用价值。
制备长余辉发光材料的关键是选择合适的发光粉和基材，并且确保它们之间有良好的结合。
长余辉发光材料的发光原理是通过吸收光能并在光源消失后释放出光能，其发光时间可以长达数小时甚至数天。
长余辉发光材料
长余辉发光材料
长余辉发光材料是一种新型的发光材料，它具有很高的发光效率和长时间的余
辉效果。
这种材料在夜间能够持续发光，不需要外部能源的输入，具有很好的环保性和节能性。
长余辉发光材料在各种领域都有着广泛的应用前景，例如夜间标识、安全出口、交通标志等方面都能发挥重要作用。
长余辉发光材料的发光原理主要是利用其内部所含的长余辉发光粉体，在受到
光照后能够储存能量，在光线消失后能够持续发光。
这种发光材料的主要成分是稀土元素和发光粉体，通过特殊的工艺制备而成。
在光照条件下，这些粉体能够吸收光能并储存，然后在光线消失后慢慢释放出来，产生发光效果。
长余辉发光材料的优点在于其长时间的发光效果，不需要外部能源输入就能持
续发光，具有很好的节能和环保性。
这种材料的使用寿命也很长，能够在恶劣环境下保持良好的发光效果。
另外，长余辉发光材料还具有耐高温、耐腐蚀等特点，适用范围广泛。
在夜间标识方面，长余辉发光材料能够取代传统的发光标识，不需要外接电源，能够在夜间提供清晰可见的标识，提高安全性。
在交通标志方面，长余辉发光材料也能够应用于道路标线、交通标牌等方面，提高夜间的能见度，减少交通事故的发生。
在建筑安全出口标识方面，长余辉发光材料也能够发挥重要作用，确保在紧急情况下能够清晰找到安全出口。
总的来说，长余辉发光材料具有很好的发展前景和广泛的应用价值。
随着科技
的不断进步和人们对节能环保的重视，长余辉发光材料将会在各个领域得到更广泛的应用，为社会发展和人们的生活带来更多的便利和安全保障。
长余辉发光材料;碱土金属;铝硅酸盐;二价铕离子
长余辉发光材料；碱土金属；铝硅酸盐；二
价铕离子
长余辉发光材料通常指的是荧光粉。
荧光粉是一种能够在受到激发后发出长时间持续发光的材料，其发光的原理是通过吸收能量后，激发材料内部的荧光物质，使其发出可见光。
常见的长余辉发光材料包括氧化锌、硫化锌等。
碱土金属是指周期表中第二组的金属元素，包括铍（Be）、镁（Mg）、钙（Ca）、锶（Sr）、钡（Ba）和镭（Ra）。
这些金属具有较低的电负性和较高的离子化倾向，具有良好的导电性和热导性。
铝硅酸盐是一类广泛存在于地壳中的矿物，其化学组成为
Al2SiO5。
常见的铝硅酸盐包括石榴石、长石、绿帘石等，它们在地质学、矿物学和岩石学中具有重要的研究价值。
二价铕离子指的是铕元素（Eu）失去两个电子形成的带有2+电荷的离子。
铕是一种稀土元素，具有较强的发光性能，可用于制备发光材料和荧光体。
在发光材料中，二价铕离子被激发后可以发出红色或橙色的光，被广泛应用于荧光灯、LED、显示器等领域。
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无机功能材料-长余辉发光材料综述
4.2铝酸盐体系长余辉发光材料
铝酸盐体系长余辉发光材料的突出特点是: ① 余辉性能超群, 化学稳定性好。 ② 光稳定性好, 与ZnS 的耐光性对比实验结 果如下表1。
③缺点是遇水不稳定、发光颜色不丰富。
4.3硅酸盐体系长余辉发 光材料
该材料在500nm 以下短波光激发下, 发出 420~ 650nm 的发射光谱, 峰值为450 ~ 580nm,发射光谱峰值在470~ 540nm 之间可 连续变化,呈现蓝、蓝绿、绿、绿黄或黄颜 色长余辉发光。 (图1 是部分典型的硅酸盐长余辉发光材料的 激发光谱和发射光谱, 分别标记为SB, SBG, SG 和SY,发射光谱峰值分别为469, 490, 509, 540nm。)
特点：该体系的最大优点是体色鲜艳, 弱光下吸光速度 快。
4.2铝酸盐体系长余辉发 光材料
1992 年肖志国率先发现了以SrAl2O4：Eu,Dy 为代 表的多种稀土离子共掺杂的碱土铝酸盐型发光材 料, 由于Dy 的加入使得长余辉发光材料的发光性 能比SrAl2O4：Eu2+ 的大大提高, 余辉时间可达ZnS： Cu 的十倍以上。 目前铝酸盐体系达到实用化程度的长余辉发光材 料有人们较熟悉的发蓝光的CaAl2O4：Eu, Nd; 发 蓝绿光的Sr4Al14O25：Eu, Dy ( 标记为PLB, 发射光 谱峰值490nm) 及发黄绿光的SrAl2O4：Eu, Dy ( 标 记为PLO, 发射光谱峰520nm) , 它们都有不错的长 余辉发光性能。
(整理)长余辉材料
长余辉发光材料也被称作蓄光材料，或者夜光材料，指的是在自然光或其它人造光源照射下能够存储外界光辐照的能量，然后在某一温度下（指室温），缓慢地以可见光的形式释放这些存储能量的光致发光材料。
目前稀土离子掺杂的碱土铝(硅)酸盐长余辉材料已进入实用阶段。
市场上可见的产品除了初级的荧光粉外,主要有夜光标牌、夜光油漆、夜光塑料、夜光胶带、夜光陶瓷、夜光纤维等, 主要用于暗环境下的弱光指示照明和工艺美术品等。
随着长余辉材料的形态从粉末扩展至玻璃、单晶、薄膜和玻璃陶瓷，对长余辉材料应用的探讨也从弱光照明、指示等扩展到信息存储、高能射线探测等领域。
长余辉材料受到人们越来越多的重视。
1 长余辉发光材料的类型及发展历程从基质成分的角度划分，目前长余辉发光材料主、要包括硫化物型、碱土铝酸盐型、硅酸盐型及其它基质型长余辉发光材料。
1.1 硫化物长余辉材料长余辉发光材料具有很长的发展历史。
1866 年法国的Sidot 首先制备出发绿光的长余辉材料ZnS:Cu，并于20 世纪初实现了工业化生产。
其后又开发出多种硫化物体系长余辉材料，如发蓝紫光的CaS:Bi，发黄色光的ZnCdS:Cu。
但是硫化物体系长余辉材料发光亮度低、余辉时间短、化学稳定性差、易潮解, 虽然可以通过添加放射性元素、材料包膜处理等手段来克服这些缺点, 但放射性元素的加入对人身健康和环境都会造成危害, 因而在实际使用中受到了极大制约。
1.2 碱土铝酸盐长余辉材料1968 年，Palilla 等人[1]在研究过程中首次观察到SrAl2O4:Eu2+的余辉现象，1991 年宋庆梅等[2,3]报道了铝酸锶铕(SrAl2O4:Eu2+和Sr4Al14O25:Eu2+)磷光体的合成及发光特性，1993 年肖志国[4]率先发现了以SrAl2O4:Eu2+，Dy3+为代表的多种稀土离子共掺杂碱土铝酸盐长余辉发光材料。
由于Dy 的加入使得该材料的发光性能比SrAl2O4:Eu2+大大提高，余辉时间可达ZnS:Cu 的10 倍以上，从此以Eu2+为激活剂、多种稀土离子共掺杂的碱土铝酸盐发光材料成为国内外竞相研究开发的热点，并很快实现了产业化。
长余辉材料
长余辉材料长余辉发光材料简称长余辉材料，又称夜光材料。
它是一类吸收太阳或人工光源所产生的光发出可见光，而且在激发停止后仍可继续发光的物质。
具有利用阳光或灯光储光，夜晚或在黑暗处发光的特点，是一种储能、节能的发光材料。
长余辉材料不消耗电能，但能把吸收的自然光储存起来，在较暗的环境中呈现出明亮可辨的可见光，具有照明功能，可以起到指示照明的作用，是一种“绿色”光源材料。
尤其是稀土激活的碱土铝酸盐长余辉材料的余辉时间可达12h以上，具有白昼蓄光、夜间发射的长期循环蓄光、发光的特点，有着广泛的应用前景。
1、发光机理（1）空穴传输模型对于这类材料，最早的模型是由Matsuzawa等在SrAl2O4:Eu,Dy体系中提出的空穴传输模型。
基于这个模型，Matsuzawa认为，在长余辉材料SrAl2O4:Eu,Dy中，Eu为电子俘获中心，Dy是空穴俘获中心。
当材料受UV激发时，Eu可俘获电子变为Eu，由此产生的空穴经价带被Dy俘获生成Dy，停止激发后，由于热运动的关系，空穴发生逃逸，经过与上述过程相反的过程与导致Eu的特征发光，示意图如图1所示。
该模型在各种Eu和Dy共掺的长余辉材料机理解释中被广泛为引用，成为Eu和Dy共掺的长余辉材料机理的通用（2）位移坐标模型位移坐标模型最早是邱建荣和苏锵等人提出。
图2是位移坐标模型示意图。
A为Eu2+的基态能级，B为其激发态能级，C能级为缺陷能级。
C可以是掺入的杂质离子，也可以是由基质中的某些缺陷产生的缺陷能级。
苏锵等人认为C可以起到捕获电子的作用。
在外部光源的作用下，电子受激发从基态跃迁到激发态（1），一部分电子跃迁回到低能态发光（2）。
另一部分电子通过弛豫过程储存在缺陷能及C中（3）。
当缺陷能级电子吸收能量时，重新受到激发回到激发态能级，跃迁回基态而发光。
余晖的时间长短与储存在缺陷能级中的电子数量，及吸收的能量（热量）有关，缺陷能级中的电子数量越多，余晖时间越长，吸收的能量多，从而产生持续的发光。
长余辉发光材料的功能与应用领域
长余辉发光材料的功能与应用领域长余辉发光材料是一种新型的发光材料，具有独特的功能和广泛的应用领域。
本文将从功能和应用两个方面介绍这种材料。
一、功能1. 长余辉：长余辉发光材料具有长时间的余辉效应，即在光源照射后，可以在照明停止后仍然持续发光一段时间。
这种发光效应使得长余辉发光材料成为理想的夜光材料，可以在黑暗中提供持久的照明。
2. 高亮度：长余辉发光材料具有较高的亮度，能够在黑暗中产生明亮的光。
这使得长余辉发光材料在夜间应急照明、安全标识等方面有着广泛的应用。
3. 耐久性：长余辉发光材料具有优异的耐久性，可以经受长时间的使用和环境变化而不受损害。
这使得长余辉发光材料成为一种可靠的照明材料，可以在恶劣的条件下使用。
二、应用领域1. 安全标识：长余辉发光材料可以用于制作各种安全标识，如消防标识、紧急出口标识等。
由于长余辉发光材料具有长时间的发光效应，即使在停电或紧急情况下，这些标识仍然能够提供可靠的照明，帮助人们寻找安全出口。
2. 夜间照明：长余辉发光材料可以用于夜间照明，如路灯、景观照明等。
由于长余辉发光材料具有高亮度和长时间的发光效应，可以在夜间提供持久的照明，提高夜间能见度，增加行车和行人的安全性。
3. 交通标识：长余辉发光材料可以用于制作交通标识，如道路指示牌、交通标线等。
由于长余辉发光材料具有较高的亮度，即使在黑暗中也能够清晰可见，提醒驾驶员和行人注意交通安全。
4. 数字显示：长余辉发光材料可以用于制作数字显示屏，如计时器、电子钟等。
由于长余辉发光材料具有长时间的发光效应，可以在黑暗中清晰地显示数字，方便人们获取时间和信息。
5. 室内装饰：长余辉发光材料可以用于室内装饰，如墙壁涂料、壁画等。
长余辉发光材料发光效果独特，可以在黑暗中营造独特的氛围，增加室内装饰的艺术感和趣味性。
6. 仪器仪表：长余辉发光材料可以用于制作仪器仪表，如航空仪表、仪器面板等。
由于长余辉发光材料具有高亮度和耐久性，可以在各种环境条件下提供可靠的照明，确保仪器的正常使用。
长余辉发光材料制备
长余辉发光材料制备
长余辉发光材料是一种能够在暗处持续发光的材料，其发光原理是通
过吸收外界光源的能量，然后在暗处释放出来。
制备长余辉发光材料的方
法主要有以下几种：1.化学合成法：通过化学反应合成出具有长余辉发光
性质的材料。
例如，利用稀土元素掺杂的氧化物、硫化物等材料，可以制
备出长余辉发光材料。
2.溶胶-凝胶法：将溶胶和凝胶混合，形成一种凝
胶状的材料，然后通过热处理等方法制备出长余辉发光材料。
3.气相沉积法：利用化学气相沉积技术，在高温高压的条件下，将材料沉积在基底上，制备出长余辉发光材料。
4.激光熔覆法：利用激光熔覆技术，在材料表面
形成一层具有长余辉发光性质的薄膜。
以上方法都可以制备出具有长余辉
发光性质的材料，但不同的方法适用于不同的材料和应用场景。
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4、长余辉发光的应用
（1）传统的“夜光粉” 长余辉发光材料由于撤除光照后在黑暗中能较长时
间的发光，所以人们将这种材料通俗地称为“夜光粉”。 传统的夜光粉有两大类：硫化物型和放射线激发型。硫 化物型包括ZnS、CaS等，这类材料化学性能相对而言不 太稳定，在水分和紫外线的作用下容易水解或光解。
②一些电子在受激时落入陷阱中心被束缚光照撤除后 ， 受环境温度的扰动，束缚于陷阱的电子跳出陷阱落到 基态，释放的能量激发发光中心形成发光。
③束缚于陷阱的电子逐渐跳出陷阱，因此发光表现为 一个长时间的过程，即形成了长的余辉。
3、光能的释放
光能的释放（发光过程）
发光的形式有两种：
1）升高温度时，发光体释出的光叫热释光。其发 光强度对温度的关系叫做热释光曲线。所得光 和（总光能）叫做热释光和。
2、发光原理
发光的衰减有赖于电子进入导带后的行为陷阱在发 光的弛豫过程中起非常重要的作用
—俘获电子 —热骚动的作用下放出电子 —可能同时存在多种陷阱 —发光的衰减是多种衰减过程的总和
基本发光原理是：
①在材料制备的过程中，掺杂的元素在基质中形成发 光中心和陷阱中心，当受到外界光激发时，发光中心 的基态电子跃迁到激发态，当这些电子从激发态跃迁 回基态时，形成发光。
5.4燃烧法
该法是针对高温固相法制备中的材 料粒径较大, 经球磨后晶形遭受破 坏, 而使发光亮度大幅度下降的缺 点而提出的。1990 年印度学者 首 次报道了用该法合成的长余辉发光 材料。
5.5共沉淀法
共沉淀法与高温固相法相比, 优点是可制备出活性 大、颗粒细和分布均匀的坯料, 并且可以优化材料 结构和降低烧结温度。沉淀法是指在包含一种或 多种离子的可溶性盐溶液中, 加入沉淀剂( 如OH- 、 C2O42- 、CO32-等) 或在一定温度下使溶液发生水解 后, 形成的不溶性氢氧化物、水合氧化物或盐类从 溶液中析出,并将溶剂和溶液中原有的阴离子洗去, 经热分解或脱水得到所需的氧化物粉料的方法。 共沉淀法是指含多种阳离子的溶液中加入沉淀剂 后, 所有离子完全沉淀的方法, 它又可分为单相共 沉淀法和混合物共沉淀法。
l)发光颜色主要是绿色,在氧化物体系中缺乏 蓝色,特别是缺乏红色发光品种。
2)发光机理尚不十分清楚,有待继续深人研
究。目前用做辅助激活剂的主要是稀土离子, 对于非稀土离子对Eu2+和其他稀土离子长 余辉发光的影响和作用研究甚少。
3)发光激活离子主要是Eu2+，对其他一些稀土离 子特光材料的应用范围较窄,主要是用作夜 光材料。这类新型长余辉发光材料有可能应用于 储能显示材料、太阳能光电转换材料、光电子信 息材料等方面。
但是这种材料的余辉时间一般在二、三个小 时，使用寿命较短。放射线激发型是以掺 入材料内的放射物质发出的辐射能量为激 发源，激发发光中心而 发光。这类材料由 于含有放射性物质而对环境和人类健康有 害，已被大部分国家明令禁止使用。
（2）新型发光材料
新型的长余辉发光材料是九十年代被发现的，
例如：与透明瓷粉混合涂敷烧结，制成 发光陶 瓷；作为发光母粒加入塑料颗粒中，可以制成发 光塑料板材或薄膜；与透明树脂或粘结剂混合， 可以制成各种用途的油漆或涂料
5.2溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶法是应用前景非常广泛的合成方 法, 它主要优点在于在较低的温度下合成产 品, 且产品均匀性好、粒径小, 是一种有效的 软化学合成法。目前此法已成功地合成了 铕激活的铝酸锶蓄光材料 。
5.3水热合成法
该法是以液态水或气态水作为传递 压力的介质, 利用在高压下绝大多 数的反应物均能部分溶于水而使反 应在液相或气相中进行。该法也合 成了铝酸锶铕。
不含任何有害元素，性能稳定，余辉时间长, 特点如下：
①以铝酸盐陶瓷材料为基质，以稀土材料为 形成发光中心和陷阱中心的掺杂元素，具 有良好的夜间显示功能。
②以这 种新型的长余辉发光材料为主，加以 各种粘接材料，可以制成各种形式的夜间 显示或装饰器件。
发光陶瓷等工艺品
指示牌等 （有了夜光材料，就不用为了 小小的指示牌而大动工程拉电 线）
长余辉发光材料
功能材料 郑美勇
目录
一、长余辉材料的定义 二、发光原理 三、光能的释放 四、长余辉发光的应用 五、长余辉材料的制备方法 六、新型长余辉发光材料研究和应用展望
1、长余辉材料定义
定义：长余辉发光材料简称长余辉材料，又称夜 光材料。它是一类吸收太阳光或人工光源所产生 的光发出可见光，而且在激发停止后仍可继续发 光的物质。 长余辉材料不消耗电能，但能把吸收的天然光等 储存起来，在较暗的环境中呈现出明亮可辨的可 见光，具有照明功能，可起到指示照明和装饰照 明的作用，是一种“绿色”光源材料。
深人开展新型长余辉发光材料的基础研究和应用 研究具有非常重要的理论意义和实际价值。
5、长余辉发光材料的制备
5.1 高温固相合成法 5.2溶胶-凝胶法 5.3水热合成法 5.4燃烧法 5.5共沉淀法 ……
5.1 高温固相合成法
对于长余辉发光材料的制备, 一般采用高温固相合 成法。该方法是将达到要求纯度、粒度的原料按 一定比例称量, 并加入适量的助熔剂充分混合研磨, 然后在一定的温度、气氛、加热时间等条件下进 行灼烧。 ①灼烧的最佳温度、时间是由具体实验确定; ②灼烧的气氛由具体材料确定, 一般的长余辉材料 是在还原性气氛下进行的; ③ 一些材料灼烧之后, 还需经洗粉、筛选等工艺 才可得到所需的长余辉材料。
5.6其它方法
除上述几种方法外, 还有高分子网络凝胶法、 微波辐射法等。在众多的合成方法中高温 固相合成法在工业化生产中具有不可替代 的地位。
新型长余辉发光材料研究和应用展望
目前对于Eu2+激活的碱土铝酸盐长余辉发光 材料的研究仍然十分活跃,其材料及相关的 发光品种已经工业化和商品化。尽管如此, 对于新型长余辉发光材料的研究和应用还 存在以下主要问题。