三基色荧光粉 把稀土元素作为激活剂引进荧光粉
17种稀土元素名称及用途
17种稀土元素名称及用途镧(La) "镧"这个元素是1839年被命名的，当时有个叫"莫桑德"的瑞典人发现铈土中含有其它元素，他借用希腊语中"隐藏"一词把这种元素取名为"镧"。
镧的应用非常广泛，如应用于压电材料、电热材料、热电材料、磁阻材料、发光材料（兰粉）、贮氢材料、光学玻璃、激光材料、各种合金材料等。
她也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中，光转换农用薄膜也用到镧，在国外，科学家把镧对作物的作用赋与"超级钙"的美称。
铈（Ce）"铈"这个元素是由德国人克劳普罗斯，瑞典人乌斯伯齐力、希生格尔于1803年发现并命名的，以纪念1801年发现的小行星--谷神星。
铈的广泛应用:（1）铈作为玻璃添加剂，能吸收紫外线与红外线，现已被大量应用于汽车玻璃。
不仅能防紫外线，还可降低车内温度，从而节约空调用电。
从1997年起，日本汽车玻璃全加入氧化铈，1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有2000吨，美国约1000多吨.（2）目前正将铈应用到汽车尾气净化催化剂中，可有效防止大量汽车废气排到空气中。
美国在这方面的消费量占稀土总消费量的三分之一强。
（3）硫化铈可以取代铅、镉等对环境和人类有害的金属应用到颜料中，可对塑料着色，也可用于涂料、油墨和纸张等行业。
目前领先的是法国罗纳普朗克公司。
（4）Ce:LiSAF激光系统是美国研制出来的固体激光器，通过监测色氨酸浓度可用于探查生物武器，还可用于医学。
铈应用领域非常广泛，几乎所有的稀土应用领域中都含有铈。
如抛光粉、储氢材料、热电材料、铈钨电极、陶瓷电容器、压电陶瓷、铈碳化硅磨料、燃料电池原料、汽油催化剂、某些永磁材料、各种合金钢及有色金属等。
镨(Pr) 大约160年前，瑞典人莫桑德从镧中发现了一种新的元素，但它不是单一元素，莫桑德发现这种元素的性质与镧非常相似，便将其定名为"镨钕"。
2024年三基色稀土荧光粉市场策略
2024年三基色稀土荧光粉市场策略1. 引言稀土材料是一类具有特殊光学特性的材料，广泛应用于荧光粉、LED照明、显示器件等领域。
三基色稀土荧光粉由红色、绿色和蓝色稀土荧光粉组成，可实现广色域和高亮度的显示效果。
本文将探讨三基色稀土荧光粉市场的策略，分析市场趋势和竞争对手，提出相应的市场策略，以提高产品的市场占有率。
2. 市场分析2.1 市场规模三基色稀土荧光粉市场是一个快速增长的市场。
随着LED照明、液晶显示器等领域的需求增加，对三基色稀土荧光粉的需求也在不断增加。
根据市场研究数据显示，三基色稀土荧光粉市场的年复合增长率为10%以上，预计市场规模将达到XX亿美元。
2.2 市场趋势随着科技的不断进步，三基色稀土荧光粉的品质要求也越来越高。
市场趋势主要表现在以下几个方面：•高亮度和高颜色纯度：用户对显示效果的要求越来越高，对荧光粉的亮度和颜色重现能力要求也越来越高。
•超细粒度：随着像素密度的增加，荧光粉的粒度也需要更小，以适应高分辨率的显示设备。
•环境友好型：市场对环保产品的需求增加，对稀土资源的保护也提出更高要求。
2.3 竞争对手分析三基色稀土荧光粉市场存在着激烈的竞争。
主要竞争对手包括国内外知名的稀土荧光粉制造商和供应商。
他们通过不断提高产品品质、降低成本、拓展市场渠道等方式来争夺市场份额。
3. 市场策略针对市场趋势和竞争对手的分析，我们制定了以下市场策略：3.1 产品创新在高亮度和高颜色纯度方面，我们将加大研发投入，提高荧光粉的亮度和颜色还原能力。
通过优化配方和工艺，不断提高产品品质，以满足客户更高的要求。
3.2 技术升级为了适应超细粒度的需求，我们将引进先进的生产设备和技术，提高荧光粉的制备精度，实现更小粒度的荧光粉制备。
3.3 环保制造稀土资源的保护是当前社会的热点问题，我们将加强稀土资源的合理利用，推动稀土荧光粉的环保制造。
通过降低能源消耗、减少废水废气排放等措施，以降低对环境的影响。
3.4 市场拓展我们将扩大市场渠道，与合作伙伴建立良好的合作关系，以提升产品的市场占有率。
稀土新材料及其在高科技领域的应用和稀土元素的用途
稀土永磁材料因其合金成份不同，目前可分为三类〔1〕:(1)稀土-钴永磁材料：SmCo5、Sm2Co17;(2)稀土-铁永磁材料：Nd2Fe14B;(3)稀土铁氮(RE-Fe-N系)或稀土铁碳(RE-Fe-C系)永磁材料。
按开发应用的时间顺序可分为第一代(1∶5型SmCo5)、第二代(2∶7型Sm2Co17)、第三代(NdFeB)，目前正在积极开发寻找第四代稀土永磁体。Sm2Co17具有较高的磁性能和稳定性，得到了广泛的应用。80年代Nd2Fe14B型稀土永磁体问世，因其优异的性能和较低的价格很快在许多领域取代了Sm2Co17型稀土永磁体，并很快实现了工业化生产。日本已开发出了磁能积为55.8MGOe的Nd2Fe14B型稀土永磁体。NdFeB永磁体已广泛地用于能源、交通、机械、医疗、计算机、家电等领域。中国NdFeB产量1998年占世界总产量的38%，总量为3850吨。但中国NdFeB产业仍未形成规模化经营，产品多为中低档产品，磁能积一般小于45MGOe，多为40MGOe以下产品，因而多用于音响器材、磁化器、磁选机等中低档领域；而日本NdFeB生产只集中于几个大厂，其产品多为40MGOe以上产品，多用于计算机VCM、新型电机、MRI等高技术领域。中国NdFeB产业只有实现规模化、产业集团化、产品质量高性能化，才能在国际竞争中立于不败之地，并带动稀土产业的发展。
稀土磁光存储材料是稀土与过渡金属的非晶态薄膜RE-TM(RE=Gd,Dy,TM=Fe,Co)。这种材料被用作磁光盘MO，可随机读写信息，容量极大(可达2.6GB)，读写速度快。磁光存储材料在信息时代发挥着重要作用。
巨磁阻材料的研究近几年来引起了人们极大的兴趣。磁阻即对某种材料施加磁场后其电阻率发生改变。巨磁阻材料与传统磁阻材料相比，其电阻率的改变要大于10%。
稀土的用途和分类
（4）铥还可在新型照明光源?金属卤素灯做添加剂。
（5）Tm3+加入到玻璃中可制成稀土玻璃激光材料，这是目前输出脉冲量最大，输出功率最高的固体激光材料。Tm3+也可做稀土上转换激光材料的激活离子。
镱（Yb）?1878年，查尔斯（Jean?Charles）和马利格纳克（G.de?Marignac）在"铒"中发现了新的稀土元素，这个元素由伊特必（Ytterby）命名为镱（Ytterbium）。?
钇是一种用途广泛的金属，主要用途有:（1）钢铁及有色合金的添加剂。FeCr合金通常含0.5-4%钇，钇能够增强这些不锈钢的抗氧化性和延展性；MB26合金中添加适量的富钇混合稀土后，合金的综合性能得到明显的改善，可以替代部分中强铝合金用于飞机的受力构件上；在Al-Zr合金中加入少量富钇稀土，可提高合金导电率；该合金已为国内大多数电线厂采用；在铜合金中加入钇，提高了导电性和机械强度。
稀土矿的用途和分类－－想不到啊，又长知识了。 [转贴 2008-09-19 15:36:25] ??
稀土金属主要用途
十七种稀土用途一览1 镧用于合金材料和农用薄膜2 铈大量应用于汽车玻璃3 镨广泛应用于陶瓷颜料4 钕广泛用于航空航天材料5 钷为卫星提供辅助能量6 钐应用于原子能反应堆7 铕制造镜片和液晶显示屏 8 钆用于医疗核磁共振成像9 铽用于飞机机翼调节器 10 铒军事上用于激光测距仪11 镝用于电影、印刷等照明光源12 钬用于制作光通讯器件13 铥用于临床诊断和治疗肿瘤 14 镱电脑记忆元件添加剂15 镥用于能源电池技术 16 钇制造电线和飞机受力构件17 钪常用于制造合金1 . 镧(La)“镧”这个元素是1839年被命名的，当时有个叫“莫桑德”的瑞典人发现铈土中含有其它元素，他借用希腊语中“隐藏”一词把这种元素取名为“镧”。
镧的应用非常广泛，如应用于压电材料、电热材料、热电材料、磁阻材料、发光材料(兰粉)、贮氢材料、光学玻璃、激光材料、各种合金材料等。
镧也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中，光转换农用薄膜也用到镧，在国外，科学家把镧对作物的作用赋与“超级钙”的美称。
铈可作催化剂、电弧电极、特种玻璃等。
铈的合金耐高热，可以用来制造喷气推进器零件。
（资料图）2. 铈(Ce)“铈”这个元素是由德国人克劳普罗斯，瑞典人乌斯伯齐力、希生格尔于1803年发现并命名的，以纪念1801年发现的小行星--谷神星。
铈的广泛应用：(1)铈作为玻璃添加剂，能吸收紫外线与红外线，现已被大量应用于汽车玻璃。
不仅能防紫外线，还可降低车内温度，从而节约空调用电。
从1997年起，日本汽车玻璃全加入氧化铈，1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有2000吨，美国约1000多吨。
(2)目前正将铈应用到汽车尾气净化催化剂中，可有效防止大量汽车废气排到空气中美国在这方面的消费量占稀土总消费量的三分之一强。
(3)硫化铈可以取代铅、镉等对环境和人类有害的金属应用到颜料中，可对塑料着色，也可用于涂料、油墨和纸张等行业。
目前领先的是法国罗纳普朗克公司。
红色荧光粉发展历史
红色荧光粉发展历史(LED,荧光材料，三基色)2009-12-31 15:57:57| 分类：LED-荧光粉| 标签：|字号大中小订阅1802年英国物理学家杨格提出了“在人的视网膜中可能存在3种分别对红、绿、蓝色光敏感的感光细胞，由它们感受的混合光刺激产生各种颜色的感觉”的观点。
不久，赫姆霍兹在此基础上创立了三基色理论[11]。
1974年荷兰飞利浦公司首先研制成功稀土铝酸盐体系三基色荧光粉，实现了高光效和高显色性的统一，从此照明进入了一个新时代[12]。
在三基色荧光粉体系中，红色荧光粉的用量占到60％~80％，对调制白光的色温和显色性等其他方面起重要作用[13][14]。
但是目前无论是荧光灯还是LED使用的三基色荧光粉中，红色荧光粉不论从光学性能上还是从价格上都很难与蓝绿色荧光粉相媲美。
因此研究一种高效的、价格低廉的红色荧光粉是一个迫切需要完成的任务。
众所周知，传统的合成荧光粉方法就是以一个具有光学活性的阳离子来取代基质晶格内的阳离子，也可以用一个光学活性的阴离子来取代基质晶格内的阴离子。
作为基质要考虑两个影响因素：一是共价键性质，即电子云膨胀效应，共价性越高，电子云膨胀效应越大，原子之间的电荷跃迁便越向低能量区移动，使得可以被紫外光甚至近紫外光或可见光激发；二是晶体场效应，晶体场的强弱对发光跃迁的光谱位置和强度都有影响，奇数的晶体场能够使宇称禁戒选律变宽，使得相同宇称之间的跃迁成为可能[15][16]。
从激活剂方面考虑，目前广泛使用的红色荧光粉主要可以分为三大类：以Eu3+为激活剂或主激活剂的荧光体系、以Eu2+为激活剂或主激活剂的荧光体系、以过渡金属离子为激活剂或主激活剂的荧光体系。
1.4.1 以Eu3+为激活剂的荧光体系稀土的发光是由于稀土离子的4f电子在不同能级之间跃迁产生的，由于稀土离子拥有丰富的能级跃迁，所以常用来作为发光材料的激活剂。
人们对Eu3+做激活剂的研究已经很详细。
Eu3+的荧光特性：铕原子提供两个6s电子和一个4f7电子形成sf杂化轨道，由于4f轨道中有7个电子，处于半充满状态，因此4f轨道的能级已经下降，sf杂化轨道的能量也相对下降较多，当与阴离子价电子形成价带后，能级进一步下降，价带不仅仅要位于5s5p的能级之下，而且要位于5s5p能带之下相当的距离，也就是价带与5s5p 能带之间的禁带有相当的宽度。
稀土三基色荧光粉
稀土三基色荧光粉
洪广言
【期刊名称】《液晶与显示》
【年(卷),期】1990(000)0S1
【摘要】一、国内外概况稀土三基色荧光粉由红、绿、蓝三种稀土离子激活的荧光粉组成.早在70年代,M.Koe-dom,J.J.Opstellten和W.A.Tnarnform根据理论计算指出,若能合成三种窄带波段(445nm、545nm和610nm)的荧光粉,按一定比例配制可得到高光效和高显色性的荧光灯.
【总页数】4页(P14-17)
【作者】洪广言
【作者单位】中国科学院长春应化所
【正文语种】中文
【中图分类】TN141.9
【相关文献】
1.瑞金稀土三基色荧光粉生产项目 [J],
2.传统荧光灯技术的创新发展促进稀土三基色荧光粉新生 [J], 葛葆珪
3.第二代稀土三基色荧光粉—稀土磷酸盐系三基色荧光粉 [J], 仝茂福;余兴海
4.浅谈稀土三基色荧光粉回收利用 [J], 刘乃华
5.国内外灯用稀土三基色荧光粉的剖析：（四）稀土三基色荧光粉的结构分析 [J], 刘书珍;洪广言
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稀土发光材料的发光机理及其应用(1)
稀土发光材料的发光机理及其应用学好：09021126 姓名：彭振华摘要：稀土是我国的重要战略资源，对稀土元素的基本物理和化学性质的了解，是深入研究稀土元素的结构与性能，开发稀土生产新的工艺流程、稀土元素新应用、稀土新材料，充分利用稀土资源的基础。
稀土发光材料在一些方面已得到普遍应用并在新能源和生物医学等方面具有重要的应用前景。
目前稀土材料已广泛用于照明、显示、信息、显像、医学放射学图像和辐射场的探测等领域，并形成很大的工业生产和消费市场规模；同时也正在向着其他新型技术领域扩展，成为人类生活中不可缺少的重要组成部分。
1、稀土发光材料的发光原理物质发光现象大致分为两类：一类是物质受热，产生热辐射而发光；另一类是物体受激发吸收能量而跃迁至激发态(非稳定态)在返回到基态的过程中，以光的形式放出能量。
以稀土化合物为基质和以稀土元素为激活剂的发光材料多属于后一类，即稀土荧光粉。
稀土元素原子具有丰富的电子能级，稀土化合物的发光是基于它们的4f电子在f-f组态之内或f-d组态之间的跃迁。
2、稀土发光材料的重要应用2.1光致发光材料灯用发光材料自70年代末实用化以来，促使稀土节能荧光灯、金属卤化物灯向大功率、小型化、低光衰、高光效、高显色、无污染、无频闪、实用化、智能化等方面发展。
这些发光灯主要被用于照明、复印机光源、光化学光源等由发射红、绿、蓝3种含稀土的荧光粉(即三基色荧光粉)按一定比例混合制成的节能灯。
由于其光效高于白炽灯数倍，光色也好，被长期用于办公室、百货商店和工厂中的照明中。
稀土发光材料的质量提高和应用技术的发展，推动了新一代节能光源的科研、生产及应用，并带动了许多相关行业的发展。
典型的荧光灯是在玻璃管内壁涂荧光粉，当灯通电时，封装在灯两端的电极间放电发出紫外光，荧光粉吸收紫外光受到激发，然后通过各种非辐射弛豫过程和能量传递过程，使稀土离子处于可发出可见光的能态上，从而进一步发出各种颜色的可见光。
①汞灯稀土荧光粉用于高压汞灯中已有多年。
传统荧光灯技术的创新发展促进稀土三基色荧光粉新生
但纵观 荧光灯的发展 史可 以看 出，八 十年来 荧光 灯的发展 ，只有持 续的创新 才是唯一 出路 ，我们应 该 充分肯定传 统荧光 灯的优 势 ， 注意到 “ 荧光灯照明”自身存在的 不足 ， 特 别是近 十 多年 来，在 “ 补短板” 的过程 中荧光灯技 术不断创新发展 ，使 荧光灯照 明又获得 了重 大发展 ，这 必将 会促进稀土 三基 色荧光粉
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文 ／葛葆硅
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稀土化学与灯用三基色荧光粉的发展
摘 要 ： 文 简 要 介 绍 了稀 土 概 况 及 发 光机 理 ， 述 了灯 用 稀 土 三 基 色 荧 光 粉 的 发 展 应 用 情 况 ， 其 市 场 发 展 现 本 概 及
状 与前 景 ．
关键 词 ： 土 ； 稀 三基 色荧 光 粉 ； 状 与 前 景 现
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稀 土 化 学 与灯 用 三 基 色 荧 光 粉 的发 展
王 水 婷
（ 州教 育 学 院 化 学 系 ， 南 郑 州 ４ ０５ ） 郑 河 ５０ ２
４ 电子 在 不 同能 级 之 间 发 生 的跃 迁 （－ 跃 迁 和 ｆ ｆ ｆ
ｆ － 迁 ） 使 稀 土 的发光 和 光 吸 收别 具 一 格 ， 发 光 ｄ跃 ， 在 与激 光 等光 学 材料 中获 得 多 方 面 的应 用 ． ｆ 迁 的 ｆ跃 ． 光谱 受外 界 晶 体场 的影 响较少 ， 具有 谱 线强 度较 低 、 荧 光 寿命 较 长 、 呈线 状 的特 点 ， 它们 的可见 荧 光很 故
稀 土 具 有 特 异 的 物 理 和化 学 性 能 ， 特别 是 具 有
优异 的光 、 、 和 催化 性 能 ， 电 磁 已在 能 源 、 信息 、 保 、 环 农 业 和 国防 等各 方 面 获 得 了重 要 的应 用 ， 国 际上 在
把 稀 土称 为 ２ 世 纪 的新 材料 ． 土 的特 异 功 能来 源 ｌ 稀 于它 们具 有 的特 殊 的 ４ 电子 构 型 ，ｆ ｆ ４ 电子 被 外 层 完 全 充 满 的 ５２ ５ 电子 所屏 蔽 ，ｆ ｓ和 ｐ ４ 电子 不 同 的运 动
三基色荧光粉
荧光粉简介荧光粉(俗称夜光粉、长效夜光粉、发光粉、蓄光粉)，通常分为稀土材料环保无毒无害无放射光致储能夜光粉和带有放射性的夜光粉两类。
光致储能夜光粉是荧光粉在受到自然光、日光灯光、紫外光等照射后，把光能储存起来，在停止光照射后，在缓慢地以荧光的方式释放出来，所以在夜间或者黑暗处，仍能看到发光，持续时间长达几小时至十几小时。
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。
简史20世纪初，人们在研究放电发光现象的过程中开发了荧光灯和荧光粉。
当时的荧光灯使用硅酸锌铍荧光粉，发光效率低,并有毒性。
1942年,a.h.麦基格发明卤磷酸钙荧光粉并用在荧光灯内，在照明领域引起了一次革命。
这种粉发光效率高、无毒、价格便宜，一直使用到现在。
70年代初，荷兰科学家从理论上计算出荧光粉的发射光谱,发现荧光粉如由450nm、550nm和610nm三条窄峰组成(三基色[1])，则显色指数和发光效率能同时提高。
1974年，荷兰的范尔斯泰亨等人先后合成了发射峰值分别在上述范围内的三种稀土荧光粉，使灯的发光效率达到85lm/w,显色指数为85,使荧光灯有了新的突破。
稀土三基色荧光粉的特点是发光谱带狭窄，发光能量更为集中，且在短波紫外线激发下稳定性高，高温特性好，更适用于高负载细管荧光灯和各种单端紧凑型荧光灯。
类型灯用荧光粉主要有3类。
第一类用于普通荧光灯和低压汞灯，第二类用于高压汞灯和自镇流荧光灯，第三类用于紫外光源等。
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。
稀土掺杂AlnMoO42三基色荧光粉合成与光谱性质分析
稀土掺杂AlnMoO42三基色荧光粉合成与光谱性质分析分类号密级??单位代码§稀土掺杂三基色荧光粉合成与光谱性质分析李春静明指导教师程丽红职称教授学位授予单位大连海事大学申请学位级别理学硕士学科与专业凝聚态物理论文完成日期三竺三竺星三里论文答辩日期主三笙旦垄旦答辩委员会主席◆、』大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明:本论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果, 蠢撰写成硕士学位论文叠±掺盘△望【丛也三基鱼夔迸猃金邀皇遄谱性厦筮葶,也。
除论文中已经注明引用的内容外,对论文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。
本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。
本声明的法律责任由本人承担。
学位论文作者签名:燃璺学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定,即:大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
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同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》中国学术期刊光盘版电子杂志社、《中国学位论文全/◆文数据库》中国科学技术信息研究所等数据库中,并以电子出版物形式出版发塞行和提供信息服务。
保密的论文在解密后遵守此规定。
址本学位论文属于:保密口在??年解密后适用本授权书。
不保密西请在以上方框内打“√论文作者签名州导师签名:韶觚日期:年‘月≯≥日●鼍中文摘要摘要近年来,稀土掺杂的三基色荧光粉因具有节能、环保、高光效、高显色性等优点而受到人们的广泛关注和研究,因此在照明、显示、检测等诸多领域具有十分巨大的应用前景。
本论文所选用的基质材料为含有碱金属元素和稀土元素的钼酸盐荧光粉,其优点是能够有效吸收近紫外光,并能将吸收的能量传递给发光中.心,在本论文中选用、,、分别作为红、绿、蓝发光中心,其具有低成本,易合成,色饱和度好等优势。
荧光粉的发光机理和特性
二．荧光粉的组成
三．灯用荧光粉的发展过程
• 爱迪生在1879年发明了世界上第一只灯泡白炽灯； • 四十年代出现了第二代光源荧光灯用掺锰和锑的 卤磷酸钙荧光粉制成的荧光灯； • 五十年代，B. T. Barmer发现人视觉对445nm (B). 545nm (G), 610nm (R)三种波长的光灵敏度最大， 并用这三种基色按一定比例混合成了不同颜色的光。 1971年M. Koedom和W. A. Thorton从理论上计算 指出若能合成这三种窄谱带波长的荧光粉，即可制 成高光效和高显色性的荧光灯。 • 1974年荷兰菲利浦公司J.M.P.J. Verstegen 首先制 成了稀土铝酸盐三基色灯用荧光粉和荧光灯。 • 各种品种规格的稀土三基色荧光灯先后问世
四．荧光粉的制备方法
• • • • • •
高温固相反应法 溶胶一凝胶法 燃烧法 水热合成法 共沉淀法 微波热合成法 喷雾热解法
高温固相反应法
• 高温固相反应法是发光材料的一种传统的 合成力法，是指原料以固态在高温下反应 一段时问，得到目标产物 . • 固相反应的充要条件是反应物必须相互接 触，即反应是通过颗粒界面进行的。
高温固相反应法
• 固相反应通常包括以下步骤: • (1)固体界面如原子或离子的跨过界面的扩 散: • (2)原子规模的化学反应; • (3)新相成核 ; • (4)通过固相的运输及新相的长大。
溶胶一凝胶法
• 将金属醇盐或无机盐经水解直接形成溶胶 或经解凝形成溶胶，然后使溶质聚合凝胶 化，再将凝胶干燥、焙烧去除有机成分， 最后得到无机材料。
卤磷酸钙荧光粉的摩尔配比与 发射光色的关系
橙黄 摩尔 浅蓝色 日光色 冷白色 白色 暖白色 配比 （4800） （6500） （4500） （3500) （2900） Ca P 4.90 3.00 4.86 3.00 4.80 3.00 4.71 3.00 4.77 3.00 4.53 3.00
12低压汞灯用三基色荧光粉1
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。
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高,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。
低压汞灯用
稀土三基色荧光粉
主讲人： 主讲人：连锦鹏
成员:宾海钦、蔡跃进、蒋泽炼、 成员:宾海钦、蔡跃进、蒋泽炼、连锦鹏
参考文献: 张希艳、卢利平 稀土发光材料 国防工业出版社 张凯 共沉淀制备参杂钇铝石榴石荧光粉及其发光性能研究
"荧光粉 发光的启示 荧光粉"发光的启示 荧光粉
为了弄清荧光粉的化学成分，我们首先想到了 荧火虫的发光，荧火虫的发光原理主要有以下一系 列过程。 成光蛋白质＋成光酵素含氧成光蛋白质（发出 绿光）含氧成光蛋白质＋H2O成光蛋白质 这就是荧火虫为何能持续发光，并且光亮一闪 一闪的原因，值得注意的是，荧火虫所发出的绿光 是一种"冷光"，其结果转化率竟达97%。
绿粉(MgAl11O19:Ce,Tb) 的制备
绿粉为铈、铽激活的 铝酸盐(MgAl11O19:Ce,Tb), 配方 化合物
3MgCO3.Mg（OH）2.3H2O （ ）
Al2O3 Tb4O7 CeO2
摩尔比 2.00 11.00 0.0825 0.670
纯度 44.6% 97.5 99.5 98.5
17种稀土在工业和国防中的重要地位
17种稀土在工业和国防中的重要地位一个常用的比喻是，如果说石油是工业的血液，那稀土就是工业的维生素。
稀土是一组金属的简称，包含化学元素周期表中镧、铈、镨等17种元素，目前已被广泛应用于电子、石化、冶金等众多领域。
几乎每隔3-5年，科学家们就能够发现稀土的新用途，每六项发明中，就有一项离不开稀土。
中国稀土矿藏丰富，雄踞着三个世界第一：储量第一，生产规模第一，出口量第一。
同时，中国还是唯一一个能够提供全部17种稀土金属的国家，特别是军事用途极其突出的中重稀土，中国占有的份额让人艳羡。
稀土是宝贵的战略资源，有“工业味精”“新材料之母”之称，广泛应用于尖端科技领域和军工领域。
据工业和信息化部介绍，目前稀土永磁、发光、储氢、催化等功能材料已是先进装备制造业、新能源、新兴产业等高新技术产业不可缺少的原材料，还广泛应用于电子、石油化工、治金、机械、新能源、轻工、环境保护、农业等。
早在1983年，日本就出台了稀有矿产战略储备制度，其国内83%的稀土来自中国。
值得一提的是，曾有媒体报道称，日本在购得大量稀土后，并不急于使用，而是将之存于海底，以应对未来能源之需。
再看美国，它的稀土储量仅次于中国，但其从1999年开始，就采取封存等手段逐步停止开采本国稀土资源，转而从中国大量进口。
邓小平同志曾说：“中东有石油，中国有稀土。
”其话语的弦外之音不言而喻。
稀土不但是世界上1/5高科技产品必备的“味精”，更是未来中国在世界谈判桌上的一张强有力的底牌筹码。
保护并科学利用好稀土资源，不让宝贵的稀土资源盲目贱卖出口西方国家，成为近年来诸多仁人志士呼吁的一项国家战略。
邓小平在1992年就一语道明了中国稀土大国的地位。
全球97%的稀土供应量来自中国，西方担心对中国稀土资源的过分依赖。
但是稀土是中国的资源，中国有权处置，无需在意欧美的不满态度。
17种稀土用途一览1 镧用于合金材料和农用薄膜2 铈大量应用于汽车玻璃3 镨广泛应用于陶瓷颜料4 钕广泛用于航空航天材料5 钷为卫星提供辅助能量6 钐应用于原子能反应堆7 铕制造镜片和液晶显示屏8 钆用于医疗核磁共振成像9 铽用于飞机机翼调节器10 铒军事上用于激光测距仪11 镝用于电影、印刷等照明光源12 钬用于制作光通讯器件13 铥用于临床诊断和治疗肿瘤14 镱电脑记忆元件添加剂15 镥用于能源电池技术16 钇制造电线和飞机受力构件17 钪常用于制造合金详细情况如下：1镧（La）在海湾战争中，加入稀土元素镧的夜视仪成为美军坦克压倒性优势的来源。
稀土元素的应用
镧（La）应用于压电材料、电热材料、热电材料、磁阻材料、发光材料(兰粉)、贮氢材料、光学玻璃、激光材料、各种合金材料等。
镧也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中，光转换农用薄膜也用到镧，在国外，科学家把镧对作物的作用赋与“超级钙”的美称。
铈（Ce）(1)铈作为玻璃添加剂，能吸收紫外线与红外线，现已被大量应用于汽车玻璃。
不仅能防紫外线，还可降低车内温度，从而节约空调用电。
从1997年起，日本汽车玻璃全加入氧化铈，1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有2000吨，美国约1000多吨。
(2)目前正将铈应用到汽车尾气净化催化剂中，可有效防止大量汽车废气排到空气中美国在这方面的消费量占稀土总消费量的三分之一。
(3)硫化铈可以取代铅、镉等对环境和人类有害的金属应用到颜料中，可对塑料着色，也可用于涂料、油墨和纸张等行业。
目前领先的是法国罗纳普朗克公司。
(4)Ce：LiSAF激光系统是美国研制出来的固体激光器，通过监测色氨酸浓度可用于探查生物武器，还可用于医学。
铈应用领域非常广泛，几乎所有的稀土应用领域中都含有铈。
如抛光粉、储氢材料、热电材料、铈钨电极、陶瓷电容器、压电陶瓷、铈碳化硅磨料、燃料电池原料、汽油催化剂、某些永磁材料、各种合金钢及有色金属等。
镨（Pr）(1)镨被广泛应用于建筑陶瓷和日用陶瓷中，其与陶瓷釉混合制成色釉，也可单独作釉下颜料，制成的颜料呈淡黄色，色调纯正、淡雅。
(2)用于制造永磁体。
选用廉价的镨钕金属代替纯钕金属制造永磁材料，其抗氧性能和机械性能明显提高，可加工成各种形状的磁体。
广泛应用于各类电子器件和马达上。
(3)用于石油催化裂化。
以镨钕富集物的形式加入Y型沸石分子筛中制备石油裂化催化剂，可提高催化剂的活性、选择性和稳定性。
我国70年代开始投入工业使用，用量不断增大。
(4)镨还可用于磨料抛光。
另外，镨在光纤领域的用途也越来越广。
钕（Nd）钕元素凭借其在稀土领域中的独特地位，多年来成为市场关注的热点。
卤粉
卤粉英文名称：Magnesium chloride hexahydrate中文别名：卤粉;片状氯化镁;氯化镁(铸造用);氯化镁(药用);氯化镁(食用);氯化镁(白色)CAS RN.：7791-18-6分子式：Cl2Mg.6H2O物化性质：性状纯品为无色单斜结晶。
工业品通常呈黄褐色。
有苦咸味。
熔点116~118℃相对密度 1.569溶解性溶于水和乙醇。
用途：用于制金属镁、消毒剂、灭火剂、冷冻盐水，也用于陶瓷、造纸、纺织等工业氯化镁上游原料光卤石、十八胺、溴素、盐酸氯化镁下游产品光卤石、活性氢氧化镁、碳酸镁、药用碳酸镁、轻质碳酸镁、仲钨酸铵、氧化镁(轻质)、氧化镁(药用)、乳酸、防火板、玻璃钢制品、氯化镁、碳酸镁,碱式、葡萄糖酸镁、清灰剂卤粉的用途1、在化学工业中是重要的无机原料，用于生产碳酸镁、氢氧化镁、氧化镁等镁产品，也用作防冻剂的原料等。
2、在冶金工业中用于生产金属镁、液氯和高纯镁砂等。
3、在建材工业中是生产轻型建材如玻纤瓦、装饰板、卫生洁具、天花板、地板砖、镁氧水泥,通风管道,防盗井盖,防火门窗,防火板,隔墙板,生产人造大理石等高层建筑用品的重要原材料。
在菱镁制品中可做高质镁制瓦、高质防火板、镁制包装箱、镁制装修板、轻质墙板、磨具、炉具、烟花固引剂等。
4、在其它领域内可做食品添加剂、蛋白凝固剂、融雪剂、冷冻剂、防尘剂、耐火材料等。
用卤水（氯化镁水溶液）点制的豆腐较石点制的豆腐，质嫩味鲜5.冶金行业：用以制造耐火材料和砌炉臂的粘合剂，并是制造二号熔剂和冶炼金属镁的原料。
6.机械工业：生活中，用菱苦土可制成机械包装箱，三角垫棱和家具等，是“以土代料”的好材料。
7.交通行业：用作道路化冰融雪剂，化冰速度快，对车辆腐蚀性小, 高于氯化钠效果。
8.医药：用氯化镁制成“卤干”可作药用。
9.农业：可用做制镁肥，钾镁肥和棉花脱叶剂。
三基色荧光粉把稀土元素作为激活剂引进荧光粉，使荧光粉的发光性能得到明显的改善。
稀土三基色荧光粉
项目
红粉
绿粉
蓝粉
成分
Y2O3:Eu3+
MgAi11O19:Ce3+.Tb3+
BaMg2Ai16O27:Eu2+
成分名称
铕激活的氧化钇
全部是稀土元素
铈,铽激活的多铝酸镁
兼而有之
铕激活的多铝酸镁钡
稀土元素仅作激活剂
波长611nm来自545nm450nm坐标
X 0.645±0.005
Y 0.345±0.005
提高光通量
提高色温
比例增加对粉的影响
色温降低,显色指数增大,光衰下降
色温升高,显色指数减少
色温升高,显色指数减少, 光衰上升
价格
高
低
低
X 0.325±0.005
Y 0.595±0.005
X 0.147±0.005
Y 0.150±0.005
抗185nm紫外线的能力
强
中
差
含量
50-60%
20-30%
10-20%
颜色
白色
白色
白色
热稳定性
1000℃下稳定
800℃下稳定
500℃开始分解
在253.7紫外线下激发下发光效率
良好
良好
良好
作用
提高光通量
三基色荧光粉
1.1光的本质
光的基本知识
光是一种电磁波，可见光波长λ在390~770nm。
1mm=1000um 1um=1000nm
1.1光的本质
光的基本知识
光的能量E、波长λ及频率ν之间符合 下式所示的电磁波在真空中的一般关系：
E = hν =hc/λ
h是普朗克常数=6.63*10-34
光的波长越长，能量越小；频率越高，能 量越大。这就是为什么x光对人体有伤害，而 无线电波基本上没有影响的原因。
短余辉材料也有其他用途，比如闪烁体发光材料， 被用在探测和记录。要求余辉时间非常短，一般在ns或 者us级。
3.2按照转换方式分类
发光材料的种类
荧光粉按照转换方式分为：上转换荧光粉和下转换 荧光粉。
激发态
热损失
基态
发光
下转换材料
下转换荧光粉就是指激发源的能量大 于发射光的能量。 例如：红粉YOX
吸收254nm的紫外线，由基态跃迁 到激发态，然后再回到基态时发出611nm 的红光。 在下转换荧光粉中有种特殊的转换类 型叫做量子裁剪，也就是吸收一个光子的 能量，产生多次跃迁，发出多个光子，提 高能量的利用率。
3.2按照转换方式分类
发光材料的种类
上转换发光过程一般被称作反施托克位移，是 一种比较特殊的激发形式，特点是吸收光子能量 低于发射光子能量。
发光材料的种类
阴极射线发光就是指荧光粉在电子的轰击下发光。
例如：电视机显像管（CRT）的发光： 显像管发射出电子，在电场的加速作用下，
电子的能量被提高，高能电子轰击显示屏上的荧 光粉，使荧光粉发出光，通过不同的荧光粉发出 的不同颜色的光组成显示画面，人眼就能够观察 到显示屏上显示的画面。
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三基色荧光粉把稀土元素作为激活剂引进荧光粉，使荧光粉的发光性能得到明显的改善。
稀土三基色荧光粉的研制和应用是从70年代开始的〔4〕。
70年代初，由Koedam M等人通过对人眼色觉的研究，从理论上推出：如果将蓝、绿、红(波长分别为440nm,545nm,610nm)三种窄波长范围发射的荧光粉按一定比例混合，可制成高效率高显色性的荧光灯。
1974年，荷兰菲利蒲公司的Jverstegen J M等先后合成了稀土绿粉(Ce,Tb)MgAl11O19、蓝粉(Ba,Mg,Eu)3Al16O27和红粉Y2O3∶Eu3+。
并将它们按一定比例混合，制成了三基色粉。
用三基色粉可制成色温(即黑体辐射与光源相同或相近颜色时所达到的温度)为2300～8000K 的各种三基色荧光灯。
一般三基色灯的流明效率为90～100lm/W，显色指数为85～90。
可见三基色灯的流明效率和显色指数比卤磷酸盐荧光灯有了很大的提高。
此外，利用三基色粉的抗紫外线老化，高温、高强度紫外线辐照下稳定性高及高光效、高显色性等优点，可制成U、H等各种紧凑型灯。
这种灯体积小、管径细，紫外线通量比普通直管形灯高得多，管壁温度高。
卤磷酸盐荧光粉不能满足这些要求。
紧凑型灯的问世开辟了节电的新途径，被誉为第三代光源。
这种灯与一般灯相比，当光通和显色指数相同时，它需要的能量是普通灯的1/4，而寿命则是普通灯的5倍。
它正在越来越多地被用于家庭、学校、旅店等场所。
为了进一步提高稀土三基色粉的发光性能，人们还在不断地进行研究、改进。
对于红粉Y2O3∶Eu3+，因为氧化钇很贵，所以主要是关于降低成本的研究。
对于绿粉(铝酸盐居多)，因一般绿粉的量子效率只有80%，故主要是关于提高发光效率的研究。
以(Ce、Tb)MgAl11O19为例，通过改变组分使Ce3+的发射(360nm)与Tb3+的吸收(340nm)有最好的重叠，从而增大Ce3+→Tb3+的能量传递。
并且使Ce3+的最大吸收(280nm)蓝移，使之与汞线辐射(254nm)有更好的匹配。
稀土三基色粉中的蓝粉是以Eu2+激活的铝酸盐或卤磷酸盐。
人们对它的研究主要是通过改变组份调整光色，以提高三基色灯的显色性。
一般三基色灯显色指数为82～84，点灯时有黄色感。
由于三基色灯的显色指数明显地受蓝粉的发射峰值的影响，所以当改变其发射峰值为470～500nm(蓝绿粉)时，三基色灯的显色性可得到明显的改善。
表1列出了几种常用的蓝绿粉〔5〕。
表1 目前常用的几种蓝绿粉Table 1 Some blue-green phosphors usedcommonlly at present 蓝绿粉峰值波长(nm) 半峰宽(nm) 二价铕激活的铝酸锶490～492 60～68 二价铕激活的铝酸锶镁470～475 90～95 锑激活的卤磷酸钙475～485 130～140 钨酸镁475～485 120～130 钛激活的磷酸钡490～500 155～165 高桥睦夫和柴田治男〔5〕用Eu2+激活的铝酸锶蓝绿粉代替以往的三基色粉中的蓝粉，使三基色灯的显色指数提高到85以上。
随后他们又用半峰宽为90～140nm的蓝绿粉代替Eu2+激活的铝酸锶蓝绿粉，灯的显色指数达到86以上，当用Eu2+激活的铝酸锶镁时，灯的显色指数达到88以上，发光色感觉自然。
蓝绿粉除了用于三基色灯中，也可和三基色粉一起组成四基色粉以提高灯的显色性。
如Donald Northrop等〔6〕报导的一个实例，见表2。
表2 四基色荧光粉实例Table 2 Four-colour phosphors 发光体组成发光峰值(nm) 发光颜色质量分数/% (Sr,Ca,Ba)5（PO4）3Cl∶Eu2+ 453 蓝9 (Ce,Tb)MgAl11O19 541 绿20 Y2O3∶Eu3+ 611 红34 12(Sr,Eu)O.(B2O3).5P2O5 480 蓝/绿37 结果表明，由于四基色粉的发射光谱填充了三基色粉发射光谱的缝隙，使蓝粉谱带峰值有所降低，谱线更平滑，所以显色指数提高了。
用这种四基色粉制灯的综合效果比用宽带发光粉和三基色粉都进了一步，如表3所示。
表3 四基色粉和其它发光粉的比较Table 3 Comparison of four-colour phosphorwith others 发光体类型最初流明/流明显色指数宽带发光粉2200 90 窄带三基色发光粉3200 73～80 四基色发光粉2925 90 为了使荧光粉发出的光能与自然光一致，还可以加入第五种窄带荧光粉，使其在紫外区也有辐射。
目前这种多基色发光粉正在商品化的过程中。