发光材料及陶瓷发光釉的研究综述
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长余辉发光材料俗称为“夜光粉”，属于光致发光 材料的一种，是指经日光和长波紫外线等光源的短时 间照射，关闭光源后，仍可以在很长一段时间内持续 发光的材料。日本，前苏联，法国等国家是较早研究 发光物质的国家，２ ０ 世纪初发光材料实现工业化生产 和实际应用，直至 ２ ０ 世纪 ９ ０ 年代，都是金属硫化物系 列发光材料占统治地位，９ ０ 年代后，相继发展到其他 硫化物，铝酸盐，硅酸盐，复合氧化物或硫氧化物等 多种基质材料体系长余辉发光材料可应用于塑料，涂 料，陶瓷，玻璃等传统行业中，分别制得发光塑料，发 光涂料，发光陶瓷，发光玻璃等。
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（Ｍ＝Ｍｇ，Ｃａ ，Ｓｒ ，Ｂ ａ 等），本身就是基础釉的成分之一， 所以相容性较好； Ｚ ｎ Ｓ 类发光材料对发光碎灭元素的敏 感性很高，而铝酸盐发光材料则较低，所以其可以应 用于铅釉，可以大量使用工业级原料，从而降低了生 产成本。
相对硫化物发光材料来说，铝酸盐发光材料的耐 高温性要好一些，但是仍然不够理想，铝酸盐发光材 料在 ９ ０ ０ ℃左右就基本丧失了发光性能。而且铝酸盐发 光材料陶瓷发光釉釉面质量差，容易产生釉裂等缺陷， 发光亮度低，颜色单一，且耐水性差，使用范围窄，与 坯体结合性不好。
术，． 制备纳米尺度的长余辉发光材料将会大大扩展其
应用领域。就应用方面而言。还主要是用于夜光材料。
应用范围较窄。但其发光颜色单调（ 发光颜色主要是
蓝、蓝绿、黄绿，尚缺乏长波段如橙、红等的发光色） ，
耐水性较差，遇水发生分解，导致发光性能下降，甚
至完全失去发光性能，这在一定程度上限制了它的发
展，不过可以对其进行表面修饰（ 如进行包膜处理） ，提
１ ）低温发光陶瓷釉： 低温有铅发光陶瓷釉的烧成 温度一般在 ７ ８ ０ － ８ ２ ０ ℃之间，用该釉烧成的制品具有 折射率大、光泽较好的优点，且釉料的膨胀系数小，与 坯体的配合良好。低温无铅发光陶瓷釉料烧成温度为 ７ ８ ０ － ８ ５ ０ ℃，低温无铅发光陶瓷釉料可广泛地应用在日 用瓷、工艺瓷的釉上彩部； 它还可以应用在日用瓷的釉
【摘 要】： 论述了长余辉发光材料分类及应用和陶 瓷发光釉最新的研究进展。阐述了发光机理，并指出 传统意义上长余辉材料存在明显的缺陷，认为稀土离 子激活的铝酸盐、硅酸盐己经成为长余辉材料的主体， 代表了长余辉材料研究开发的发展趋势。
【 关 键 词 】： 发 光 材 料 ， 陶 瓷 ， 发 光 釉
引 言
酸锌，温度超过 ８ ０ ０ ℃， 严重氧化生成 Ｚ ｎ Ｏ ，所以需要 防氧化，在 Ｚ ｎ Ｓ 表面形成保护膜，可减轻氧化，但使 用温度一般来讲不应超过 ８ ０ ０ ℃。根据基础釉中不能含 有对发光材料有碎灭作用的元素这一原则，基础釉中 不能含有 Ｐ ｂ ２＋ 离子，同时必须尽量降低 Ｃ ｏ ，Ｎ ｉ ，Ｆ ｅ 等 离子的含量。
能作为一种新型的光电材料或元件（ 如光存储、放大器
和显示设备等） ，更有望应用于信息处理、新能源、生
命科学和宇宙尖端科技领域，影响未来科技的发展。
日前报道的铝酸盐发光材料主要有稀土离子（ Ｅ ｕ ２ ＋ ，
Ｄｙ３＋，Ｎｄ３＋ 等）激发的 ＳｒＡｌｚＯ４，ＳｒＡ１４Ｏ２，Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５，
ＣａＡｌ Ｏ ，ＢａＡｌ Ｏ ，ＭｇＡｌ Ｏ ，Ｃａ Ａ１ Ｏ ，ＢａＭｙＡｌ Ｏ
第 ４２ 卷 第 １１ 期 ２００６ 年 １１ 月
生产与应用
中 国 陶 瓷
Ｖｏｌ．４２ Ｎｏ．１１ Ｎｏｖ．２００６
文章编号：１００１－９６４２ （２００６）１１－００３６－０３
发光材料及陶瓷发光釉的研究综述
崔 波 １ ，徐忠民 ２ （１ 湖南师范大学化工学院， 长沙 ４１００８１） （２ 武汉理工大学信息工程学院， 武汉 ４３００７０）
２ ． ２ 位型坐标模型：
位型坐标是从势能角度来阐述发光机理的。在位 型坐标中，纵坐标表示晶体中的发光中心的势能，它 包括电子和离子的势能和相互作用能在内的整个体系 的能量；当处于基态时发光中心吸收了激发能，并将
中 国 陶 瓷
能量传递给基态电子时，基态电子能量升高至激发态， 一部分电子返回基态，产生离子的特征发光，另一部 分处于激发态的电子则被空穴陷阱能级所俘获，而储 存起来，在热扰动或电子之间复合的情况下，所储存 的一部分电子返回激发态，再返回基态时发光。激发 停止后，被陷阱能级所俘获并储存起来的电子，室温 下，不断回到激发态，返回基态时的发光，就叫做余 辉发光。因此可以认为，捕获或俘获电子，空穴的陷 阱能级深度在余辉性能方面起着决定性的影响。余辉 时间的长短取决于杂质能级中的电子的数量和其返回 激发态能级速率，长余辉的强度则取决于杂质能级中 的电子在单位时间内返回激发态能级速率。
在一般情况下，Ｚ ｎ Ｓ 类发光材料发光陶瓷釉性能 稳定，但是长期在紫外光照射下或在潮湿环境中会因 光线作用而分解变黑，亮度下降，甚至发生碎灭。此 外，以 Ｚ ｎ Ｓ 型为发光材料的光致发光釉，发光亮度低， 余辉时间短，在使用上受到限制。
１ ． ２ 稀土激活的铝酸盐发光陶瓷釉
该发光陶瓷釉采用稀土激活铝酸盐为发光材料， 铝酸盐发光材料与基础釉的相容性好于硫化物发光材 料，因为铝酸盐发光材料的组成α Ｍ Ｏ ～β Ａ １ Ｏ
安全和实用方面考虑，急需开发一种高效无辐射的长
余辉材料。近年来开发研究的稀土离子激活的铝酸盐、
硅酸盐己经成为长余辉材料的主体，代表了长余辉材
Baidu Nhomakorabea
料研究开发的发展趋势。尤其是铝酸盐系列发光材料，
能稳定、高效地发出各种色光，具有余辉时间长、余
辉亮度高、光热化学稳定性好、不含放射性、可重复
利用等优点。因此其不仅能用作传统的发光材料，还
高耐水性。同时从基质或激发剂出发，寻找一种能够
发射红光的长余辉材料也是一个重要研究方向。就其
发光机制而言，Ｅ ｕ ２ ＋ 离子的余辉特性还只是进行一定
中国陶瓷│ ＣＨＩＮＡ ＣＥＲＡＭＩＣＳ │ ２００６（４２）第 １１ 期│ ３７
中 国 陶 瓷
程度的推测，是否存在还是一个问题，真正从材料内 部结构与光性能之间的关系研究的还很少。作为助溶 剂的 Ｂ ２ Ｏ ３ 和硼酸不仅能够降低反应温度，而且还能有 效地提高产物的发光性能和余辉特性，可是对硼酸的 作用机制还不清楚，这也有待今后的研究。相信在不 久的将来，人们最终通过对材料的制备工艺、组成和 结构的控制，从而实现对 Ｅ ｕ ２ ＋ 离子的发光性能的控制， 使这类发光材料在许多高新技术领域得到更加广泛的 应用。
１ 发光陶瓷釉研究进展
１ ９ ９ ０ 年汪健等发表了“新型陶瓷颜料一夜光材 料”的文章，采用夜光材料 ２ ５ ％ 和 ７ ５ ％ 釉料，均匀混 合，用甲基纤维素调成胶体状，在 ７ ２ ０ － ８ ０ ０ ℃的软化温 度下烧结而成。１ ９ ９ １ 年李万军等制备出对发光材料无 侵蚀作用的低温透明釉，进而研制出釉面光滑，余辉 时间达两小时以上的荧光釉。
３６ │中国陶瓷│ ＣＨＩＮＡ ＣＥＲＡＭＩＣＳ │ ２００６（４２）第 １１ 期
２００６ 年 第 １１ 期
上花纸中，使夜光陶瓷的生产变得更为简捷； 用于搪瓷 可制成发光搪瓷制品。
２ ）中温和高温发光陶瓷釉料： 中温发光陶瓷釉料 的一般使用温度为 ９ ８ ０ ￣ １ ０ ５ ０ ℃，目前主要应用在建筑 陶瓷上，用它可制成室内及一些公共场合使用的夜间 标识、安全标志陶瓷产品，其耐老化，阻燃性都很好， 应用广泛。应用中温发光陶瓷釉也可制成三度烧的腰 线砖、花片砖，用这些产品装饰家居，能起到美化家 庭的良好效果。高温发光陶瓷釉的烧成温度为 １ ０ ５ ０ ℃－ １ ２ ０ ０ ℃，与日用瓷及高档建筑瓷的烧成温度相近，利 用高温发光陶瓷釉制成的产品的发光强度更高、余辉 时间更长。
３ 结 语
长余辉发光材料是研究和应用最早的发光材料．
有关它的研究己经有 １ ４ ０ 多年的历史。传统的长余辉
材料主要是硫化锌和硫化钙荧光体，但是其耐候性差、
化学性质不稳定的缺点阻碍了其应用与发展，放射性
物质 Ｃ ｏ 和 Ｐ ｍ 等的加入虽然能改善其发光时间、亮度
等参数，但是由于其对环境造成一定的污染。因此从
参 考 文 献
［１］徐叙路，苏勉曾．发光学与发光材料．北京：化学工业出版社， ２００４ ［２］汪健，张来平．新型陶瓷颜料一夜光粉．景德镇陶瓷，１９９０，（２）： １６ ［３］李万军，袁振明，易炳．荧光釉的研制及机理探讨．中国陶瓷， １９９１，（４）：２０
２ 发光机理模型
从 ２ ０ 世纪 ９ ０ 年代初至今，长余辉发光材料发光 机制的研究一直是热点课题。针对材料类型的不同， 人们提出了各种不同的理论模型。１９９７ 年．Ｙａｘｎａｍｏｔｏ 等研究了 Ｓ ｒ Ａ ｌ ２ Ｏ ４：Ｅ ｕ ２＋，Ｄ ｙ ３＋＋ 和 Ｃ ａ Ａ ｌ ２ ０ ４：Ｅ ｕ ２＋ ，Ｎｄ ３ ＋ 的长余辉机制。Ｋ ａ ｍ ａ ｄ ａ 等在测量紫外光激发的 Ｓ ｒ Ａ ｌ ２Ｏ ４：Ｅ ｕ ２＋，Ｄ ｙ ３＋ 的发射光谱时， 提出其发光机制与 晶体缺陷有关。Ａ ｋ ｉ ｖ ａ ｍ ａ 等研究了可见光激发的 Ｓ ｒ ４Ａ ｌ １４Ｏ ２５：Ｅ ｕ ２＋，Ｄ ｙ ３＋ 热释发光曲线． 用以阐述发光机 制。国内林元华、张人之等对 Ｓ ｒ Ａ ｌ ２ Ｏ ４：Ｅ ｕ ２＋ ，Ｄ ｙ ３ ＋ 磷 光体的发光机制进行了研究。随着应用研究的不断深 入，人们对长余辉制品的发光机制也进行了研究。如 Ｋｉｎｏｓｈｉｔａ 等提出了 Ｆ 心和 Ｆ＋ 心模型来解释 Ｔｂ３＋ 掺杂的 铝酸钙长余辉玻璃的长余辉性和激励发光现象。但是 现在一般认为能够较好地解释铝酸盐系长余辉现象主 要是存在以下两种模型。
进入 ２ ０ 世纪 ９ ０ 年代后，开发出了新型稀土激活 铝酸盐发光材料，并且在 １ ９ ９ ８ 年前后出现了将这种新 型的碱土铝酸盐长余辉发光材料应用于陶瓷行业的趋 势，其后相继有一些专利和文献发表。
综合上述资料，目前发光陶瓷釉的研究主要集中 在 Ｚ ｎ Ｓ 类发光陶瓷釉和稀土激活的铝酸盐发光陶瓷釉 上。
２ ． １ 电子一空穴理论模型：
电子一空穴复合模型认为，在激发光的作用下， 基质晶格的发光中心吸收光能，电子从基态被激发到 激发态，在导带和价带之间，电子在基态能级产生空 穴，再被释放到价带，此过程中发光中心离子 Ａ ｎ＋ 转变 为 Ａ （ｎ — １）＋ ，被释放的空穴沿价带迁移，被 Ｂ ｎ＋ 离子俘获 此时 Ｂｎ＋ 转变成 Ｂ（ｎ＋１）＋，当紫外光停止激发后，处于 Ｂｎ＋ 处形成具有陷阱能级的空穴，空穴由于再热扰动返回 价带，空穴在价带中迁移至激发态的 Ａ （ｎ－１）＋ 附近，并被 俘获，迁移到 Ａ ｎ ＋ 的基态，这样电子和空穴 Ａ （ ｎ － １ ） ＋ 进行 复合产生长余辉发光。基于电子一空穴模型，Ｂ ｎ ＋ 离子 所形成的陷阱能级储存的空穴陷阱与 Ａ ｎ ＋ 的从激发态 返回基态的电子陷阱，这些陷阱均有合适的深度，Ｂ ｎ ＋ 离子俘获的空穴在室温下能以合适的速度释放出来， 并在 Ａ ｎ ＋ 的基态能级复合而引起余辉发光。
１．１ ＺｎＳ 类发光陶瓷釉
该发光陶瓷釉以掺重金属或稀土的锌，铝硫化物 为发光材料。在制备发光陶瓷时，一般需要加入助熔 剂 Ｎ ａ Ｃ ｌ 以便降低烧成温度，需要采用适当的防氧化工 艺措施，这是因为硫化锌从 ５ ５ ０ ℃开始明显氧化生成硫
收稿日期：２００６－８－３１ 作者简介：崔波（１９６９－），硕士，现在景德镇高等专科 学校从事化学教学与管理工作。
由于硫化物发光材料和铝酸盐发光材料的耐高温 性能都不够理想，所以大多应用于低温釉，应用范围 比较窄，而低温釉料的缺点是难与坯体结合，容易产 生釉裂等釉面缺陷，制得得发光釉发光效果也比较差。 由于是低温釉料，需要加入大量的助熔剂，以降低熔 融温度，这也会增大釉的膨胀系数，使坯釉结合性不 好，易釉裂。
发光釉根据烧成温度（ ５ ５ ０ ℃－ １ ２ ０ ０ ℃） 的不同，可分 为低温釉，中温釉和高温釉。
２４
２４
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１２ １４ ３３
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等。
铝酸盐系长余辉材料以其优良的发光性能和无
毒、无辐射的优越性，大大拓宽了长余辉材料的应用
范围． 成为储能、节能发光材料研究的新热点。材料的
制备技术日趋完善，采用软化学方法是合成长余辉发
光材料的必然趋势。合理利用各种合成技术扬长避短、
互为补充将是今后的一个发展方向。使用纳米合成技
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（Ｍ＝Ｍｇ，Ｃａ ，Ｓｒ ，Ｂ ａ 等），本身就是基础釉的成分之一， 所以相容性较好； Ｚ ｎ Ｓ 类发光材料对发光碎灭元素的敏 感性很高，而铝酸盐发光材料则较低，所以其可以应 用于铅釉，可以大量使用工业级原料，从而降低了生 产成本。
相对硫化物发光材料来说，铝酸盐发光材料的耐 高温性要好一些，但是仍然不够理想，铝酸盐发光材 料在 ９ ０ ０ ℃左右就基本丧失了发光性能。而且铝酸盐发 光材料陶瓷发光釉釉面质量差，容易产生釉裂等缺陷， 发光亮度低，颜色单一，且耐水性差，使用范围窄，与 坯体结合性不好。
术，． 制备纳米尺度的长余辉发光材料将会大大扩展其
应用领域。就应用方面而言。还主要是用于夜光材料。
应用范围较窄。但其发光颜色单调（ 发光颜色主要是
蓝、蓝绿、黄绿，尚缺乏长波段如橙、红等的发光色） ，
耐水性较差，遇水发生分解，导致发光性能下降，甚
至完全失去发光性能，这在一定程度上限制了它的发
展，不过可以对其进行表面修饰（ 如进行包膜处理） ，提
１ ）低温发光陶瓷釉： 低温有铅发光陶瓷釉的烧成 温度一般在 ７ ８ ０ － ８ ２ ０ ℃之间，用该釉烧成的制品具有 折射率大、光泽较好的优点，且釉料的膨胀系数小，与 坯体的配合良好。低温无铅发光陶瓷釉料烧成温度为 ７ ８ ０ － ８ ５ ０ ℃，低温无铅发光陶瓷釉料可广泛地应用在日 用瓷、工艺瓷的釉上彩部； 它还可以应用在日用瓷的釉
【摘 要】： 论述了长余辉发光材料分类及应用和陶 瓷发光釉最新的研究进展。阐述了发光机理，并指出 传统意义上长余辉材料存在明显的缺陷，认为稀土离 子激活的铝酸盐、硅酸盐己经成为长余辉材料的主体， 代表了长余辉材料研究开发的发展趋势。
【 关 键 词 】： 发 光 材 料 ， 陶 瓷 ， 发 光 釉
引 言
酸锌，温度超过 ８ ０ ０ ℃， 严重氧化生成 Ｚ ｎ Ｏ ，所以需要 防氧化，在 Ｚ ｎ Ｓ 表面形成保护膜，可减轻氧化，但使 用温度一般来讲不应超过 ８ ０ ０ ℃。根据基础釉中不能含 有对发光材料有碎灭作用的元素这一原则，基础釉中 不能含有 Ｐ ｂ ２＋ 离子，同时必须尽量降低 Ｃ ｏ ，Ｎ ｉ ，Ｆ ｅ 等 离子的含量。
能作为一种新型的光电材料或元件（ 如光存储、放大器
和显示设备等） ，更有望应用于信息处理、新能源、生
命科学和宇宙尖端科技领域，影响未来科技的发展。
日前报道的铝酸盐发光材料主要有稀土离子（ Ｅ ｕ ２ ＋ ，
Ｄｙ３＋，Ｎｄ３＋ 等）激发的 ＳｒＡｌｚＯ４，ＳｒＡ１４Ｏ２，Ｓｒ４Ａｌ１４Ｏ２５，
ＣａＡｌ Ｏ ，ＢａＡｌ Ｏ ，ＭｇＡｌ Ｏ ，Ｃａ Ａ１ Ｏ ，ＢａＭｙＡｌ Ｏ
第 ４２ 卷 第 １１ 期 ２００６ 年 １１ 月
生产与应用
中 国 陶 瓷
Ｖｏｌ．４２ Ｎｏ．１１ Ｎｏｖ．２００６
文章编号：１００１－９６４２ （２００６）１１－００３６－０３
发光材料及陶瓷发光釉的研究综述
崔 波 １ ，徐忠民 ２ （１ 湖南师范大学化工学院， 长沙 ４１００８１） （２ 武汉理工大学信息工程学院， 武汉 ４３００７０）
２ ． ２ 位型坐标模型：
位型坐标是从势能角度来阐述发光机理的。在位 型坐标中，纵坐标表示晶体中的发光中心的势能，它 包括电子和离子的势能和相互作用能在内的整个体系 的能量；当处于基态时发光中心吸收了激发能，并将
中 国 陶 瓷
能量传递给基态电子时，基态电子能量升高至激发态， 一部分电子返回基态，产生离子的特征发光，另一部 分处于激发态的电子则被空穴陷阱能级所俘获，而储 存起来，在热扰动或电子之间复合的情况下，所储存 的一部分电子返回激发态，再返回基态时发光。激发 停止后，被陷阱能级所俘获并储存起来的电子，室温 下，不断回到激发态，返回基态时的发光，就叫做余 辉发光。因此可以认为，捕获或俘获电子，空穴的陷 阱能级深度在余辉性能方面起着决定性的影响。余辉 时间的长短取决于杂质能级中的电子的数量和其返回 激发态能级速率，长余辉的强度则取决于杂质能级中 的电子在单位时间内返回激发态能级速率。
在一般情况下，Ｚ ｎ Ｓ 类发光材料发光陶瓷釉性能 稳定，但是长期在紫外光照射下或在潮湿环境中会因 光线作用而分解变黑，亮度下降，甚至发生碎灭。此 外，以 Ｚ ｎ Ｓ 型为发光材料的光致发光釉，发光亮度低， 余辉时间短，在使用上受到限制。
１ ． ２ 稀土激活的铝酸盐发光陶瓷釉
该发光陶瓷釉采用稀土激活铝酸盐为发光材料， 铝酸盐发光材料与基础釉的相容性好于硫化物发光材 料，因为铝酸盐发光材料的组成α Ｍ Ｏ ～β Ａ １ Ｏ
安全和实用方面考虑，急需开发一种高效无辐射的长
余辉材料。近年来开发研究的稀土离子激活的铝酸盐、
硅酸盐己经成为长余辉材料的主体，代表了长余辉材
Baidu Nhomakorabea
料研究开发的发展趋势。尤其是铝酸盐系列发光材料，
能稳定、高效地发出各种色光，具有余辉时间长、余
辉亮度高、光热化学稳定性好、不含放射性、可重复
利用等优点。因此其不仅能用作传统的发光材料，还
高耐水性。同时从基质或激发剂出发，寻找一种能够
发射红光的长余辉材料也是一个重要研究方向。就其
发光机制而言，Ｅ ｕ ２ ＋ 离子的余辉特性还只是进行一定
中国陶瓷│ ＣＨＩＮＡ ＣＥＲＡＭＩＣＳ │ ２００６（４２）第 １１ 期│ ３７
中 国 陶 瓷
程度的推测，是否存在还是一个问题，真正从材料内 部结构与光性能之间的关系研究的还很少。作为助溶 剂的 Ｂ ２ Ｏ ３ 和硼酸不仅能够降低反应温度，而且还能有 效地提高产物的发光性能和余辉特性，可是对硼酸的 作用机制还不清楚，这也有待今后的研究。相信在不 久的将来，人们最终通过对材料的制备工艺、组成和 结构的控制，从而实现对 Ｅ ｕ ２ ＋ 离子的发光性能的控制， 使这类发光材料在许多高新技术领域得到更加广泛的 应用。
１ 发光陶瓷釉研究进展
１ ９ ９ ０ 年汪健等发表了“新型陶瓷颜料一夜光材 料”的文章，采用夜光材料 ２ ５ ％ 和 ７ ５ ％ 釉料，均匀混 合，用甲基纤维素调成胶体状，在 ７ ２ ０ － ８ ０ ０ ℃的软化温 度下烧结而成。１ ９ ９ １ 年李万军等制备出对发光材料无 侵蚀作用的低温透明釉，进而研制出釉面光滑，余辉 时间达两小时以上的荧光釉。
３６ │中国陶瓷│ ＣＨＩＮＡ ＣＥＲＡＭＩＣＳ │ ２００６（４２）第 １１ 期
２００６ 年 第 １１ 期
上花纸中，使夜光陶瓷的生产变得更为简捷； 用于搪瓷 可制成发光搪瓷制品。
２ ）中温和高温发光陶瓷釉料： 中温发光陶瓷釉料 的一般使用温度为 ９ ８ ０ ￣ １ ０ ５ ０ ℃，目前主要应用在建筑 陶瓷上，用它可制成室内及一些公共场合使用的夜间 标识、安全标志陶瓷产品，其耐老化，阻燃性都很好， 应用广泛。应用中温发光陶瓷釉也可制成三度烧的腰 线砖、花片砖，用这些产品装饰家居，能起到美化家 庭的良好效果。高温发光陶瓷釉的烧成温度为 １ ０ ５ ０ ℃－ １ ２ ０ ０ ℃，与日用瓷及高档建筑瓷的烧成温度相近，利 用高温发光陶瓷釉制成的产品的发光强度更高、余辉 时间更长。
３ 结 语
长余辉发光材料是研究和应用最早的发光材料．
有关它的研究己经有 １ ４ ０ 多年的历史。传统的长余辉
材料主要是硫化锌和硫化钙荧光体，但是其耐候性差、
化学性质不稳定的缺点阻碍了其应用与发展，放射性
物质 Ｃ ｏ 和 Ｐ ｍ 等的加入虽然能改善其发光时间、亮度
等参数，但是由于其对环境造成一定的污染。因此从
参 考 文 献
［１］徐叙路，苏勉曾．发光学与发光材料．北京：化学工业出版社， ２００４ ［２］汪健，张来平．新型陶瓷颜料一夜光粉．景德镇陶瓷，１９９０，（２）： １６ ［３］李万军，袁振明，易炳．荧光釉的研制及机理探讨．中国陶瓷， １９９１，（４）：２０
２ 发光机理模型
从 ２ ０ 世纪 ９ ０ 年代初至今，长余辉发光材料发光 机制的研究一直是热点课题。针对材料类型的不同， 人们提出了各种不同的理论模型。１９９７ 年．Ｙａｘｎａｍｏｔｏ 等研究了 Ｓ ｒ Ａ ｌ ２ Ｏ ４：Ｅ ｕ ２＋，Ｄ ｙ ３＋＋ 和 Ｃ ａ Ａ ｌ ２ ０ ４：Ｅ ｕ ２＋ ，Ｎｄ ３ ＋ 的长余辉机制。Ｋ ａ ｍ ａ ｄ ａ 等在测量紫外光激发的 Ｓ ｒ Ａ ｌ ２Ｏ ４：Ｅ ｕ ２＋，Ｄ ｙ ３＋ 的发射光谱时， 提出其发光机制与 晶体缺陷有关。Ａ ｋ ｉ ｖ ａ ｍ ａ 等研究了可见光激发的 Ｓ ｒ ４Ａ ｌ １４Ｏ ２５：Ｅ ｕ ２＋，Ｄ ｙ ３＋ 热释发光曲线． 用以阐述发光机 制。国内林元华、张人之等对 Ｓ ｒ Ａ ｌ ２ Ｏ ４：Ｅ ｕ ２＋ ，Ｄ ｙ ３ ＋ 磷 光体的发光机制进行了研究。随着应用研究的不断深 入，人们对长余辉制品的发光机制也进行了研究。如 Ｋｉｎｏｓｈｉｔａ 等提出了 Ｆ 心和 Ｆ＋ 心模型来解释 Ｔｂ３＋ 掺杂的 铝酸钙长余辉玻璃的长余辉性和激励发光现象。但是 现在一般认为能够较好地解释铝酸盐系长余辉现象主 要是存在以下两种模型。
进入 ２ ０ 世纪 ９ ０ 年代后，开发出了新型稀土激活 铝酸盐发光材料，并且在 １ ９ ９ ８ 年前后出现了将这种新 型的碱土铝酸盐长余辉发光材料应用于陶瓷行业的趋 势，其后相继有一些专利和文献发表。
综合上述资料，目前发光陶瓷釉的研究主要集中 在 Ｚ ｎ Ｓ 类发光陶瓷釉和稀土激活的铝酸盐发光陶瓷釉 上。
２ ． １ 电子一空穴理论模型：
电子一空穴复合模型认为，在激发光的作用下， 基质晶格的发光中心吸收光能，电子从基态被激发到 激发态，在导带和价带之间，电子在基态能级产生空 穴，再被释放到价带，此过程中发光中心离子 Ａ ｎ＋ 转变 为 Ａ （ｎ — １）＋ ，被释放的空穴沿价带迁移，被 Ｂ ｎ＋ 离子俘获 此时 Ｂｎ＋ 转变成 Ｂ（ｎ＋１）＋，当紫外光停止激发后，处于 Ｂｎ＋ 处形成具有陷阱能级的空穴，空穴由于再热扰动返回 价带，空穴在价带中迁移至激发态的 Ａ （ｎ－１）＋ 附近，并被 俘获，迁移到 Ａ ｎ ＋ 的基态，这样电子和空穴 Ａ （ ｎ － １ ） ＋ 进行 复合产生长余辉发光。基于电子一空穴模型，Ｂ ｎ ＋ 离子 所形成的陷阱能级储存的空穴陷阱与 Ａ ｎ ＋ 的从激发态 返回基态的电子陷阱，这些陷阱均有合适的深度，Ｂ ｎ ＋ 离子俘获的空穴在室温下能以合适的速度释放出来， 并在 Ａ ｎ ＋ 的基态能级复合而引起余辉发光。
１．１ ＺｎＳ 类发光陶瓷釉
该发光陶瓷釉以掺重金属或稀土的锌，铝硫化物 为发光材料。在制备发光陶瓷时，一般需要加入助熔 剂 Ｎ ａ Ｃ ｌ 以便降低烧成温度，需要采用适当的防氧化工 艺措施，这是因为硫化锌从 ５ ５ ０ ℃开始明显氧化生成硫
收稿日期：２００６－８－３１ 作者简介：崔波（１９６９－），硕士，现在景德镇高等专科 学校从事化学教学与管理工作。
由于硫化物发光材料和铝酸盐发光材料的耐高温 性能都不够理想，所以大多应用于低温釉，应用范围 比较窄，而低温釉料的缺点是难与坯体结合，容易产 生釉裂等釉面缺陷，制得得发光釉发光效果也比较差。 由于是低温釉料，需要加入大量的助熔剂，以降低熔 融温度，这也会增大釉的膨胀系数，使坯釉结合性不 好，易釉裂。
发光釉根据烧成温度（ ５ ５ ０ ℃－ １ ２ ０ ０ ℃） 的不同，可分 为低温釉，中温釉和高温釉。
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等。
铝酸盐系长余辉材料以其优良的发光性能和无
毒、无辐射的优越性，大大拓宽了长余辉材料的应用
范围． 成为储能、节能发光材料研究的新热点。材料的
制备技术日趋完善，采用软化学方法是合成长余辉发
光材料的必然趋势。合理利用各种合成技术扬长避短、
互为补充将是今后的一个发展方向。使用纳米合成技