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无色荧光粉

无色荧光粉

 详情说明

  荧光粉,俗称夜光粉,通常分为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,再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。

  19世纪,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。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),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。荧光粉也有好多种类的,而且价格都是不一样的,荧光粉具有热稳定性好、安全环保的特点,适用於各种白光,可调节出不同的红色,蓝色,黄色等等的色彩。

  1.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。

  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,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。


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