专利名称：快蓄光长余辉荧光粉及其制备方法
技术领域：
本发明涉及快蓄光长余辉荧光粉及其制造方法。
背景技术：
长余辉荧光粉是一种经太阳或其他光源照射后具有蓄光性能，在暗处能长时间地发出残光，可以多次重复蓄光和再发光的材料。以往的长余辉荧光粉多为硫化物类化合物，例如ZnSCu、Co或CaSCe等，这类长余辉荧光粉虽然能吸收外界光能，然后在暗处发射残光，但残光时间吸有0.5至1小时左右，而且硫化物类化合物弱的化学稳定性决定了它们不耐水、易老化、寿命短。另一类过去开发的长余辉荧光粉含有放射性物质，可以在很长时间内自行发光，但放射性物质是公认的危险污染源，对人体和环境均会产生严重的损害，所以国际上已严禁使用了。
二十世纪九十年代研究出了以碱土族铝酸盐为基质的长余辉荧光粉，它由铕(Eu)和其他元素共同激活碱土族铝酸盐基质而发光，具有发光亮度高，发光时间长达24小时以上，且化学稳定性好，耐候性能佳，寿命长等优点，故被广泛应用于夜光油墨、夜光涂料、夜光玻璃，各种应急批示标志和装饰品及低照度光源等产品上。
但是，这种碱土族铝酸盐长余辉荧光粉还存在一些不足的地方，例如吸收外界光能的速度不快，即蓄光慢，在紫外灯的照射下，通常要15分钟左右才能充分蓄光，达到饱和状态。又如耐水性，虽然比硫化物类荧光粉有很大的提高，但长期浸在水中，还是有部分水解现象发生。
长余辉荧光粉的发光原理是当分子或原子的外层电子受到外界能量(如热、光或射线等)激发后，将从基态跃至激发态，激发态的电子呈不稳定状态，当外界激发能量消失后，电子便从不稳定的激发态返回到稳定的基态，并将多余的能量以光的形式释放出来，形成发光形象。但若在晶体中掺杂特定的元素时，不但能降低不稳定电子的被激发的能量，使其易于被激发(即易于蓄光)，还能在发光中心形成电子陷阱，电子在回基态的途中被这些电子陷阱捕获，其不稳定程度仅次于基态，当外界激发停止后，被捕获的电子逐渐跃出电子陷阱，回到基态，慢慢地发出光亮。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过掺杂技术来达到快蓄光的长余辉荧光粉。
本发明的另一目的在于提供快蓄光长余辉荧光粉制备方法。
本发明的目的可以通过以下措施来达到根据本发明，快蓄光长余辉荧光粉的新组成可以由下列一般式来定义(A1-w-x-yBwDxEy)O·a(G1-2H2)2O3式中A代表碱土金属Mg、Ca、Sr、Ba以及二价金属Zn中至少一种；B代表Si、Ge、Sn中一种；D代表激活剂Eu；E代表共激活剂Dy、Nd、Pr、Ho、Er、Tm、Yb、La、Gd、Lu，过渡元素Mn、Zr、Nb、Ti、Sb、Li、In、Ni、W中至少一种；G代表基质共晶体Al；H代表基质共晶体B或Ga，其中0.0001≤W≤0.20.0001≤X≤0.50.0001≤Y≤0.30.0001≤Z≤0.50.5≤a＜3.0根据本发明，以Al2O3作为组份Al源的起始原料；以SrCO3作为组份Sr源的起始原料，以SiO2作为组份Si源的起始原料，以Eu2O3、Dy2O3、Gd2O3、H3BO3、NiCO3作为相应的组份Eu、Dy、Gd、B、Ni源的起始原料，将所需原料放在混料器中充分混合后装入坩埚，在活性碳的还原气氛中加热至1000-1500℃，保温0.5-5小时后自然冷却至室温，产物粉碎后即得成品。
本发明的优点本发明实施例所定义的组份，经混料和烧结后再粉碎过筛，所得产品的激发时间和亮度如表1。表1表示根据本发明制成的由Eu、Dy共激活掺杂了Gd、Si、Ni的铝硼酸锶长余辉荧光粉和不掺杂Gd、Si、Ni的铝硼酸锶长余辉荧光粉激发时间与亮度对比。从中可看出，这是一种蓄光极快的长余辉荧光粉。
表1、激发时间和亮度对比表
图1表示根据本发明制成的由Eu、Dy共激活掺杂了Gd、Si、Ni的铝硼酸锶长余辉荧光粉的发射光谱。
具体实施例方式
以下将参考附图和制备实例来进一步说明本发明所达到的目的。
实施例精确称取SrCO3150gAl2O3120gEu2O33gDy2O34gSiO20.0042gGd2O30.0014gNiCO30.00014gH3BO312g
放在混料器中充分混合后装入坩埚，在活性碳的还原性气氛中加热到1350℃，保温2小时后自然冷却到室温，产物粉碎后即获得快蓄光长余辉荧光粉。
权利要求
1.一种以Eu为主要激活剂的快蓄光长余辉荧光粉，其特征在于由下述一般式定义(A1-w-x-yBwDxEy)O·a(G1-2H2)2O3式中A代表碱土金属Mg、Ca、Sr、Ba以及三价金属Zn中至少一种；B代表Si、Ge、Sn中一种；D代表激活剂Eu；E代表共激活剂Dy、Nd、Pr、Ho、Er、Tm、Yb、La、Gd、Lu，过渡元素Mn、Zr、Nb、Ti、Sb、Li、In、Ni、W中至少一种；G代表基质共晶体Al；H代表基质共晶体B或Ga，其中0.0001≤W≤0.20.0001≤X≤0.50.0001≤Y≤0.30.0001≤Z≤0.50.5≤a＜3.0。
2.一种快蓄光长余辉荧光粉制备方法，其特征在于以Al2O3作为组份Al的起始原料；以SrCO3作为组份Sr的起始原料，以SiO2作为组份Si的起始原料，以Eu2O3、Dy2O3、Gd2O3、H3BO3、NiCO3作为相应的组份Eu、Dy、Gd、B、Ni的起始原料，将所需原料放在混料器中充分混合后装入坩埚，在活性碳的还原气氛中加热至1000-1500℃，保温0.5-5小时后自然冷却至室温，产物粉碎后即得成品。
全文摘要
本发明公开了一种以Eu为主要激活剂的快蓄光长余辉荧光粉，其特征在于由下述一般式定义(A
文档编号C09K11/77GK1670123SQ200410014319
公开日2005年9月21日 申请日期2004年3月15日 优先权日2004年3月15日
发明者福井利信, 荣肇巳 申请人:中日合资无锡帕克斯装饰制品有限公司