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無色熒光粉

無色熒光粉

 詳情說明

  熒光粉,俗稱夜光粉,通常分為光致儲能夜光粉和帶有放射性的夜光粉兩類。光致儲能夜光粉是熒光粉在受到自然光、日光燈光、紫外光等照射后,把光能儲存起來,在停止光照射后,再緩慢地以熒光的方式釋放出來,所以在夜間或者黑暗處,仍能看到發光,持續時間長達幾小時至十幾小時。

  19世紀,人們在研究放電發光現象的過程中開發了熒光燈和熒光粉。當時的熒光燈使用硅酸鋅鈹熒光粉,發光效率低并有毒性。1942年,A.H.麥基格發明鹵磷酸鈣熒光粉并用在熒光燈內,在照明領域引起了一次革命。這種粉發光效率高、無毒、價格便宜,一直使用。70年代初,荷蘭科學家從理論上計算出熒光粉的發射光譜發現熒光粉如由450nm、550nm和610nm三條窄峰組成(三基色),則顯色指數和發光效率能同時提高。1974年,荷蘭的范爾斯泰亨等人先后合成了發射峰值分別在上述范圍內的三種稀土熒光粉,使燈的發光效率達到85lm/W,顯色指數為85,使熒光燈有了新的突破。

  稀土三基色熒光粉的特點是發光譜帶狹窄,發光能量更為集中,且在短波紫外線激發下穩定性高,高溫特性好,更適用于高負載細管熒光燈和各種單端緊湊型熒光燈。

  類型

  燈用熒光粉主要有3類。第一類用于普通熒光燈和低壓汞燈,第二類用于高壓汞燈和自鎮流熒光燈,第三類用于紫外光源等。熒光粉也有好多種類的,而且價格都是不一樣的,熒光粉具有熱穩定性好、安全環保的特點,適用於各種白光,可調節出不同的紅色,藍色,黃色等等的色彩。

  1.熒光燈和低壓汞燈用熒光粉

  有銻、錳激活的鹵磷酸鈣熒光粉和稀土三基色熒光粉。

  銻、錳激活的鹵磷酸鈣熒光粉是在氟氯磷灰石基質3Ca3(PO4)2·Ca(F,Cl)2中摻入少量的激活劑銻(Sb)和錳(Mn)以后制成的熒光粉,通常表示式為:

  3Ca3(PO4)2·Ca(F,Cl)2:Sb,Mn

  這種熒光粉的制備方法很多采用的原料也可以不同,但對原料的純度要求較高。配制混料時,各原料的用量首先要從磷灰石結構進行理論計算在鹵磷酸鈣中,鈣和錳的克原子數之和對磷酸根中磷的克原子比為 4.9:3;隨后進行稱量、混合、磨細、過篩再在一定的氣氛中(一般用氮氣),以1150°C左右恒溫燒結幾小時;取出冷卻后,在紫外燈下進行挑選,再磨細過篩即為成品。

  當激活劑Sb吸收激發能后將一部分能量以光輻射的形式放出,利用上述現象只要改變Mn的含量,就可以得到不同色溫的鹵磷酸鈣熒光粉。

  熒光粉吸收輻射的能力與熒光粉的分散程度有關,因此其粒度的大小對發光亮度的影響很大。鹵磷酸鈣熒光粉粒度大小決定于原料CaHPO4的粒度大小,因此,獲取一定大小和晶格的晶體CaHPO4,即可將熒光粉粒度控制在一定大小(5~10μ),從而獲得高的發光亮度。

  稀土三基色熒光粉中,紅粉為銪激活的氧化釔(Y2O3:Eu),綠粉為鈰、鋱激活的鋁酸鹽(MgAl11O19:Ce,Tb),藍粉為低價銪激活的鋁酸鋇鎂(BaMg2Al16O27:Eu)。3種粉按一定比例混合可以得到不同的色溫(2700~6500K),相應的燈的發光效率可達80~100lm/W,顯色指數為85~90。一般來說,綠粉含量越高、藍粉含量越低,則燈管發光效率越高。此外,藍粉增加,色溫升高;紅粉增加,色溫降低。

  三種基色粉的基質和激活物質有所不同,但其中的發光關鍵均在于稀土激活物質(銪、鈰、鋱等),利用稀土金屬外層離子(D→F)的躍遷而發光。

  采用稀土三基色熒光粉的三基色熒光燈本身具有許多突出的優點,然而,稀土原料價格昂貴,造成三基色燈成本較高,限制了三基色燈的發展??s小管徑或采用新的涂覆技術降低三基色粉用量,用廉價的其他彩色粉來部分取代一種或兩種稀土三基色粉,同樣可制得高光效、高顯色的熒光燈,但光衰可能要大一點。

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