发光塑料制品是近年来兴起的一种高附加值新型功能材料,传统使用的发光材料以硫化物为基质,银和锰为激发剂的发光物质。这些发光物质光亮度差,发光时间短,只呈现某种颜色光,没有光转换功能。
稀土离子的发光特点是:
(1)被激发的稀土离子中处于激发态的电子其寿命比普通原子激发态寿命长得多;
(2)稀土在固体中,特别在晶体中会形成发光中心,磷光体被激发时,晶体中会出现电子和空穴,激发停止后,磷光体仍可发光;
(3)在稀土激活的磷光体中容易掺杂、敏化;
(4)可制备出不同特征的磷光体,如不同余辉,不同颜色等;
(5)亮度高,耐烧伤,化学稳定性好;
(6)制备及应用工艺简单。
稀土离子的发光过程可分为三步:
(1)基质晶格吸收激发能;
(2)基质晶格将吸收的激发能传递给激活离子,使其激发;
(3)被激发的稀土离子发出荧光而返回基质。
目前,国内外制造的稀土光致发光塑料均以紫外光为激发光源,其波长范围为310~400nm,为了充分地吸收紫外光辐射的能量,在制备发光塑料制品时,填加有机染料,该染料在345~375nm区间有一个强吸收带,其谱带尽可能宽一些。因为处于基态上的电子只有吸收了能量后才能被激发,被激发的电子多,才能产生强的荧光。另一方面,在可见光区应产生一个荧光谱带,谱带越强越好,并尽可能宽一些,这说明量子效率高。虽然谱带宽会导致饱和度下降,但对受紫外光激发的发光塑料而言,略降饱和度而得到高的量子效率是值得的。发光塑料广泛用于灯箱广告、舞台设计、交通标志、夜间安全服饰、家用电器等。特别是在光转换农用大棚膜上,由于可见光转为红外光,对提高地温,加速植物的光合作用,除草灭虫,改变农作物营养成份均有明显效果。
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