稀土發(fā)光和激光材料(編輯修改稿)
2025-06-17 09:08 本頁面
【文章內容簡介】 ?隊伍、科研成果、生產(chǎn)基地等方面 目前已在高等院校、中科院和產(chǎn)業(yè)部門形成水平較高的科研和工程技術隊伍，科研和生產(chǎn)基地。 北京有色金屬研究總院建設稀土材料國家工程研究中心；長春有中科院凝聚態(tài)物理開放實驗室及稀土化學和物理開放實驗室，還有北京大學稀土重點實驗室 ?我國稀土發(fā)光材料生產(chǎn)現(xiàn)狀 目前已形成三大主流產(chǎn)品： 信息顯示用熒光粉、燈用三基色熒光粉、長余輝熒光粉。 1990～ 2021年我國彩電粉年產(chǎn)量增長了 20倍以上，燈粉產(chǎn)量增長幅度更大，達到 30倍以上。我國稀土長余輝發(fā)光材料的產(chǎn)業(yè)化雖晚于彩電粉和燈粉，但發(fā)展速度迅猛，目前生產(chǎn)能力已達 600噸左右。 ?CRT顯示用稀土發(fā)光材料 目前彩管中 紅粉 普遍采用銪激活的硫氧化釔 （ Y2O2S∶ Eu） 熒光粉 。由于氧化釔、氧化銪價格昂貴，致使紅粉成本較高。目前的研究方向是探索與優(yōu)化納米級稀土紅色熒光粉的制備工藝，將稀土氧化物超細化、納米化，同時盡量減少稀土用量或尋找廉價材料以代替紅粉中昂貴的稀土原料。 計算機顯示器要求熒光粉具有高亮度、高對比度和清晰度，其紅粉也采用銪激活的硫氧化釔，但銪的含量比彩電紅粉稍高。綠粉為鋱鏑激活的硫氧化釔或硫氧化釓。藍粉也將由稀土發(fā)光材料取代鋅、鍶硫化物。 ?平板顯示用稀土發(fā)光材料 平板顯示分等離子體顯示、液晶顯示、場發(fā)射顯示及電致發(fā)光顯示等。 等離子體顯示用熒光粉主要發(fā)光區(qū)域在紫外區(qū)域，所用的紅粉為銪激活的硼酸釔和硼酸釓，綠粉為錳激活的硅酸鋅，藍粉為二價銪激活的堿土金屬多鋁酸鹽。 場發(fā)射顯示器用熒光粉基本是由傳統(tǒng) CRT用熒光粉加以改進而制成，要求熒光粉組成穩(wěn)定，發(fā)光效率高，不易分解，顆粒結晶質量完好，物理化學性能穩(wěn)定，顆粒尺寸小，目前尚未見規(guī)模化生產(chǎn)。 ?燈用稀土三基色熒光粉 ? 目前商用 藍粉 為銪、錳共激活的多鋁酸鋇鎂。綠粉為鋱激活的多鋁酸鎂鈰， 紅粉 為銪激活的氧化釔。 ? 我國的燈用紅粉質量已達國際先進水平，主要是降低成本的研究。綠粉的量子效率只有 80%，故主要是關于提高發(fā)光效率的研究 ? 稀土長余輝發(fā)光材料 ? 目前商用的 藍色長余輝 發(fā)光材料是銪、鏑激發(fā)的鋁酸鈣 （ CaAl2O4∶ Eu,Dy），綠色長余輝 發(fā)光材料是銪、鏑激發(fā)的鋁酸鍶（ SrAl2O4∶ Eu,Dy）， 其發(fā)光強度、余輝亮度及余輝時間均超過傳統(tǒng)的堿土金屬硫化物發(fā)光材料，而且在空氣中的化學穩(wěn)定性比硫化物優(yōu)良，但缺點是浸泡在水中容易發(fā)生分解。 ? 合成方法 ? 目前工業(yè)生產(chǎn)熒光粉的方法均為傳統(tǒng)的高溫固相合成法，主要優(yōu)點是微晶的晶體質量優(yōu)良，表面缺陷少、發(fā)光效率高，缺點是合成清晰度高，顆粒尺寸大且分布不均勻，難以獲得球形顆粒。 ? 溶膠 凝膠法、燃燒法、水熱法 ?納米稀土熒光粉的發(fā)展 1994年國外首次報道了錳激活的硫化鋅納米發(fā)光材料，引起了人們對此的廣泛研究。同時，稀土納米發(fā)
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