稀土自發光材料的發光原理

2020-12-05 自發光149

法國物理學家亨利·貝克勒在1896年發現元素放射性光線,從此人類開始研究自發光材料。百年來,人類對自發光材料的研究一共經歷了三個階段。第一階段是我們熟知的居裡夫人發現 「鐳」為代表的無需外因就能自然發光的強放射性材料;第二階段是以硫化鋅為代表的螢光型自發光材料,由於此類材料有放射性,發光時間比較短,亮度也不夠,因為沒有大範圍使用這種材料;第三階段是利用稀土元素激活的劍突鋁酸鹽、矽酸鹽等無輻射的高科技產品,這種材料的出現改變了自發光產品無法大範圍應用的歷史。

稀土具有特殊的電子層結構,有著一般元素所無法擁有的光譜性質,稀土發光幾乎覆蓋了整個固體發光的範疇,只要談到發光,幾乎離不開稀土。稀土元素的原子具有未充滿的受到外界屏蔽的4f5d電子組態,因此有豐富的電子能級和長壽命激發態,能級躍遷通道多達20餘萬個,可以產生多種多樣的輻射吸收和發射,構成廣泛的發光和雷射材料。隨著稀土分離、提純技術的進步,以及相關技術的促進,稀土發光材料的研究和應用得到顯著發展。發光是稀土化合物光、電、磁這三大功能中最突出的功能,受到人們極大的關注。

稀土化合物的發光是基於它們的4f電子在f-f組態之內或f-d組態之間的躍遷。具有未充滿的4f殼層的稀土原子或離子,其光譜大約有30 000條可觀察到的譜線,它們可以發射從紫外光、可見光到紅外光區的各種波長的電磁輻射。稀土離子豐富的能級和4f電子的躍遷特性,使稀土成為巨大的發光寶庫,從中可發掘出更多新型的發光材料。

稀土發光材料的應用會給光源帶來環保節能、色彩顯色性能好及長壽命的作用,有利於推動照明顯示領域產品的更新換代。我國稀土發光材料行業緊跟國際稀土發光材料研發和應用的發展潮流,與下遊產業之間建立了良好的市場互動機制,成為節能照明和電子信息產業發展過程中不可或缺的基礎材料。除上述領域外,稀土發光材料還被廣泛應用於促進植物生長、紫外消毒、醫療保健、夜光顯示和模擬自然光的全光譜光源等特種光源和器材的生產,應用領域不斷得到拓展。

無錫宜世友在稀土自發光 材料的運用方面有了很多年的經驗,特別是稀土自發光的指示標誌牌,研發並製作了消防安全、機場車站、建築安裝、航空海運、電力能源、石油化工、廣告裝飾等行業的各類消防安全指示牌。生產的稀土自發光產品在吸收日光、燈光等可見光10-20分鐘後,便可在夜暗環境中持續發光12小時,蓄髮光功能無限次,使用壽命15年以上。無需電源、無放射性、安裝簡單、免維護。宜世友堅持用環保理念來維護地球資源,將經濟有效的夜光標誌系統應用到消防安全領域,用高度防範意識來管理安全,降低各種事故風險,從而維護我們的和諧生活。

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