理论教育 稀土荧光材料:走近稀土主菜

稀土荧光材料:走近稀土主菜

时间:2023-05-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:稀土元素原子具有丰富的电子能级,因为稀土元素原子的电子构型中存在着4f轨道,为多种能级跃迁创造了条件,从而获得多种发光性能。稀土是一个巨大的发光材料宝库,在人类开发的各种发光材料中,稀土元素发挥着非常重要的作用。

稀土荧光材料:走近稀土主菜

稀土元素原子具有丰富的电子能级,因为稀土元素原子的电子构型中存在着4f轨道,为多种能级跃迁创造了条件,从而获得多种发光性能。稀土是一个巨大的发光材料宝库,在人类开发的各种发光材料中,稀土元素发挥着非常重要的作用。

自1964年掺铕氧化钇(Y2O3∶Eu)被用于制造荧光粉以来,稀土发光材料得到了迅猛的发展,大多数稀土元素或多或少地被用于荧光材料的合成,稀土发光材料已成为显示、照明、光电器件等领域中的支撑材料,并不断有新的稀土荧光粉出现。

稀土三基色荧光灯,它含有钇、铕和铽稀土荧光粉,能发出更亮的光,比标准荧光灯更接近太阳光谱。同时这种光可以节省50%的能耗,三基色荧光粉是将3种发射窄带红(611nm)、绿(545nm)和蓝(450nm)色光谱的3种荧光粉混合而成。在灯管上先涂一薄层卤磷酸盐荧光粉,然后再涂一薄层三基色荧光粉。每支三基色荧光灯管平均含4.5克荧光粉,其中包括60%Eu3+(三价铕)掺杂的氧化钇(红粉)、30%Tb3+(三价铽)激活的铈镁铝酸盐(绿粉)和10%Eu2+(二价铕)激活的钡镁铝盐(蓝粉)。(www.daowen.com)

我国已经能够生产多品种稀土三基色紧凑型节能荧光灯,如H型、U型、M型、2D型、菱型、球型、螺旋型、伞型和异型等,成为世界上款式最多、品种最全的紧凑型荧光灯生产国。稀土三基色节能荧光灯除紧凑型外,还有直管型、环型和方型;同时还有稀土特种荧光灯的加盟,功率1~120瓦,分别有冷阴极荧光灯、外电极荧光灯、无极荧光灯、低压霓虹灯、保健灯、植物生长灯、水族灯和紫外灯等。我国稀土紧凑型节能荧光灯的产量占世界总产量的80%以上,且70%~80%出口国际市场,以OEM为主,然而出口价格却十分低廉。我国对世界的绿色照明事业做出极大贡献的同时也付出了巨大的代价。

随着T5、T8高光效稀土节能荧光灯需求量的逐年增长,稀土荧光粉也保持逐年增长。从1986年的1.2吨/年发展到2010年的8 000吨/年,且粉的质量普遍提高。据统计,2014年我国稀土荧光粉产能已达3万吨/年。年产量从2010年的40多亿支发展到2015年可达60亿支,将消耗灯用稀土荧光粉近1万多吨,折合成三价铕和二价铕7 000吨,三价铽3 000吨。

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