深海水下作業用稀土鋁酸鍶發光聚合物復合材料的研究進展

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(1.深圳海油工程水下技術有限公司,廣東 深圳 518000;2.天津大學材料與工程學院,天津 300350)

稀土聚合物光致發光材料是目前使用最為廣泛的一類發光聚合物復合材料。1996年,Suzawaan等研制的SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+型熒光粉是磷光研究領域的重大突破。他們首次引入了鏑(Dy3+)作為SrAl2O4∶Eu2+的輔助活化劑,以延長磷光時間。因此,第1 批現代發光配合物是Eu2+和Dy3+共摻雜的堿土鋁酸鹽。與硫化物基發光材料相比,Eu2+活化的鋁酸鍶發光材料具有較長的磷光期、較高的穩定性。摻雜銪的磷發出藍綠光,并通過添加稀土離子,如鏑(Dy)或釹(Nd)離子,或添加約10%(摩爾分數)的Al2O3,進一步改善了發光時間[1]。鋁酸鍶相的晶體結構決定了可見光的發射波長,如SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+和Sr4Al14O25∶Eu2+,Dy3+的波長分別為520 和480 nm[2-4],通過吸收來自自然或室內光源的紫外線,并將該能量存儲起來,隨后在黑暗中發光,可以持續數小時到10 h[5,6],且不具有放射性,可以安全地與皮膚接觸。其被廣泛應用于熒光燈、機場和公路用夜光涂料、建筑物、陰極射線管、等離子顯示器、陶瓷產品、紡織品、夜間安全顯示器、時鐘和尋路系統等領域。目前稀土鋁酸鍶發光粉已被廣泛應用到塑料、橡膠和纖維中[7]。通過有機和無機成分的組合,形成多功能先進復合材料的定制性能正受到各個領域的關注[8,9]。其中,稀土夜光纖維是以紡絲原料為基體,采用長余輝稀土鋁酸鹽發光材料,經特種紡絲制成夜光纖維。夜光纖維吸收可見光10 min,便能將光能蓄貯于纖維之中,在黑暗狀態下持續發光10 h 以上。……