摘 要 ：主要介绍了蓄能发光涂料的特点、国内外研究情况及涂料的制备技术现状和存在问题。稀土激活碱土金属铝酸盐类涂料作为当前最具代表性的蓄能发光涂料品种，其起始亮度高、余辉时间长且安全环保，具有极好的应用前景。
关键词 ：蓄能发光涂料；稀土激活碱土金属铝酸盐；长余辉
0 前言
发光涂料是将发光颜料、有机树脂或乳液、有机溶剂或水、无机颜填料、助剂等按一定比例通过特殊加工工艺制成的。其之所以具有发光特点主要是由发光材料的发光性能所决定。
1 光致蓄能发光材料
蓄能发光材料可以是一种纯化合物，也可以是掺杂材料。例如稀土元素中 Gd （钆）、 Sm （钐）、 Eu
（铕）、 Tb （铽）、 Dy （镝）等 5 个元素的化合物（如硫酸盐等）以及像 CaWO 4 等纯化合物本身就是发光材料。大多数蓄能型发光材料是在化合物基质中掺入杂质形成的，杂质的含量一般为千分之几到百分之几，多数是两种以上杂质。杂质的掺入可以改变发光材料的性质，即改变发光效率、余辉时间、发光光谱和发光强度。目前发光涂料中所用的发光材料主要是光致蓄能长余辉发光材料，它有两个主要的分支，即硫化锌系发光材料和稀土激活碱土金属铝酸盐发光材料。
1.1 硫化锌系发光材料
硫化锌基质光致发光材料的典型代表是铜和钴激活的硫化锌（ ZnS ： Cu 、 Co ）。 ZnS ： Cu
本身就是长余辉材料，它在阳光、白炽灯、紫外线等照射后仍能继续发光，余辉时间为 30~60 min ，荧光为绿色，峰值波长为
520 nm 。 ZnS 型长余辉发光材料在一般情况下很稳定，但长期在紫外线照射下会变黑。若在硫化锌铜长余辉发光材料中掺入
1 × 10 -6 的 Co ，可大大延长余辉时间。 ZnS ： Cu 、 Co 为淡黄色粉末。但掺 Co
的硫化锌铜长余辉发光材料对红外线极其敏感，在衰减期间如受到红外线的照射，余辉则会大大减弱。因此，这种掺 Co
的发光材料不能用白炽灯进行激发。硫化锌系发光材料还有 ZnS ： Cu 、 Co 、 Gd 、 ZnS ：
Cu 、 Er 、 Gd 以及 ZnS ： Cu 、 Mn 、 Gd 等。 ZnS 系发光材料自 20 世纪初以来，一直被认为是一种长余辉发光材料，并应用于许多领域。但该材料在许多应用场合不具有足够的亮度，而且余辉时间较短，正逐渐被市场所淘汰。
1.2 稀土激活碱土金属铝酸盐发光材料
稀土激活碱土金属铝酸盐发光材料是指以稀土，特别是以 Eu 为激活元素，以碱土金属铝酸盐为基体的一类发光材料。其中
Eu 和 Dy 共激活的铝酸锶 SrO · nAl 2 O 3 ： Eu 、 Dy 是典型代表，它是 20
世纪 90 年代初发展起来的一类新型发光材料。稀土激活碱金属铝酸盐发光材料的特点是起始亮度高、余辉时间长、无放射性危害和耐环境侵蚀，被称为绿色节能材料。该类发光材料可将太阳光和灯光的能量吸收并储存起来，在黑暗中再释放能量发出光来。其无需电源，不存在零部件损坏而不能使用的问题、不需日常维护、可靠性高，在应急指示和其它指示、标志、标识等方面获得了广泛的应用。在
SrO · nAl 2 O 3 ： Eu ， Dy 发光材料中，随着 SrO/Al 2 O 3 比例的不同，荧光的波长和余辉时间也会相应发生变化。通过改变
SrO/Al 2 O 3 摩尔比、 Eu 和 Dy 的掺杂量、矿化剂 B 2 O 3 的用量以及用 CaO
、 MgO 、 BaO 部分或全部取代 SrO ，或将它们复合加入等，可以获得一系列的碱土金属铝酸盐发光材料。其中添加部分
SiO 2 ，可以形成稀土激活碱土金属铝硅酸盐发光材料。
1.3 稀土铝酸盐长余辉蓄能发光材料的制备
首先合成铝酸锶（ SrAl 2 O 4 ）：其主要原料是化学纯的氧化锶和氧化铝。按规定量称量，并加入 B
2 O 3 为助熔剂，在无氧条件下于 1 200~1 400 ℃ 烧制2~4 h ，即转变为 Sr （ AlB
） 2 O 4 ，其反应过程如下：
SrO+Al 2 O 3 +B 2 O 3 → Sr （ AlB ） 2 O 4
合成的铝酸锶并不具备发光特性，因此需要特别处理，即在铝硼酸锶的晶格中掺入 Eu 2+ ，使其成为 Sr
（ AlB ） 2 O 4 ： Eu 2+ 。这种以 Eu 2+ 激活的铝酸盐，具有良好的发光特性。
