三基色荧光粉 把稀土元素作为激活剂引进荧光粉
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17种稀土元素名称及用途镧(La) "镧"这个元素是1839年被命名的,当时有个叫"莫桑德"的瑞典人发现铈土中含有其它元素,他借用希腊语中"隐藏"一词把这种元素取名为"镧"。
镧的应用非常广泛,如应用于压电材料、电热材料、热电材料、磁阻材料、发光材料(兰粉)、贮氢材料、光学玻璃、激光材料、各种合金材料等。
她也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中,光转换农用薄膜也用到镧,在国外,科学家把镧对作物的作用赋与"超级钙"的美称。
铈(Ce)"铈"这个元素是由德国人克劳普罗斯,瑞典人乌斯伯齐力、希生格尔于1803年发现并命名的,以纪念1801年发现的小行星--谷神星。
铈的广泛应用:(1)铈作为玻璃添加剂,能吸收紫外线与红外线,现已被大量应用于汽车玻璃。
不仅能防紫外线,还可降低车内温度,从而节约空调用电。
从1997年起,日本汽车玻璃全加入氧化铈,1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有2000吨,美国约1000多吨.(2)目前正将铈应用到汽车尾气净化催化剂中,可有效防止大量汽车废气排到空气中。
美国在这方面的消费量占稀土总消费量的三分之一强。
(3)硫化铈可以取代铅、镉等对环境和人类有害的金属应用到颜料中,可对塑料着色,也可用于涂料、油墨和纸张等行业。
目前领先的是法国罗纳普朗克公司。
(4)Ce:LiSAF激光系统是美国研制出来的固体激光器,通过监测色氨酸浓度可用于探查生物武器,还可用于医学。
铈应用领域非常广泛,几乎所有的稀土应用领域中都含有铈。
如抛光粉、储氢材料、热电材料、铈钨电极、陶瓷电容器、压电陶瓷、铈碳化硅磨料、燃料电池原料、汽油催化剂、某些永磁材料、各种合金钢及有色金属等。
镨(Pr) 大约160年前,瑞典人莫桑德从镧中发现了一种新的元素,但它不是单一元素,莫桑德发现这种元素的性质与镧非常相似,便将其定名为"镨钕"。
2024年三基色稀土荧光粉市场策略1. 引言稀土材料是一类具有特殊光学特性的材料,广泛应用于荧光粉、LED照明、显示器件等领域。
三基色稀土荧光粉由红色、绿色和蓝色稀土荧光粉组成,可实现广色域和高亮度的显示效果。
本文将探讨三基色稀土荧光粉市场的策略,分析市场趋势和竞争对手,提出相应的市场策略,以提高产品的市场占有率。
2. 市场分析2.1 市场规模三基色稀土荧光粉市场是一个快速增长的市场。
随着LED照明、液晶显示器等领域的需求增加,对三基色稀土荧光粉的需求也在不断增加。
根据市场研究数据显示,三基色稀土荧光粉市场的年复合增长率为10%以上,预计市场规模将达到XX亿美元。
2.2 市场趋势随着科技的不断进步,三基色稀土荧光粉的品质要求也越来越高。
市场趋势主要表现在以下几个方面:•高亮度和高颜色纯度:用户对显示效果的要求越来越高,对荧光粉的亮度和颜色重现能力要求也越来越高。
•超细粒度:随着像素密度的增加,荧光粉的粒度也需要更小,以适应高分辨率的显示设备。
•环境友好型:市场对环保产品的需求增加,对稀土资源的保护也提出更高要求。
2.3 竞争对手分析三基色稀土荧光粉市场存在着激烈的竞争。
主要竞争对手包括国内外知名的稀土荧光粉制造商和供应商。
他们通过不断提高产品品质、降低成本、拓展市场渠道等方式来争夺市场份额。
3. 市场策略针对市场趋势和竞争对手的分析,我们制定了以下市场策略:3.1 产品创新在高亮度和高颜色纯度方面,我们将加大研发投入,提高荧光粉的亮度和颜色还原能力。
通过优化配方和工艺,不断提高产品品质,以满足客户更高的要求。
3.2 技术升级为了适应超细粒度的需求,我们将引进先进的生产设备和技术,提高荧光粉的制备精度,实现更小粒度的荧光粉制备。
3.3 环保制造稀土资源的保护是当前社会的热点问题,我们将加强稀土资源的合理利用,推动稀土荧光粉的环保制造。
通过降低能源消耗、减少废水废气排放等措施,以降低对环境的影响。
3.4 市场拓展我们将扩大市场渠道,与合作伙伴建立良好的合作关系,以提升产品的市场占有率。
十七种稀土用途一览1 镧用于合金材料和农用薄膜2 铈大量应用于汽车玻璃3 镨广泛应用于陶瓷颜料4 钕广泛用于航空航天材料5 钷为卫星提供辅助能量6 钐应用于原子能反应堆7 铕制造镜片和液晶显示屏 8 钆用于医疗核磁共振成像9 铽用于飞机机翼调节器 10 铒军事上用于激光测距仪11 镝用于电影、印刷等照明光源12 钬用于制作光通讯器件13 铥用于临床诊断和治疗肿瘤 14 镱电脑记忆元件添加剂15 镥用于能源电池技术 16 钇制造电线和飞机受力构件17 钪常用于制造合金1 . 镧(La)“镧”这个元素是1839年被命名的,当时有个叫“莫桑德”的瑞典人发现铈土中含有其它元素,他借用希腊语中“隐藏”一词把这种元素取名为“镧”。
镧的应用非常广泛,如应用于压电材料、电热材料、热电材料、磁阻材料、发光材料(兰粉)、贮氢材料、光学玻璃、激光材料、各种合金材料等。
镧也应用到制备许多有机化工产品的催化剂中,光转换农用薄膜也用到镧,在国外,科学家把镧对作物的作用赋与“超级钙”的美称。
铈可作催化剂、电弧电极、特种玻璃等。
铈的合金耐高热,可以用来制造喷气推进器零件。
(资料图)2. 铈(Ce)“铈”这个元素是由德国人克劳普罗斯,瑞典人乌斯伯齐力、希生格尔于1803年发现并命名的,以纪念1801年发现的小行星--谷神星。
铈的广泛应用:(1)铈作为玻璃添加剂,能吸收紫外线与红外线,现已被大量应用于汽车玻璃。
不仅能防紫外线,还可降低车内温度,从而节约空调用电。
从1997年起,日本汽车玻璃全加入氧化铈,1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有2000吨,美国约1000多吨。
(2)目前正将铈应用到汽车尾气净化催化剂中,可有效防止大量汽车废气排到空气中美国在这方面的消费量占稀土总消费量的三分之一强。
(3)硫化铈可以取代铅、镉等对环境和人类有害的金属应用到颜料中,可对塑料着色,也可用于涂料、油墨和纸张等行业。
目前领先的是法国罗纳普朗克公司。
红色荧光粉发展历史(LED,荧光材料,三基色)2009-12-31 15:57:57| 分类:LED-荧光粉| 标签:|字号大中小订阅1802年英国物理学家杨格提出了“在人的视网膜中可能存在3种分别对红、绿、蓝色光敏感的感光细胞,由它们感受的混合光刺激产生各种颜色的感觉”的观点。
不久,赫姆霍兹在此基础上创立了三基色理论[11]。
1974年荷兰飞利浦公司首先研制成功稀土铝酸盐体系三基色荧光粉,实现了高光效和高显色性的统一,从此照明进入了一个新时代[12]。
在三基色荧光粉体系中,红色荧光粉的用量占到60%~80%,对调制白光的色温和显色性等其他方面起重要作用[13][14]。
但是目前无论是荧光灯还是LED使用的三基色荧光粉中,红色荧光粉不论从光学性能上还是从价格上都很难与蓝绿色荧光粉相媲美。
因此研究一种高效的、价格低廉的红色荧光粉是一个迫切需要完成的任务。
众所周知,传统的合成荧光粉方法就是以一个具有光学活性的阳离子来取代基质晶格内的阳离子,也可以用一个光学活性的阴离子来取代基质晶格内的阴离子。
作为基质要考虑两个影响因素:一是共价键性质,即电子云膨胀效应,共价性越高,电子云膨胀效应越大,原子之间的电荷跃迁便越向低能量区移动,使得可以被紫外光甚至近紫外光或可见光激发;二是晶体场效应,晶体场的强弱对发光跃迁的光谱位置和强度都有影响,奇数的晶体场能够使宇称禁戒选律变宽,使得相同宇称之间的跃迁成为可能[15][16]。
从激活剂方面考虑,目前广泛使用的红色荧光粉主要可以分为三大类:以Eu3+为激活剂或主激活剂的荧光体系、以Eu2+为激活剂或主激活剂的荧光体系、以过渡金属离子为激活剂或主激活剂的荧光体系。
1.4.1 以Eu3+为激活剂的荧光体系稀土的发光是由于稀土离子的4f电子在不同能级之间跃迁产生的,由于稀土离子拥有丰富的能级跃迁,所以常用来作为发光材料的激活剂。
人们对Eu3+做激活剂的研究已经很详细。
Eu3+的荧光特性:铕原子提供两个6s电子和一个4f7电子形成sf杂化轨道,由于4f轨道中有7个电子,处于半充满状态,因此4f轨道的能级已经下降,sf杂化轨道的能量也相对下降较多,当与阴离子价电子形成价带后,能级进一步下降,价带不仅仅要位于5s5p的能级之下,而且要位于5s5p能带之下相当的距离,也就是价带与5s5p 能带之间的禁带有相当的宽度。
稀土三基色荧光粉
洪广言
【期刊名称】《液晶与显示》
【年(卷),期】1990(000)0S1
【摘要】一、国内外概况稀土三基色荧光粉由红、绿、蓝三种稀土离子激活的荧光粉组成.早在70年代,M.Koe-dom,J.J.Opstellten和W.A.Tnarnform根据理论计算指出,若能合成三种窄带波段(445nm、545nm和610nm)的荧光粉,按一定比例配制可得到高光效和高显色性的荧光灯.
【总页数】4页(P14-17)
【作者】洪广言
【作者单位】中国科学院长春应化所
【正文语种】中文
【中图分类】TN141.9
【相关文献】
1.瑞金稀土三基色荧光粉生产项目 [J],
2.传统荧光灯技术的创新发展促进稀土三基色荧光粉新生 [J], 葛葆珪
3.第二代稀土三基色荧光粉—稀土磷酸盐系三基色荧光粉 [J], 仝茂福;余兴海
4.浅谈稀土三基色荧光粉回收利用 [J], 刘乃华
5.国内外灯用稀土三基色荧光粉的剖析:(四)稀土三基色荧光粉的结构分析 [J], 刘书珍;洪广言
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稀土发光材料的发光机理及其应用学好:09021126 姓名:彭振华摘要:稀土是我国的重要战略资源,对稀土元素的基本物理和化学性质的了解,是深入研究稀土元素的结构与性能,开发稀土生产新的工艺流程、稀土元素新应用、稀土新材料,充分利用稀土资源的基础。
稀土发光材料在一些方面已得到普遍应用并在新能源和生物医学等方面具有重要的应用前景。
目前稀土材料已广泛用于照明、显示、信息、显像、医学放射学图像和辐射场的探测等领域,并形成很大的工业生产和消费市场规模;同时也正在向着其他新型技术领域扩展,成为人类生活中不可缺少的重要组成部分。
1、稀土发光材料的发光原理物质发光现象大致分为两类:一类是物质受热,产生热辐射而发光;另一类是物体受激发吸收能量而跃迁至激发态(非稳定态)在返回到基态的过程中,以光的形式放出能量。
以稀土化合物为基质和以稀土元素为激活剂的发光材料多属于后一类,即稀土荧光粉。
稀土元素原子具有丰富的电子能级,稀土化合物的发光是基于它们的4f电子在f-f组态之内或f-d组态之间的跃迁。
2、稀土发光材料的重要应用2.1光致发光材料灯用发光材料自70年代末实用化以来,促使稀土节能荧光灯、金属卤化物灯向大功率、小型化、低光衰、高光效、高显色、无污染、无频闪、实用化、智能化等方面发展。
这些发光灯主要被用于照明、复印机光源、光化学光源等由发射红、绿、蓝3种含稀土的荧光粉(即三基色荧光粉)按一定比例混合制成的节能灯。
由于其光效高于白炽灯数倍,光色也好,被长期用于办公室、百货商店和工厂中的照明中。
稀土发光材料的质量提高和应用技术的发展,推动了新一代节能光源的科研、生产及应用,并带动了许多相关行业的发展。
典型的荧光灯是在玻璃管内壁涂荧光粉,当灯通电时,封装在灯两端的电极间放电发出紫外光,荧光粉吸收紫外光受到激发,然后通过各种非辐射弛豫过程和能量传递过程,使稀土离子处于可发出可见光的能态上,从而进一步发出各种颜色的可见光。
①汞灯稀土荧光粉用于高压汞灯中已有多年。
三基色荧光粉把稀土元素作为激活剂引进荧光粉,使荧光粉的发光性能得到明显的改善。
稀土三基色荧光粉的研制和应用是从70年代开始的〔4〕。
70年代初,由Koedam M等人通过对人眼色觉的研究,从理论上推出:如果将蓝、绿、红(波长分别为440nm,545nm,610nm)三种窄波长范围发射的荧光粉按一定比例混合,可制成高效率高显色性的荧光灯。
1974年,荷兰菲利蒲公司的Jverstegen J M等先后合成了稀土绿粉(Ce,Tb)MgAl11O19、蓝粉(Ba,Mg,Eu)3Al16O27和红粉Y2O3∶Eu3+。
并将它们按一定比例混合,制成了三基色粉。
用三基色粉可制成色温(即黑体辐射与光源相同或相近颜色时所达到的温度)为2300~8000K 的各种三基色荧光灯。
一般三基色灯的流明效率为90~100lm/W,显色指数为85~90。
可见三基色灯的流明效率和显色指数比卤磷酸盐荧光灯有了很大的提高。
此外,利用三基色粉的抗紫外线老化,高温、高强度紫外线辐照下稳定性高及高光效、高显色性等优点,可制成U、H等各种紧凑型灯。
这种灯体积小、管径细,紫外线通量比普通直管形灯高得多,管壁温度高。
卤磷酸盐荧光粉不能满足这些要求。
紧凑型灯的问世开辟了节电的新途径,被誉为第三代光源。
这种灯与一般灯相比,当光通和显色指数相同时,它需要的能量是普通灯的1/4,而寿命则是普通灯的5倍。
它正在越来越多地被用于家庭、学校、旅店等场所。
为了进一步提高稀土三基色粉的发光性能,人们还在不断地进行研究、改进。
对于红粉Y2O3∶Eu3+,因为氧化钇很贵,所以主要是关于降低成本的研究。
对于绿粉(铝酸盐居多),因一般绿粉的量子效率只有80%,故主要是关于提高发光效率的研究。
以(Ce、Tb)MgAl11O19为例,通过改变组分使Ce3+的发射(360nm)与Tb3+的吸收(340nm)有最好的重叠,从而增大Ce3+→Tb3+的能量传递。
并且使Ce3+的最大吸收(280nm)蓝移,使之与汞线辐射(254nm)有更好的匹配。
稀土三基色粉中的蓝粉是以Eu2+激活的铝酸盐或卤磷酸盐。
人们对它的研究主要是通过改变组份调整光色,以提高三基色灯的显色性。
一般三基色灯显色指数为82~84,点灯时有黄色感。
由于三基色灯的显色指数明显地受蓝粉的发射峰值的影响,所以当改变其发射峰值为470~500nm(蓝绿粉)时,三基色灯的显色性可得到明显的改善。
表1列出了几种常用的蓝绿粉〔5〕。
表1 目前常用的几种蓝绿粉Table 1 Some blue-green phosphors usedcommonlly at present 蓝绿粉峰值波长(nm) 半峰宽(nm) 二价铕激活的铝酸锶490~492 60~68 二价铕激活的铝酸锶镁470~475 90~95 锑激活的卤磷酸钙475~485 130~140 钨酸镁475~485 120~130 钛激活的磷酸钡490~500 155~165 高桥睦夫和柴田治男〔5〕用Eu2+激活的铝酸锶蓝绿粉代替以往的三基色粉中的蓝粉,使三基色灯的显色指数提高到85以上。
随后他们又用半峰宽为90~140nm的蓝绿粉代替Eu2+激活的铝酸锶蓝绿粉,灯的显色指数达到86以上,当用Eu2+激活的铝酸锶镁时,灯的显色指数达到88以上,发光色感觉自然。
蓝绿粉除了用于三基色灯中,也可和三基色粉一起组成四基色粉以提高灯的显色性。
如Donald Northrop等〔6〕报导的一个实例,见表2。
表2 四基色荧光粉实例Table 2 Four-colour phosphors 发光体组成发光峰值(nm) 发光颜色质量分数/% (Sr,Ca,Ba)5(PO4)3Cl∶Eu2+ 453 蓝9 (Ce,Tb)MgAl11O19 541 绿20 Y2O3∶Eu3+ 611 红34 12(Sr,Eu)O.(B2O3).5P2O5 480 蓝/绿37 结果表明,由于四基色粉的发射光谱填充了三基色粉发射光谱的缝隙,使蓝粉谱带峰值有所降低,谱线更平滑,所以显色指数提高了。
用这种四基色粉制灯的综合效果比用宽带发光粉和三基色粉都进了一步,如表3所示。
表3 四基色粉和其它发光粉的比较Table 3 Comparison of four-colour phosphorwith others 发光体类型最初流明/流明显色指数宽带发光粉2200 90 窄带三基色发光粉3200 73~80 四基色发光粉2925 90 为了使荧光粉发出的光能与自然光一致,还可以加入第五种窄带荧光粉,使其在紫外区也有辐射。
目前这种多基色发光粉正在商品化的过程中。