稀土發(fā)光材料讓生活更加五顏六色
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紅色和黃綠色發(fā)光材料
?稀土是一個(gè)巨大的發(fā)光材料寶庫(kù)，在人類(lèi)開(kāi)發(fā)的各種發(fā)光材料中，稀土元素發(fā)揮著非常重要的作用。由于稀土元素原子的電子構(gòu)型中存在4f軌道，因此，稀土元素原子具有豐富的電子能級(jí)，為多種能級(jí)的躍遷創(chuàng)造了條件，從而獲得多種發(fā)光性能。根據(jù)激發(fā)源的不同，稀土發(fā)光材料可分為光致發(fā)光（以紫外光或可見(jiàn)光激發(fā)）、陰極射線發(fā)光（以電子束激發(fā)）、X射線發(fā)光（以X射線激發(fā)）以及電致發(fā)光（以電場(chǎng)激發(fā)）材料等。
光致發(fā)光材料
????燈用發(fā)光材料自上世紀(jì)70年代末實(shí)用化以來(lái)，促使稀土節(jié)能熒光燈、金屬鹵化物燈向大功率、小型化、低光衰、高光效、高顯色、無(wú)污染、無(wú)頻閃、實(shí)用化、智能化、藝術(shù)化方向發(fā)展。主要用于各類(lèi)不同用途的光源，如照明、復(fù)印機(jī)光源、光化學(xué)光源等。其中三基色熒光粉（由紅、綠、藍(lán)三種稀土的熒光粉按一定比例混合而成）制成的節(jié)能燈，由于光效高于白熾燈二倍以上，光色也好，受到世界各國(guó)的重視。稀土節(jié)能熒光燈是具有高照度、高節(jié)電、高顯色、高壽命且結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)的新一代光源。上世紀(jì)70年代末，稀土熒光燈在國(guó)外開(kāi)始得到迅速發(fā)展。目前，西歐年產(chǎn)8000萬(wàn)支，占電光源總產(chǎn)量的40％；日本年產(chǎn)量為10000萬(wàn)支，占電光源總量的20％以上；我國(guó)年產(chǎn)量為1200萬(wàn)支，僅占電光源總量的0.5％。
陰極射線發(fā)光材料－顯示用熒光粉
這種材料主要用于電視機(jī)、示波器、雷達(dá)和計(jì)算機(jī)等各類(lèi)熒光屏和顯示器。當(dāng)前使用的彩色電視紅色熒光粉有銪激活的YVO4：Eu、Y2O2S：Eu等。用稀土做成的紅色熒光粉色彩鮮艷而穩(wěn)定，其發(fā)光性能大大超過(guò)了不含稀土的紅粉。因此，全世界對(duì)純氧化銪和純氧化釔的需求量劇增。在薄板電視中，稀土元素在薄膜中制成夾層結(jié)構(gòu)，從紅色變?yōu)樗{(lán)色僅需50毫秒。目前彩色電視熒光粉的主要生產(chǎn)國(guó)有美國(guó)、德國(guó)、日本、挪威等。
X射線發(fā)光（以X射線激發(fā)）
????醫(yī)用X射線照相時(shí)，為將X射線圖像轉(zhuǎn)換為可視圖像，需使用增感屏。增感屏也有多種，其中高靈敏度增感屏使用Gd2O2S∶Tb熒光粉。與其它熒光粉相比，Gd2O2S∶Tb可通過(guò)X射線勵(lì)磁發(fā)出高效率的白光或綠光。估計(jì)這種熒光粉在日本的年產(chǎn)量為
20噸左右。
電致發(fā)光材料
????為實(shí)現(xiàn)彩色電致發(fā)光平板顯示，目前大力研究開(kāi)發(fā)摻雜稀土的電致發(fā)光的薄膜材料，一種等離子顯示板（PlasmaDisplayPanel，PDP）已經(jīng)開(kāi)發(fā)成功，制成了壁掛式的彩色電視機(jī)。等離子顯示屏中大都采用稀土熒光粉。因此，在等離子顯示屏取代了今天的電視后，對(duì)稀土熒光粉的需求將大大增加，其用量將是同尺寸陰極射線管的1.5倍。目前陰極射線管中只有紅粉采用稀土熒光粉，而等離子顯示屏中三色均有使用稀土的可能。待等離子顯示屏普及后，屏幕尺寸也將增大，這無(wú)疑會(huì)提高稀土的總消費(fèi)量。今后的問(wèn)題在于等離子顯示屏的市場(chǎng)規(guī)模及批量生產(chǎn)。
稀土發(fā)光材料的質(zhì)量提高和應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了新一代節(jié)能光源的科研、生產(chǎn)、應(yīng)用，并帶動(dòng)了許多相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，配套能力不斷增強(qiáng)。目前稀土發(fā)光材料，在照明、顯示、信息等方面已獲得廣泛的應(yīng)用，成為人類(lèi)生活中不可缺少的重要組成部分。