SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺体系长余辉发光材料,激发光谱范围广,发射光为可见光区域,发光亮度高,且无毒、无放射性,余辉时间长,且较为稳定性。在公安、消防、交通等工业民用领域有着广泛的应用,是一种重要的发光材料。 现阶段制备SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺长余辉材料的方法有许多,如固相反应法、溶胶-凝胶法、燃烧合成法、水热合成法、缓冲溶液沉淀法、微波辐射合成法以及区域熔炼法等。固相法因工艺简单,成本低得以大规模生产应用,但其很难获得混合均匀、单相的长余辉材料,极大地影响到其荧光性能。其他几种方法,因工序较多,操作复杂,成本高,大多处于实验室阶段。随着人们对长余辉材料的各项性能要求的提高,传统的制备工艺的劣势也越来越明显,寻求新的制备工艺、研究新的合成方法已经成为该领域的研究热点。 本论文以活性Al-Sr合金的水解产物作为制备SrAl₂O₄长余辉材料的前驱体,与稀土氧化物Eu₂O₃和Dy₂O₃均匀混合,并在高温还原气氛条件下固相烧结,获得性能优良的长余辉发光材料。 借助激光粒度分析、BET、TG—DTG、XRD、EPS、SEM、TEM等方法,系统研究了不同活化工艺参数下,对Al-Sr合金粉末的粒度分布,晶体结构,微观形貌,比表面积的影响及其水解反应过程中试验现象,pH值的变化。同时研究水解产物的微观结构、形貌、粒度、比表面积等,分析了Al-Sr合金水解反应历程,以及热处理工艺对水解产物结构性能的影响。并以水解产物的热处理后的复合粉末作为制备SrAl₂O₄系长余辉发光材料的前驱体,研究固相反应制备工艺如:烧结温度,反应气氛、助熔剂、稀土添加量等参数对SrAl₂O₄:Eu,Dy长余辉发光材料晶体结构、荧光性能等的影响,并根据缺陷化学理论和试验结果构造了SrAl₂O₄体系的缺陷模型,讨论了发光机理模型。 研究结果表明,在活化工艺中,随喷气压力的增大,合金粉末粒径减小,分布变宽,但当超过3MPa后,粒径反而增大;随着转盘转速的增大,粉末粒径起初很快变小,当转速超过6000转/分钟后,变化趋势变缓。且粒度分布变宽。