梁剑峰 刘戎治 周子鹄 李赉周（广州秀珀有限公司， 511495)

    摘要：介绍了国内外发光涂料的发展动态及蓄能型发光材料的种类、性能特点。

    关键词：发光涂料；蓄能发光材料；超长余辉

    1、前言

    超长余辉蓄能型发光涂料属于近代高科技功能材料，这种材料可以在太阳光或灯光等可见光照射下吸收并储存光能，然后在黑暗处将吸收的能量再以可见光的形式缓慢地释放出来，发光时间持续10h以上。这种发光涂料由于其拥有超长余辉、高亮度、发光时间长、无放射等优点，应用十分广泛。不仅用于建筑装饰装璜、公共场所安全通道的警示标志，也可用于人造景观、文化艺术品装饰及特殊场合的发光标志，还可以作为隐蔽照明和低度应急照明，给人们的夜间生活和工程作业带来极大的方便，是涂料研究的一个特殊领域。

    2、蓄能发光材料

    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、助剂等按一定的比例通过特殊的加工工艺制成的。之所以具有发光的特点主要是由发光材料的发光性能决定的。众所周知，发光颜料属于固体发光材料，而固体发光材料是一种能将激发的能量转变成可见光的固体物质。当光束入射到固体发光材料时，那些不同类型亚层之间存在能级交错现象的电子就会在离子的基态和激发态之间发生跃迁运动，则此时光束的能量就会转移给被激发的电子，即该波长的光被吸收了。但处于激发态的电子是一种亚稳态，一旦光照停止，该电子就会释放该波长光的能量跃回到基态，从而引起该物质发光，即是一种蓄能发光过程。

    蓄能发光材料可以是一种纯化合物，也可以是掺杂材料。大多数蓄能型发光材料是在化合物基质中掺人杂质形成的，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。杂质的掺人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。目前应用于涂料工业的蓄能发光材料主要有两类，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。

    2.1 硫化锌系发光材料

    硫化锌基质蓄能发光材料的典型代表是铜和钴激活的硫化锌(ZnS：Cu、Co)。ZnS：Cu、Co为淡黄色粉末，可在阳光、白炽灯、365nm和253.7nm紫外线等照射停止后仍能继续发光，余辉时间为(30～60)min。如Cu、Co的掺杂比例合理，其余辉时间可大大延长。

    然而，ZnS型长余辉发光材料在一般情况下很不稳定，而且在长期的紫外线照射下会变黑。硫化锌会转变成硫酸锌，晶格中的铜会转化为氧化铜，由于化学组成和化合物的晶格结构发生变化，因此会逐渐失去发光的性能。同时掺Co的硫化锌、铜发光材料还会对红外线极其敏感，因而限制了该材料的使用范围。

    类似的还有ZnS：Cu、Co、Gd，ZnS：Cu、Er、Gd和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。但该材料余辉只能持续(1～2)h ，在许多应用场合不具有足够的亮度，且接触紫外线或氧气后容易变质。有时为了延长发光涂料的余辉时间往往要添加氘和Pm－147等放射性元素，造成环境的放射性污染，所以该材料体系已逐渐被市场所淘汰。