稀土发光材料应用_稀土发光材料定义_稀土发光材料论文

1 稀土发光材料发展年表

稀土元素无论被用作发光（荧光）材料的基质成分，还是被用作激活剂，共激活剂，敏化剂或掺杂剂，所制成的发光材料，一般统称为稀土发光材料或稀土荧光材料。30多年来，我国稀土发光及材料科学技术的研发在各级领导和部门关心下从起步和跟踪走向自主发展；稀土荧光体（粉）生产从零开始，已形成一个新的产业。

20世纪60年代是稀土离子发光及其发光材料基础研究和应用发展的划时代和转折点。三价稀土离子发光的光学光谱学、晶体场理论等基础研究日益深入和完善。1964年，高效YVO4∶Eu和Y2O3∶Eu红色荧光粉和1968年Y2O2S∶Eu红色荧光粉的发明，并很快被应用于彩色电视显象管（CRT）中。步入70年代，无论是基础研究，还是新材料研制及其开发应用进入迅速发展时期。

在20世纪70年代以前，我国稀土发光及材料科学和技术并没有形成，仅中科院物理所对CaS和SrS体系中掺Eu、Sm、Ce离子的红外磷光体的光致发光性能，以及在ZnS∶Cu或Mn的电致发光材料中某些稀土离子作为掺杂剂对性能影响进行少量的研究。所用稀土材料全部进口，价格比黄金还贵。

20世纪70年代中科院长春物理所抓住机遇，将这一时期国际上大量的新科研成果引入翻译出版向全国介绍，起"催化剂"作用；同时有一批从事稀土分离的化学科技工作者也纷纷转入从事稀土发光及材料科研和开发工作，加之彩电荧光粉会战，使这一新兴学科在我国正式起步并不断发展。

20世纪60和70年代国际稀土发光材料发展和我国稀土冶炼及分离工业崛起，许多单位跟踪国际上已有成效的工作，纷纷开展稀土离子发光性能研究，以及许多不同用途、不同体系的稀土发光功能材料的研发工作，这里特别应指出的彩电荧光粉成为全国会战任务。

根据当时国内外发展，1973年国家计委下达彩电荧光粉全国会战任务，由中科院长春物理所任组长单位，组织北京大学、北京有色金属研究总院、南京华东电子管厂、北京化工厂、中科院长春应用化学研究所、上海跃龙化工厂和上海电子管二厂等全国主要的研究院所、高校和工厂对彩电三基色荧光粉进行协作攻关。经过3年努力，使彩电三基色荧光粉一次特性接近国外水平。

成果和意义：

（1）找出我国稀土红色荧光粉比日本、美国等国荧光粉性能差的根本原因是三价铈、钕等少量轻稀土杂质及非稀土杂质的猝灭作用。而当时我国生产的氧化钇中含有相当多的这些杂质。

（2）证实加入微量的三价铽或镨离子可以有效地提高发红光的三价铕离子的发光效率。

（3）由于找到影响稀土红色荧光粉亮度的根本原因，使当初亮度只有相对国外样品的80%左右，一下子提高到98%左右，光谱和色品质相同。

（4）上述成果及时反馈我国稀土分离厂，使荧光级Y2O3和Eu2O3原料达到彩电粉要求，使我国高纯单一稀土氧化物开始工业化生产，不仅满足国内要求，而且逐步出口，走向世界，直到今日。

彩电显象管及荧光粉引进

20世纪70年代后期，改革开放开始，我国咸阳彩电显象管总厂在1980年整体引进日本日立公司生产彩电显像管及日本化成公司彩电荧光粉的技术和设备，成立了我国第一家彩电显像管总厂和彩电荧光粉厂。开始，红色稀土荧光粉所用的氧化钇和氧化铕原料全部从日本高价进口，后来几经证明和证实并与日方协商才改用国产稀土原料。当初，彩电三基色荧光粉设计生产能力为90吨/年，现已发展到500吨/年。通过引进使我国彩电显像管和荧光粉与世界先进水平的差距大大缩短。

紧凑型荧光灯及其稀土三基色荧光粉

由于能源危机，20世纪70年代中后期，荷兰菲利浦公司首先发明新一代光源-紧凑型荧光灯及其稀土三基色荧光粉。在国家计委稀土办公室的领导和支持下，这一新兴光源及荧光粉的发展在70年代后期至80年代主要经历跟踪、从无到有发展阶段。在80年代也走过一些弯路，规模小，一味相信进口设备，荧光粉生产作坊式，设备落后。