Люминофоры, их классификация и особенности применения. Основой любой самосветящейся в темноте краски или лака является особый универсальный наполнитель под названием люминофор.
Люминофор - светящийся в темноте пигмент, имеющий особенность поглощать энергию естественных или искусственных источников света и выделять её в форме видимого свечения в темноте.Цикл поглощения света, его сохранения и выделения повторяется многократно. Люминофоры делятся на группы по способам преобразования света:Группа фотолюминофоров содержит люминофоры, которые преобразуют свет диапазона от УФ до ИК в видимый свет.Группа электролюминофоры содержит люминофоры преобразующие энергию переменного электрического поля в видимый свет.Группа кадотолюминофоры содержит люминофоры преобразующие энергию электронов в видимый свет.Группы рентгенолюминофоры и радиолюминофоры содержат соответственно люминофоры преобразующие рентгеновское, радиационное излучение в видимый свет. Цвет | Длина волны, нм | Красный | от 620 до 760 | Оранжевый | от 585 до 620 | Желтый | от 575 до 585 | Зеленый | от 510 до 575 | Голубой | от 480 до 510 | Синий | от 450 до 480 | Фиолетовый | от 380 до 450 |
Рассмотрим группу "Фотолюминофоры":1. Люминофоры с длительным послесвечением.Назначение: | накопление световой энергии при облучении УФ или видимым светом и выделение её в течение длительного времени после прекращения возбуждения | Применение: | в качестве основного наполнителя нерадиоактивных люминесцентных красок в различных знаках и указателях, средствах обеспечения безопасности движения, дорожных разметках, маркировке наиболее важных приборов и управляющих элементов, при определении микротрещин и микродефектов (в виде паст), окраске стеновых панелей и элементов зданий, в живописи и полиграфии, при оформлении офисов, витрин и т.д.В качестве наполнителей при изготовлении пластмасс, пленок, искусственных волокон, кож, резины, тканей, керамики и разнообразных изделий на их основе (например, одежды, бижутерии, игрушек, сувениров, светильников, выключателей, специальных средств для оснащения полиции, горноспасательной и пожарной служб, прочих видов продукции производственно-технического, бытового и художественного назначения) | Достоинства: | альтернативный и беспроигрышный способ повышения уровня безопасности в случае возникновения аварийных и других нестандартных ситуаций, обеспечение нетрадиционных художественных решений и цветовых эффектов при изготовлении разнообразных изделий и оформительских работах.Возможность выбора цвета люминесценции, сравнительно простая и доступная технология применения люминофоров, возможность неограниченного возобновления их светоизлучающей функции | Характеристика: | порошкообразная немагнитная металлизированная пыль, состоящая из оксидов алюминия, активированных элементами из группы лантаноидов | Условия эксплуатации: | данные люминофоры стабильно работают в диапазоне температур -50°C+400°C и проявляют хорошую устойчивость к различным видам климатических воздействий | 2. Цветопеременный фотолюминофор ФЛП-560/490.Свойства, назначение.Композиционный фотолюминофор. При постоянном возбуждении УФ излучением в диапазоне 350-390 нм дает стационарное свечение, близкое к белому.В процессе первоначального возбуждения люминофора, он имеет белый цвет.После прекращения первоначального возбуждения, послесвечение люминофора сначала имеет желто-зеленый цвет, а затем в течение 1-3 минут переходит к послесвечению бирюзового цвета средней продолжительностью 15-20 минут, после чего приобретает свечение, близкое к белому.Данный тип люминофора может применяться для создания различных цветопеременных люминесцентных структур и световых эффектов. Основные нормируемые показатели качества стандартного образца и их сравнение с отечественным или зарубежным аналогом близкого назначения.Наименование показателей | Значение для стандартного образца | Аналог | 1. Относительная яркость видимого свечения, % | 100 | Нет | 2. Координаты цветности и цвет свечения на разных этапах наблюдения | стационарное свечение | x=0,41 y=0,53 | близкий к белому | | послесвечение через 1 сек | x=0,13 y=0,38 | желто-зеленый | послесвечение через 1,5 мин | x=0,30 y=0,50 | бирюзовый | 3. Средний размер частиц, мкм | 5,0-15,0 | | | | | | | | 3. Цветопеременный фотолюминофор ФЛП-680/410.Свойства, назначение.Композиционный фотолюминофор. При постоянном возбуждении УФ излучением в диапазоне 350-390 нм дает стационарное свечение пурпурно-красного цвета.В процессе первоначального возбуждения люминофора, при дневном свете он имеет белый цвет.После прекращения возбуждения, послесвечение люминофора из красного плавно (в течение 1 минуты) перетекает в фиолетовый цвет, средней продолжительностью 1-3 минуты, после чего приобретает свечение, близкое к белому.Может применяться для создания цветопеременных люминесцентных структур. Основные нормируемые показатели качества стандартного образца и их сравнение с отечественным или зарубежным аналогом близкого назначения.Наименование показателей | Значение для стандартного образца | Аналог | 1. Относительная яркость видимого свечения, % | 100 | Нет | 2. Координаты цветности и цвет свечения на разных этапах наблюдения | послесвечение через 1 сек | x=0,32y=0,14 | пурпурно-красный | Нет | послесвечение через 1 мин | x=0,22y=0,07 | фиолетовый | 3. Средний размер частиц, мкм | 5,0-15,0 | | | | | | | | 4. Цветопеременный фотолюминофор ФЛП-630/570.Свойства, назначение.Композиционный фотолюминофор. При постоянном возбуждении УФ излучением в диапазоне 350-390 нм дает стационарное свечение оранжево-красного цвета. В процессе первоначального возбуждения люминофора, при дневном свете он имеет светло-оранжевый цвет.После прекращения возбуждения, послесвечение люминофора имеет ярко-желтый цвет , и постепенно (в течение 1,0-1,5часов) переходит в свечение, близкое к белому.Может применяться для создания цветопеременных люминесцентных структур. Основные нормируемые показатели качества стандартного образца и их сравнение с отечественным или зарубежным аналогом близкого назначения.Наименование показателей | Значение для стандартного образца | Аналог | 1. Относительная яркость видимого свечения, % | 100 | Нет | 2. Координаты цветности и цвет свечения на разных этапах наблюдения | стационарное свечение | x=0,62 y=0,37 | оранжево-красный | Нет | послесвечение через 1 сек | x=0,26 y=0,58 | желтый | 3. Средний размер частиц, мкм | 5,0-15,0 | | | | | | | | 5. Вспышечный люминофор.Cвойства, назначение:При возбуждении излучением из области 350-450 нм дает интенсивную желто-оранжевую стационарную люминесценцию с выраженным послесвечением того же цвета.После возбуждения дает эффективную желто-оранжевую вспышку фотостимулированной люминесценции (ФСЛ) под действием ИК излучения из области 0,8-1,0 мкм.Может применяться в устройствах, использующих явление ФСЛ, а также для создания люминесцентных покрытий и меток, способных светиться под действием УФ и ИК излучения. 6. Люминофоры возбуждаемые УФ-излучением.Назначение: | преобразование ультрафиолетового света в люминесцентное излучение различных цветов* | Применение: | в качестве основы нерадиоактивных люминесцентных красок в различных знаках и указателях, средствах обеспечения безопасности движения, дорожных разметках, маркировке наиболее важных приборов и управляющих элементов, определения микротрещин и микродефектов (в виде паст), окраски стеновых панелей и элементов зданий, в живописи и полиграфии, при оформлении офисов, витрин и т.д.В качестве наполнителей при изготовлении пластмасс, пленок, искусственных волокон, кож, резины, тканей, керамики и разнообразных изделий на их основе (например, одежды, бижутерии, игрушек, сувениров, светильников, выключателей, специальных средств для оснащения полиции, горноспасательной и пожарной служб, прочих видов продукции производственно-технического, бытового и художественного назначения) | Достоинства: | возможность выбора цвета люминесценции, сравнительно простая и доступная технология применения люминофоров, возможность неограниченного возобновления их светоизлучающей функции | Характеристика: | порошковые материалы, состоящие из активированных оксида алюминия и кадмия | Условия эксплуатации: | предлагаемые люминофоры способны работать в диапазоне температур -50°C+400°C и проявляют устойчивость к различным климатическим воздействиям | 7. Антистоксовые люминофоры.Назначение: | преобразование ИК излучения из областей длин волн 0,9-1,07 мкм и 1,4-1,6 мкм в видимый свет различных цветов, а также ИК излучения из области длин волн 1,4-1,6 мкм в ИК излучения 0,8-1,02 мкм. | Применение: | в приборах ночного видения для расширения ИК-спектральной чувствительности электронно-оптических преобразователей (до 1,6 мкм).В светоизлучающих диодах различных типов (буквенно-цифровые, универсальные матричные, дискретно- и цифроаналоговые) для визуализации знаковой информации в микрокалькуляторах, кассовых аппаратах, электроизмерительных приборах, ЭВМ, диспетчерских пультах, АСУ и др.Для визуализации ИК-излучения и юстировки лазеров, маркировки документов и ценных бумаг, в полупроводниковых излучателях для медицинского приборостроения | Достоинства: | повышение эффективности визуализации объектов приборами ночного видения за счет расширения ИК-спектральной чувствительности электронно-оптических преобразователейВозможность выбора цвета свечения, его чистота и стабильность в широком диапазоне температур и очень длительном периоде эксплуатации люминесцентных излучателей, малая потребляемая мощность и компактность последнихВозможность использования, как одного из оптических способов защиты ценных бумаг и документов от подделки | Характеристика: | порошковые материалы, представляющие собой активированные соединения РЗЭ | Условия эксплуатации: | предлагаемые люминофоры обеспечивают стабильность параметров излучателей в диапазоне температур -60°C +70°C в течении длительного времени | 8. Стоксовый люминофор.Свойства и назначение.При ИК возбуждении в области 0,9-1,0 мкм обладает интенсивными ИК полосами стоксовой люминесценции в области 1,5-1,6 мкм и низким уровнем видимого антистоксового свечения.Может быть использован в различного рода ИК преобразователях свечения (изображения), а также для создания люминесцентных меток, скрытых для визуального наблюдения. 9. Ламповые люминофоры. 9.1. Люминофоры с УФ-излучением.Назначение: | преобразование ультрафиолетового излучения ртутного разряда диапазона УФ-С (253,7 нм) в более длинноволновый диапазон УФ-А | Применение: | в качестве люминофорного покрытия УФ-люминесцентных ламп, использующихся в специальных целях, например:- в медицине для фототерапии кожных заболеваний (в частности, псориаза)- в косметике для получения искусственного загара- для проведения фотополимеризации, сушки, отверждения и других технологических процессов (в частности, в лакокрасочной промышленности, в технике зубного протезирования, при дефектоскопии металлов)- для повышения продуктивности животных и дезинсекции- при контроле денежных знаков, для создания декоративно-рекламных эффектов в освещениии других целей | Достоинства: | многоаспектность применения люминесцентных ламп с этими люминофорами, обусловленная как требуемым (по спектру) УФ-излучением последних, так и их достаточной эффективностью | Характеристика: | порошковые материалы на основе активированных дисиликата бария и фторбората стронция | Условия эксплуатации: | предлагаемые люминофоры эффективны в рабочем режиме УФ-люминесцентных ламп различной мощности (8-80 Вт) | 9.2. Узкополосные люминофоры.Назначение: | преобразование ультрафиолетового излучения ртутного разряда (253,7 нм) в монохромный видимый свет (синий, зеленый или красный) | Применение: | в качестве компонентов люминофорного покрытия люминесцентных ламп общего освещения, обеспечивающих высокие показатели по световому потоку и общему индексу цветопередачи (например, трехполосные трубчатые и компактные люминесцентные лампы), а также для цветных люминесцентных ламп декоративного назначения | Достоинства: | в отличие от широкополосных люминофоров предлагаемые люминофоры обладают повышенной интенсивностью свечения в синей, зеленой и красной областях спектра и высокой эксплуатационной стойкостью в люминесцентных лампах | Характеристика: | порошковые материалы, состоящие из активированных соединений РЗЭ | Условия эксплуатации: | предлагаемые люминофоры эффективны в рабочем режиме люминесцентных ламп различной мощности, в том числе стандартных, энергоэкономичных и компактных конструкций | Группа «Электролюминофоры».Назначение: | преобразование энергии электрического поля переменного тока в видимый свет | Применение: | для декоративного освещения, при фотопечати, для подсветки ЖК-индикаторов и шкал в приборных панелях автомобилей, самолетов, на пультах управления различного назначения, в шкалах измерительных приборов, радио- и телеприемников, телефонных дисплеях и декоративных сувенирах.Для устройств отображения знаковой и графической информации с цветовым и позиционным кодированием в машиностроительной, приборостроительной, авиационной, космической и других отрасляхДля плоских телевизионных экранов | Достоинства: | непосредственное превращение электрической энергии в свет, использование в плоских твердотельных и гибких конструкциях источников света и устройств отображения информации, надежность и виброустойчивость последних, быстродействие, широкий угол обзора и диапазон рабочих температур электролюминесцентных устройств с малым энергопотреблением | Характеристика: | порошковые материалы, состоящие из активированного сульфида цинка | Условия эксплуатации: | Напряжение 115-220 В, частота переменного тока в диапазоне 50-1200 Гц |
Основные преимущества и отличия люминофора на основе Al Oxid от люминофоров производимых на основе солей Zn и Cu: · Период послесвечения в десятки раз больше, чем у фосфоресцентного пигмента, на основе солей Zn;· Увеличение люминесценции и послесвечения с увеличением времени активации;· Превосходные погодная и световая устойчивость;· Отсутствие опасных для здоровья веществ;· Не загрязняет окружающую среду и обладает высокой химической стабильностью;· Вся продукция имеет паспорта безопасности. Еще пару лет назад люминофор в основном делался из оксидов цинка. Такой люминесцентный пигмент был достаточно тяжелым - имел высокую плотность, что значительно ограничивало сферу практического использования. Начальный уровень свечения его более ярок, но длительность послесвечения ниже, нежели у современных люминофоров более чем в 10 раз. То есть зарядка такого люминофорного состава даже сильной УФ лампой не приводила к существенному накоплению энергии таким люминесцентным пигментом. Что уж и говорить о сроке использования цинкового люминофора - он измерялся всего 5-10 годами в лучшем случае. Люминофор на основе оксидов цинка не является влагостойким, а соответственно не может применяться в водных растворах и хранится во влажной среде. Так же он подвержен температурным колебаниям — при отрицательной температуре не светит, при нагреве обладает ярким свечением.Удивительно, но люминофор на основе оксидов цинка все еще можно найти в продаже. Он по прежнему производится некоторыми предприятиями в России, а также Китае на сильно устаревшем оборудовании и по старинным технологиям. Если Вы наткнулись на такой светящийся порошок, то не тратьте свое время - есть люминофоры купив которые, Вы получите намного более привлекательный эффект свечения. Практически все виды современного производства люминофоров основаны на использовании оксидов алюминия. Они обеспечивают оптимальное соотношение яркости и длительности свечения люминофора и адаптируют его к использованию в коммерческих и бытовых целях.Такой люминофор обладает водостойкостью, температуростойкостью, может использоваться с любыми растворами - вобщем универсален. По классу опасности его можно отнести к классу опасности муки. Можно сделать короткий обзор некоторых стран-производителей люминофора.1. Самый дешевый люминофор можно закупить в Китае. Здесь стоимость 1 кг может составить около 80-90 долларов США (но заказывать придется мешками килограмм по 20-25-ть).Среди всех люминофоров "от производителя" это самый худший вариант. Почему? Ответ простой: такой люминофор делается из алюмосиликатов - отходов производства, либо материалов низкой степени химической чистоты (а не оксидов алюминия в чистом виде). Использование алюмосиликатов (первичных отходов производства люминофора на основе оксида алюминия) удешевляет производство люминофоров, однако и ухудшают основные параметры работы люминесцентного пигмента. Например, Вы вряд ли сможете заставить такой люминофор светиться более 1 часа. Размер фракции - около 65-120 микрон. Срок службы составляет не более 2-3 лет в лучшем случае.Китайский люминофор условно безопасен. Это связано с гидрофобностью самой частички люминесцентного пигмента. При реакции с водой, образуется оксид стронция, который токсичен для человека.Кроме этих (самых важных, на наш взгляд) параметров китайский люминофор от производителя имеет низкие показатели яркости и длительности свечения.Очень жаль, что многие покупатели беззаботно смотрят только на цену люминофора, и не обращают внимание на другие параметры люминесцентного пигмента.В результате, это приводит к тому, что "конечная цена" такой покупки увеличивается более чем в 10 раз, с учетом лечения острых респираторных заболеваний и вывода токсинов из печени и почек и т.д.2. Корейский люминофор и светящийся порошок из Гонг Конга ничем не отличаются от китайского за исключением более высокой цены. Технология производства люминофора одна и та же.3. В России фраза «люминофор от производителя» на 99% означает использование старого советского оборудования, которое было создано еще для спекания люминофора из оксидов цинка. Качество продукции оставляет желать лучшего, а основные характеристики на порядок ниже.4. Наибольшего внимания заслуживает люминофор от производителя в Японии. При тесте такого светящегося порошка мы обнаружили, что он сделан из самых чистых компонентов (как того и требует технология производства люминофора) и имеет приемлемую однородность свечения. Хотя люминесцентный пигмент и оказался гидрофобным, однако яркость свечения и длительность свечения была на достаточном уровне. Особенность работы японского люминофора - относительно низкая пиковая яркость люминесценции и более продолжительный период средней яркости свечения люминофора. Минимальная стоимость 1 кг люминофора превышает 400 евро за 1 кг - это значительный минус данного светящегося порошка из Японии.Таким образом, "люминофор" - это продукт, который можно купить в разных странах, однако он будет иметь либо низкую стоимость и низкое качество, либо достаточное качество и высокую стоимость. А как насчет наилучшего качества и умеренной стоимости? Такую возможность сегодня дает наша компания, предоставляя Вам возможность купить люминофор, который обладает оптимальным соотношением цены и качества. Мы выступаем в качестве "доработчиков" люминофоров уже существующих марок (в том числе и китайских) до показателей соответствующих общепринятым сегодня нормам по понижению гидрофобности, повышению интенсивности, длительности свечения, расширения палитры цветовых оттенков, и самих цветов свечения люминофоров. Достигается это путем дополнительной активации люминофоров существующих марок металлами из группы лантаноидов, методом "холодного синтеза". Само собой разумеется, мы стараемся, чтобы наши "доработки" были территориально ближе и гораздо более доступны по цене, чем их "брендовые" аналоги.В частности, многими производителями и продавцами люминофоров в России утверждается невозможность существования фотолюминофора с насыщенно-красным цветом свечения... Обратите внимание на марки ЛТ02, ЛТо7 и ЛТ08 в нашем каталоге люминофоров (см. ниже)... В отличие от менее скептически настроенных продавцов люминофоров, продающих под видом люминофора с красным свечением смесь желто-зеленого люминофора окрашенного красно-алым флуоресцентным пигментом (получается светло-оранжевый цвет свечения), у нас люминофор насыщенно-красного свечения есть!!!Бытует еще один миф: Чем крупнее фракция - тем ярче и дольше светит... Увы - это всего лишь миф.Будьте готовы купить люминофор, у которого размер фракции не превышает 2-45 микрон. В противном случае Вы не сможете его нормально использовать (будет забиваться пульверизатор, наблюдаться ощутимая шероховатость, бороться с которой можно лиши исподволь увеличивая толщину окрашенного слоя). Кроме того, расход люминофора будет выше на 30-40%, поскольку зернистость будет избыточной (хотя цена такого люминофора и чуть ниже мелкофракционных).Правильным будет купить люминофор, который светиться на уровне 8-10 часов. Если Вам говорят, что люминесцентный пигмент может светиться более 20 часов и т.д., то это неправда.Люминофор на основе оксида алюминия - это лучший люминофор, который существует на сегодняшний день, и его максимальное время эффективного свечения от 6 до 12 часов (в зависимости … Продолжение »
|