Большая энциклопедия нефти и газа. Общие сведения о параметрах люминофоров

Светящаяся краска может стать источником вдохновения и материалом для создания уникальных декоративных эффектов. Она светится в темноте, превращая обычное помещение в сказочное место. Но такой краской декорируют не только интерьер. Люминесцентный пигмент поможет придать необычный вид любой поверхности или предмету. И при этом светящийся состав несложно приготовить своими руками в домашних условиях.

Люминесценция – это способность вещества светиться в темноте за счет накопленной ранее световой энергии. В люминесцентной краске есть такие вещества, как светящиеся пигменты (люминофоры). Они «накапливают свет» за день или в то время, пока включено искусственное освещение. А когда наступает темнота, становится заметно яркое свечение окрашенной поверхности.

Важно! Нельзя путать люминесцентные (люминофорные, самосветящиеся) краски с флуоресцентными. Последние могут светиться только под воздействием ультрафиолетовых лучей (для них нужно покупать специальные лампы).

Люминесцентные краски светятся в темноте за счет накопленной световой энергии

Процесс накапливания и отдачи световой энергии люминофором обратимый, поэтому светящаяся краска будет «работать» годами. Люминофор – физически и химически устойчивое вещество, которое прослужит не менее 30 лет даже снаружи здания. При этом достаточно всего 15–20 минут «подзарядки» ярким светом, чтобы окрашенная поверхность светилась около 8 часов. Яркость свечения зависит от концентрации люминофора в составе краски.

По принципу действия люминесцентные материалы похожи на фосфоресцентные. Но последние содержат опасный для здоровья фосфор. Поэтому их используют очень редко и лишь для наружных работ. А вот материалы на основе люминофора полностью безопасны.

Область применения светящихся красок

Кроме самого люминофора, в светящуюся краску входит прозрачный лак (он выступает основой материала). Именно от свойств лака зависит область применения конкретного состава. Его можно подобрать практически для любой поверхности – металла и пластика, гипсокартона и обоев, бетона и штукатурки, текстиля и древесины, стекла и керамики.

На заметку! Светящийся состав можно наносить на живые цветы и использовать для боди-арта. Но это должна быть акриловая дисперсия на водной основе, безопасная для здоровья.

Часто светящиеся краски используют при выполнении работ по боди-арту

Люминесцентную краску используют:

при нанесении дорожной разметки, покраске ограждений и дорожных знаков;
для декора внутренних поверхностей (нанесение рисунков на стены, потолки, полы);
для покраски мебели и других элементов интерьера;
в гриме, сценическом искусстве, при создании театральных костюмов и декораций;
во флористике;
при изготовлении рекламной продукции (от вывесок до сувениров);
в ландшафтном дизайне (от покраски беседок и заборов до создания сложных рисунков на фасадах);
в тюнинге автомобилей, велосипедов, мотоциклов (для аэрографии, покраски дисков, колпаков, бамперов, спойлеров);
для производства спецодежды работников дорожных и аварийных служб.

Тюнинг автомобиля – одна из сфер применения светящейся краски

Все представленные на рынке составы можно разделить на две большие группы:

Бесцветные (или полупрозрачные). Это лаки, которые при дневном свете практически незаметны. Их можно наносить поверх любого «видимого» рисунка.
Цветные. Эти эмали кроме люминофора имеют в своем составе красящий пигмент (колер). Днем они выглядят как обычные краски, а ночью светятся.

На рынке представлен большой ассортимент люминесцентной краски

Также люминесцентные ЛКМ различаются по составу основы и эксплуатационным свойствам. Среди них есть:

Полиуретаново-минеральные эмали. Имеют высокую адгезию и подходят для окрашивания различных пластиков.
Водно-дисперсные (акриловые) эмульсии. Безопасны и быстро сохнут.
Термостойкие краски. Создают покрытия, которые выдерживают нагрев до +500 °С. Хороши для окрашивания металлических конструкций, стекла, керамики.
Водостойкие составы. Создают на окрашенной поверхности тонкую водонепроницаемую пленку. Применяются для окрашивания бассейнов, водоотводов, элементов ванных комнат.

Как приготовить светящуюся краску из порошкового люминофора?

Сделать краску с эффектом свечения можно своими руками. Для этого нужно купить люминофор, подобрать прозрачный лак и растворитель к нему. Также понадобится керамическая или стеклянная посуда для смешивания ингредиентов.

Люминофор нужного цвета можно найти в интернете или магазине стройматериалов. Он довольно дорогой, но 100 г этого порошка хватает для сплошного окрашивания около 8 кв. м поверхности. Цена зависит от цвета свечения: пигменты салатовых, голубых и белых оттенков стоят дешевле, а вот более яркие – красные, оранжевые, синие, зеленые – дороже.

Люминофор – светящийся порошок для изготовления люминесцентной краски

Важно! Лак следует выбирать под ту поверхность, которая будет окрашиваться. Только так готовая краска будет хорошо держаться.

Как сделать светящуюся краску в домашних условиях:

Налить в посуду лак.
Досыпать порошковый люминофор (идеальным считается соотношение, когда состав на 70 % состоит из лака и на 30 % – из светящегося пигмента).
Добавить в смесь немного растворителя (до 1 % от общей массы).
Тщательно размешать.
Если нужно получить окрашенный состав, в посуду добавляют также колер.

Материалы и инструменты, необходимые для приготовления люминесцентной краски

Сделанную таким образом краску используют и хранят так же, как обычный лак аналогичного типа.

При большом желании можно приготовить люминофор своими руками. Правда, для этого понадобится больше стараний и специальные реактивы. Что нужно делать:

Перед тем как сделать люминофор, следует рассчитать необходимый объем светящейся краски. Вполне возможно, что проще и дешевле будет купить в магазине готовый материал. К тому же, «фирменная» краска всегда будет качественнее кустарной, и цвет свечения можно подобрать сразу, без длительных экспериментов. А имея в своем арсенале одну или несколько баночек люминесцентной краски, легко создать необычную вещь, стильный тюнинг или уникальный интерьер.

Классификация люминофоров по виду поглощаемой энергии.

Акту люминесценции предшествует акт поглощения энергии.

Люминофоры, возбуждаемые ультрафиолетовым видимым или инфракрасным светом, называются фотолюминофорами , а, соответствующая этому виду люминесценция – называется фотолюминесценцией .

Рентгенолюминофоры – это люминофоры, которые эффективно поглощают и возбуждаются рентгеновскими лучами.

Радиолюминофоры наиболее эффективно поглощают и возбуждаются: α – β – γ – лучами.

Катодолюминофоры – это люминофоры, светящиеся под воздействием потока электронов.

Электролюминофоры – вещества, эффективно излучающие при поглощении энергии электрического поля. Они подразделяются на люминофоры постоянного поля и люминофоры переменного поля.

Хемолюминофоры – вещества, использующие в качестве источника энергию химических реакций. Соответствующая им люминесценция, называется хемолюминесценцией .

Люминофоры предназначены для использования в приборах или устройствах определенного типа. К таким устройствам относятся: люминесцентные лампы, экраны телеприемников, мониторы компьютеров, счетчики квантов, рентгеновские усиливающие экраны и т.д.

Эти приборы должны по своим характеристикам удовлетворять определенным требованиям или стандартам, в том числе требованиям по светотехническим параметрам. Для достижения параметров прибора необходимо применять люминофоры с требуемым набором свойств, и, следовательно, предъявлять к люминофорам специальные требования.

Такие технические требования разрабатываются изготовителями приборов и в обязательном порядке согласовываются с изготовителем люминофоров. Они фиксируются в документе, который называется «Технические условия».

Рассмотрим наиболее важные и применяемые из них.

Экраны телеприемников, люминесцентные лампы или другое устройство должны иметь хорошие яркость, цвет, четкость изображения. Эти параметры устройства определяются конструкцией прибора и, в большей степени, свойствами люминофора

Одним из основных параметров является яркость свечения. Люминофор преобразует энергию с каким-то коэффициентом полезного действия. Доля поглощенной мощности, выделяемая в виде света, называется энергетическим выходом или эффективностью. Отношение величины излучаемого светового потока к падающей на него мощности называется светоотдачей люминофора. Она измеряется в люменах/Ватт (lm/W).

В случае фотолюминесценции мощность, поглощаемую и излучаемую люминофором можно выразить числом фотонов или квантов света. Отношение числа квантов света излучаемых в единицу времени к числу поглощенных за это время квантов называется квантовым выходом люминесценции. Энергия испускаемого кванта, как правило, всегда меньше энергии поглощаемого кванта (правило Стокса). Следовательно, излучение всегда находится в более длинноволновой области спектра, чем поглощение. Так как в реальных кристаллах излучение и поглощение не монохроматично, то возможно перекрытие длинноволновой части спектра поглощения и коротковолновой части спектра излучения. Однако, среднее значение энергии поглощения всегда выше среднего значения энергии люминесценции.

Основным энергетическим параметром технических условий является относительная яркость или интенсивность люминесценции . Это яркость или интенсивность испытуемого образца, измеренная относительно стандартного образца. При этом потребитель и изготовитель люминофора имеют одинаковые стандартный образец, методику испытаний и аппаратуру для проведения испытаний.

Цвет люминесценции определяется спектральным составом излучения. Спектральный состав описывается зависимостью спектральной плотности излучения от длин волны, либо от энергии фотона. В технические условия вносят такие спектральные параметры как положение максимума длины волны излучения, полуширину максимума излучения или определенную интенсивность излучения при фиксированных длинах волн.

Для некоторых типов приборов необходимо достижение определенных кинетических характеристик люминесценции: время спада интенсивности излучения до определенного уровня, или время возрастания интенсивности излучения до определенного уровня. В технические условия к таким люмиофорам вводится параметр «послесвечение» - время спада интенсивности излучения до определенного уровня.

Кроме уже рассмотренных параметров есть еще ряд параметров, необходимость введения которых, обусловлена требованиями к прибору по контрастности и разрешающей способности экрана. К ним относятся требования к коэффициентам отражения люминофора при определенных длинах волн и требования к размеру частиц или гранулометрическому составу люминофоров. Способ нанесения люминофора на экран или подложку, способ изготовления устройства, условия эксплуатации люминофора в устройстве также приводят к необходимости введения дополнительных параметров в технические условия.

Пункт «гранулометрический состав » включает:

Средний размер частиц люминофора, мкм;

Массовая доля частиц размером менее D1мкм, % не более;

Массовая доля частиц размером менее D2 мкм, % не более.

Этот параметр определяется с учетом вида возбуждения, необходимой разрешающей способности и режимом работы экрана.

Параметр «седиментационный объем » - объем занимаемый единицей массы люминофора в суспензии определенного типа (см3/г).

Параметры «гидроемкость » или «маслоемкость » - количество воды или масла адсорбированных поверхностью единицы массы люминофора (мл/г).

Эти параметры характеризуют склонность частиц люминофора объединяться в объемные агломераты. Они также характеризуют склонность частиц люминофора к плотной и равномерной упаковке по поверхности подложки.

Параметр «потеря яркости » после отжига люминофора при определенной температуре (как правило 350-450 С) в вакууме, на воздухе или смеси газов, обусловлен технологией изготовления устройства.

Необходимость введения параметра «отсутствие посторонних включений и частиц светящихся иным цветом » в ТУ практически всех люминофоров очевидна.

1.5 Основные операции синтеза люминофоров .

Как мы уже знаем, люминофоры являются веществами, оптические свойства которых чрезвычайно сильно зависят от наличия примесных и собственных дефектов. Поэтому для достижения заданных светотехнических параметров необходимо тщательное соблюдение режимов технологических операций при синтезе люминофоров и использование сырья и вспомогательных материалов с малым содержанием примесей.

Помещения должны быть чистыми. Они имеют систему приточной и вытяжной вентиляции. Воздух, поступающий из приточной системы очищен от пыли.

Технологическое оборудование, например, реакторы, выпарные чаши, не должно быть источником загрязнения. Оно изготавливается из химически стойких сортов стали. Применяется футеровка эмалью или тефлоном. Термическое оборудование также не должно являться источником примесей, поэтому нагреватели и внутренняя футеровка печей, сушильных аппаратов изготавливаются из материалов устойчивых к воздействию высоких температур и компонентов газовой среды (атмосферы), в которой идет термообработка.

Одним из основных компонентов в производстве люминофоров является вода. К ней предъявляются жесткие требования по содержанию примесей. Например, массовая доля ионов железа не должна превышать величину 1*10 -6 %, меди – 1*10 -6 %, никеля – 1*10 -6 %, кобальта – 5*10 -6 %, органических веществ - 1*10 -2 %. Удельное электрическое сопротивление должно быть не менее 18 Мом. Для получения такой чистой воды применяются специальные методы очистки: ультрафильтрация, обратный осмос, электродиализ, дистилляция, очистка в ионообменных колоннах.

Применяемое сырье (исходные материалы) также должно быть чистым. Как правило, в производстве люминофоров используют реактивы следующих квалификаций:

Особочистые (ос.ч),

Химически чистые для люминофоров (хч/дл),

Химически чистые (х/ч),

Чистые для анализа (ч.д.а.).

Реактивы более низкой квалификации должны подвергаться дополнительной очистке.

Рассмотрим последовательность технологических операций или технологических стадий, применяемых в производстве люминофоров.

1. Подготовка основных и вспомогательных материалов и оборудования. Эта стадия включает: уборку помещения, промывку и очистку оборудования, выбор исходных материалов требуемой квалификации.

2. Приготовление растворов. На этой стадии изготавливаются растворы тех реактивов, которые применяются в жидком виде. Как правила это растворы активатора, соактиватора, плавней (минерализаторов) или основных материалов. На этой стадии возможна доочистка материалов, например методами перекристаллизации, экстракции или фильтрации.

3. Осаждение или соосаждение. На этой стадии из растворов получают, например, оксалаты, сульфиды, гидроксиды, фторида или фосфаты материалов, которые являются основой люминофора. В случае соосаждения полученные полуфабрикаты в своем составе содержат и активатор. В ходе выполнения контролируется полнота осаждения.

4. Приготовление шихты (смеси). Операция включает тщательное смешивание полуфабрикатов (полупродуктов), или исходных материалов, растворов активатора, минерализатора и сушку смеси, в том случае, если применяются растворы. Иногда эта операция заключается только в смешивании сухих материалов. На этой стадии смесь контролируется на соответствие рецептуре.

5. Подготовка шихты к термообработке . На этой стадии проводят взвешивание шихты или ее части, снаряжение (наполнение) тиглей, кювет, ампул или иных контейнеров шихтой и вспомогательными материалами, которые необходимы для создания требуемой среды (атмосферы) в процессе термообработки (прокаливания) шихты.

6. Термообработка (прокаливание) Эта операция проводится в печах при температурах, лежащих в диапазоне 750 -1800 С. На этой стадии контролируется температура, время (длительность) и состав газовой атмосферы.

7. Разбраковка. После охлаждения контейнера, в котором проводили прокалку, полученный материал – люминофор осматривают под УФ излучением и вручную удаляют посторонние включения или части прокаленной шихты, которые не светятся или светятся отличающимся от требуемого цветом.

8. Просев (мокрый просев ). Люминофор просевают через крупное сито из капроновой ткани для того, чтобы разрушить не прочные образования – комки. Эта операция облегчает удаление минерализатора на следующей стадии.

9. Отмывка. На этой стадии осуществляется удаление минерализаторов (плавней) из состава люминофора. Как правило для отмывки используют дистиллированную или деионизованную воду, иногда органические растворители – этиловый спирт, ацетон, октан и т.п. Отмывку проводят в реакторах с мешалкой. Перемешивают не менее 20 – 30 минут, затем дают осесть твердой части суспензии. Промывочную жидкость декантируют. Операцию повторяют 3 – 5 раз. На этой стадии контролируется рН суспензии и иногда, концентрация некоторых элементов.

10. Дезагрегация. Целью операции является разрушение агломератов, которые образовались при прокаливании люминофора. Операцию проводят в реакторе с мешалкой. К суспензии люминофора в воде при перемешивании добавляют поверхностно-активное вещество (ПАВ), - соединение обладающее создавать на поверхности частиц люминофора заряд. Частицы, образующие агломерат, отталкиваются друг от друга за счет возникновения потенциала на поверхности. Одноименный заряд на поверхности частиц препятствует образованию повторных агломератов. При этом на люминофор оказывают и механическое воздействие различными способами. Наиболее распространенным способом является перемешивание суспензии, в которую помимо ПАВ добавлены шары из легкого материала, например, полиметилметакрилата. Механическое разрушение агломератов в суспензии может осуществляться также воздействием ультразвука с частотой 18-20 кГц, либо путем пропускания суспензии через распылительную форсунку. После проведения дезагрегации проводят отмывку суспензии от избытка ПАВ путем 2-3-х кратной отмывки деионизованной водой. На этой стадии контролируется параметр «Седиментационный объем». Чем он меньше, тем успешнее прошла дезагрегация.

11. Классификация или разделение частиц по размерам. Цель операции – удаление частиц с размером больше или меньше заданного. Операция проводится несколькими методами. Наиболее простой метод – просев через сито с заданным размером отверстий. Частицы требуемого размера можно выделить методом седиментации – осаждения. Водную суспензию перемешивают, затем останавливают мешалку, и дают осесть части суспензии. Частицы большего размера оседают на дно реактора в первую очередь. Частицы, которые не осели, передаются в другой реактор. Разделение частиц по размерам можно проводить в восходящем потоке жидкости или газа. Для разделения частиц по размерам также применяют и гидроциклон. Контролируемый параметр – гранулометрический состав.

12. Модифицирование поверхности. Цель операции – нанесение на поверхность частиц люминофора модифицирующего покрытия, которое решает задачи повышения термостойкости, гидролитической устойчивости, уменьшения повторной агломерации люминофора, увеличения срока службы люминофора в приборах. Для этого на поверхность частиц наносят тонкий слой соединения имеющего, например, высокую температуру плавления. Это могут быть силикаты, алюминаты металлов. Как разновидность модифицирования для люминофоров неустойчивых к воздействию влаги применяют капсулирование – нанесение на поверхность частиц сплошного слоя, например легкоплавкого стекла.

13. Отмывка. В том случае, если модифицирование проводили в суспензии, люминофор отмывают от избытка компонентов модифицирующего покрытия деионизованной водой или какой-либо другой жидкостью.

14. Фильтрация. Частицы люминофора отделяют от жидкости с применением нутч-фильтров, барабанных вакуумных фильтров, центробежных фильтров.

15. Сушка. Люминофор сушат при 80-150 С с применением сушильных шкафов, вращающихся сушильных печей, вакуумных сушилок.

φορός - несущий) - вещество, способное преобразовывать поглощаемую им энергию в световое излучение (люминесцировать).

Основные сведения

По химической природе люминофоры разделяются на неорганические (фосфо ́ры), большинство из которых относится к кристаллофосфо ́рам, и органические (органолюминофоры). Свечение неорганических люминофоров (кристаллофосфо ́ров) обусловлено в большинстве случаев присутствием посторонних катионов , содержащихся в малых количествах (от 2 % до 0,0001 %).

) обычно являются ионами металлов; например, свечение сульфида цинка активируется ионом меди . Неорганические люминофоры применяют в люминесцентных лампах , электронно-лучевых трубках , для изготовления рентгеновских экранов, служат индикаторами радиации и др. Органические люминофоры (люмогены) применяют для изготовления ярких флуоресцентных красок, текстиля, пластмасс, украшений, типографии, полимерной глины, обоев, тату пигментов, косметики, люминесцирующих материалов, используют в чувствительном люминесцентном анализе в химии , биологии , медицине и криминалистике .

Разновидности

Существует несколько разновидностей люминофоров. Из них стоит выделить следующие:

Фотолюминофоры - разновидность люминофоров, которые обладают свойствами сохранения накопленной энергии при возбуждении, и её отдачи, с обладанием собственного послесвечения какой-либо продолжительности после прекращения возбуждения в виде светового излучения в видимой, ультрафиолетовой или инфракрасной зоне.

См. также

Напишите отзыв о статье "Люминофор"

Примечания

Литература

Жиров Н. Ф. Люминофоры. - М .: Гос. изд-во оборонной пром-ти, . - 480 с.

Казанкин О.Н., Марковский Л.Я., Миронов И.А. . - 1975. - 192 с.

Отрывок, характеризующий Люминофор

Николай с удивлением смотрел на ее лицо. Это было то же лицо, которое он видел прежде, то же было в нем общее выражение тонкой, внутренней, духовной работы; но теперь оно было совершенно иначе освещено. Трогательное выражение печали, мольбы и надежды было на нем. Как и прежде бывало с Николаем в ее присутствии, он, не дожидаясь совета губернаторши подойти к ней, не спрашивая себя, хорошо ли, прилично ли или нет будет его обращение к ней здесь, в церкви, подошел к ней и сказал, что он слышал о ее горе и всей душой соболезнует ему. Едва только она услыхала его голос, как вдруг яркий свет загорелся в ее лице, освещая в одно и то же время и печаль ее, и радость.
– Я одно хотел вам сказать, княжна, – сказал Ростов, – это то, что ежели бы князь Андрей Николаевич не был бы жив, то, как полковой командир, в газетах это сейчас было бы объявлено.
Княжна смотрела на него, не понимая его слов, но радуясь выражению сочувствующего страдания, которое было в его лице.
– И я столько примеров знаю, что рана осколком (в газетах сказано гранатой) бывает или смертельна сейчас же, или, напротив, очень легкая, – говорил Николай. – Надо надеяться на лучшее, и я уверен…
Княжна Марья перебила его.
– О, это было бы так ужа… – начала она и, не договорив от волнения, грациозным движением (как и все, что она делала при нем) наклонив голову и благодарно взглянув на него, пошла за теткой.
Вечером этого дня Николай никуда не поехал в гости и остался дома, с тем чтобы покончить некоторые счеты с продавцами лошадей. Когда он покончил дела, было уже поздно, чтобы ехать куда нибудь, но было еще рано, чтобы ложиться спать, и Николай долго один ходил взад и вперед по комнате, обдумывая свою жизнь, что с ним редко случалось.
Княжна Марья произвела на него приятное впечатление под Смоленском. То, что он встретил ее тогда в таких особенных условиях, и то, что именно на нее одно время его мать указывала ему как на богатую партию, сделали то, что он обратил на нее особенное внимание. В Воронеже, во время его посещения, впечатление это было не только приятное, но сильное. Николай был поражен той особенной, нравственной красотой, которую он в этот раз заметил в ней. Однако он собирался уезжать, и ему в голову не приходило пожалеть о том, что уезжая из Воронежа, он лишается случая видеть княжну. Но нынешняя встреча с княжной Марьей в церкви (Николай чувствовал это) засела ему глубже в сердце, чем он это предвидел, и глубже, чем он желал для своего спокойствия. Это бледное, тонкое, печальное лицо, этот лучистый взгляд, эти тихие, грациозные движения и главное – эта глубокая и нежная печаль, выражавшаяся во всех чертах ее, тревожили его и требовали его участия. В мужчинах Ростов терпеть не мог видеть выражение высшей, духовной жизни (оттого он не любил князя Андрея), он презрительно называл это философией, мечтательностью; но в княжне Марье, именно в этой печали, выказывавшей всю глубину этого чуждого для Николая духовного мира, он чувствовал неотразимую привлекательность.

Cтраница 2

Катод, управляющий электрод, первый и второй аноды образуют в совокупности эмиссионно-фокусирующую систему - электронный прожектор. Цвет свечения экрана зависит от химического состава люминофора. Например, для визуальных наблюдений наиболее целесообразен люминофор с желто-зеленым цветом свечения, к которому наиболее чувствителен человеческий глаз.

В электролюминесцентных индикаторах (ЭЛИ) свечение участков люминофоров обеспечивается приложенным непосредственно к нему электрическим полем. Напряженность поля определяет яркость свечения элемента, а химический состав люминофора - его цвет. Классифицируются ЭЛИ по типу люминофора (порошкового или пленочного), а также по виду управляющего напряжения - постоянного или переменного.

Сумма факторов, которые форсируют утомление и выгорание, не противоречит предположению о единстве идущих при этом процессов. Как указано выше, к ним относятся: а) мощность возбуждения, Ь) особенности химического состава люминофора, с) присутствие щелочного биндера на экране и cl) особенности вакуумной обработки трубки. Роль мощности возбуждения уже разобрана выше.

Катод, управляющий электрод, первый и второй аноды образуют в совокупности эмиссионно-фокусирую-щую систему - электронный прожектор. Экран электронно-лучевой трубки представляет собой стеклянную поверхность, покрытую тонким слоем специального вещества (люминофора), способного светиться при бомбардировке его электронами. Цвет свечения зависит от химического состава люминофора.

Люминесценция широко используется в источниках света. В газосветных трубках используется электролюминесценция разреженных газов или паров. Люминофор, которым покрыты изнутри стенки лампы дневного света, поглощая ультрафиолетовое излучение, фосфоресцирует, испуская видимый свет. Химический состав люминофора подбирается таким образом, чтобы свет лампы был близок по составу к дневному свету. По экономичности такие лампы в 4 - 5 раз превосходят лампы накаливания.

Люминесценция широко используется в источниках света. В газосветных трубках используется электролюминесценция разреженных газов или паров. Люминофор, которым покрыты изнутри стенки лампы дневного света, поглощая ультрафиолетовое излучение, фосфоресцирует, испуская видимый свет. Химический состав люминофора подбирается таким образом, чтобы свет лампы был близок по составу к дневному свету. ПЪ экономичности такие лампы в 4 - 5 раз превосходят лампы накаливания.

Совместное же присутствие ионов Мп2 п SfcT - приводит к широкому спектру испускания фосфоресцептпогс материала, который охнатываег почти всю область белого света. Путем частичного замещения ионов F - во фтороапаткте ип ионы С) можно достигнуть некоторого изменения распределения длин волн в спектре испускания. Такой эффект объясняется тем, что подобное замещение ведет к изменению положении энергетических уровней ионов активатора и, следовательно, к изменению длин волн испускаемого излучения. Таким образом, варьирование химического состава люминофора - ьполнят эффективное средство достижения желаемой окраски при свс-чепии. В табл. 17.1 указаны люминофоры, используемые в люминесцентных лампах.

Практика работы с катодолюминофорами показывает, что в результате эксплоатации трубки светоотдача экрана систематически падает. С чисто внешней стороны это сопровождается изменением окраски люминофора. Интенсивность ее с течением времени растет. В конечном счете окраска захватывает всю толщу люминофора и делает экран практически непрозрачным. Такое необратимое изменение экрана, сопровождающееся падением люминесцентной способности, носит в технике название ((выгорания. Основными факторами, которые определяют процесс выгорания, служат: а) химический состав люминофора, Ь) мощность возбуждения, с) способ нанесения экрана и d) особенности вакуумной обработки трубки.

Люминофоры - современные абсолютно безопасные и нетоксичные аналоги фосфора. На основе редкоземельных металлов, они позволяют создавать эффекты "послесвечения" (фосфоресцирования - послесвечения в темноте без дополнительных источников энергии).

Все наши люминофоры самого высокого качества последнего поколения, производятся в России на специализированном оборудовании, с использованием лучших аналитических приборов. Производство курируют российские профессора, преподающие в международных университетах, в т.ч. в Китае (Шанхай).
За люминофорами к нам обращаются компании из России, Китая, Голландии, Англии, Северной Америки, Турции, Италии, Украины, Белоруссии и остальные страны СНГ.

Мы знаем про люминофоры все. Мы их производим.
Люминофоры серии "А" - одни из лучших в мире.
Мы способны сделать люминофоры требуемой крупности и с необходимыми свойствами.

В наличии 43 вида люминофоров на складе. В настоящий момент производится около 300 кг люминофоров в месяц.
Производство в России гарантирует Вам стабильное качество и бесперебойные поставки.

Приезжайте к нам в офис в Ижевске и убедитесь в этом лично - мы продаем люминофоры для тестирования от 10 грамм (см. разделы и заказывайте)!

Видео: люминофоры - особенности, примеры использования:

Технология смешивания люминофоров и основные физико-химические параметры описаны здесь:

ОСОБЕННОСТИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ МОМЕНТЫ ПРИ РАБОТЕ С ЛЮМИНОФОРАМИ

Физико-химические характеристики фотолюминесцентного пигмента (люминофора):

Химическая формула: смесь сложного состава (SrAl2O4):Eu,Dy,Y. Светозапасающий фотолюминофор представляет собой алюминат стронция,

активированный европием, диспрозием, иттрием.

Степень опасности продукта в целом является малоопасным веществом по воздействию на организм, класс опасности по компонентам - 4

Слабо опасный продукт по воздействию на организм. Воздействует в основном на слизистую оболочку верхних дыхательных путей, не раздражает здоровую кожу, при попадании на поврежденную кожу может вызывать сухость, покраснение, зуд.

Физическое состояние (агрегатное состояние, цвет, запах): порошок, цвет бело-серый или желтовато-зеленый, запах отсутствует.

Параметры характеризующие основные свойства вещества (материала):

Температура плавления (C): 2500

Температура начала разложения (C): не разлагается

Плотность по воде (г/см3): 5,0

Насыпная плотность (г/см3): 2,0-2,5

Растворимость в воде: не растворим

PH водной вытяжки: 6,7 - 7,3

Растворимость в органических растворителях: не растворим

Фракционный гранулометрический состав: производится любой крупности, под заказ: от 9 до 200 мкн

Активность поверхности: в воде и водных средах теряет свойства послесвечения, если не подвергался процессу пассивации. Поставляются в двух типов: водостойкий и гидрофобный

Температура воспламенения: не воспламеняется

Предел взрываемости: не взрывается

Температура самовоспламенения: не самовоспламеняется

Окислительная способность: не является окислителем

Стабильность: материал стабилен, не разлагается до температуры 2500 0С

Реакционная способность: Материал химически инертен, коррозионно не активен

5. Цвета послесвечения: бирюзовый (сине-зеленый), желто-зеленый, фиолетовый

6. Прозрачность: порошок непрозрачный, светонепроницаемый

ТИПЫ ФОТОЛЮМИНОФОРОВ

В нашем ассортименте представлены различные типы фотолюминофоров, которые максимально точно могут быть подобраны для каждой конкретной задачи.

ОКРАШЕННЫЕ ЛЮМИНОФОРЫ

Отличие промышленно окрашенного люминофора от смеси: люминофор + флуоресцентный пигмент («катализатор цвета») состоит в том, что в первом случае послесвечение будет более однотонным, а во втором - возможны случаи, когда цвет послесвечения будет неоднородным. Впрочем, при тщательном перемешивании смеси, эти недостатки можно практически исключить. Отдельный ввод флуоресцентных пигментов позволяет изменять цвет состава на свое усмотрение.

ВАЖНО! Следует понимать, что ввод любых дополнительных примесей, в том числе ввод флуоресцентных пигментов, не могут изменить химическую формулу и лишь отчасти изменяют (преобразуют) «родной» цвет послесвечения. Также, любые дополнительные пигменты препятствуют «зарядке» светом и последующему послесвечению, что негативно отражается на длительности и яркости послесвечения.

Нет каких-либо специальных пигментов, которые способны изменить химическую формулу при обычных условиях смешивания! Флуоресцентный пигмент непрозрачен и меняет видимый цвет состава при дневном свете.

ЯРКОСТЬ И ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ПОСЛЕСВЕЧЕНИЯ

Фотолюминофоры и некоторые составы с ними обладают послесвечением.

Яркость и длительность послесвечения, видимого для глаз человека, субъективна и зависит от нескольких факторов:

От типа люминофора;

От температуры окружающей среды;

От наличия примесей в составе;

От возможностей зрения каждого конкретного человека;

От степени затемненности и наличия «отвлекающих» источников света при наблюдении послесвечения;

От яркости и длительности предварительной «зарядки» светом;

Идеальные условия: «зарядка» фотолюминофора ярким светом 1-2 часа, сразу после этого - наблюдение послесвечения в темном помещении без каких-либо дополнительных источников света.

ВАЖНО! Никакой люминофор не может светить ярче, чем источник света, к которому дополнительно подается энергия. Более яркие источники света (солнечный свет, фонари, фары и т.п.) могут сделать практически невидимое для глаз свечение от люминофоров.

Люминофоры обладают неравномерным послесвечением.

Первые 15-20 минут, после интенсивной «зарядки» светом не менее 40-60 минут, люминофор светит наиболее ярко.

Далее, послесвечение будет составлять 60-70% от первоначального и еще через 40-60 минут послесвечение будет 30-40% от первоначального. Таким образом, через час-полтора фотолюминофор светит с яркостью ~20-25% от первоначальной.

Длительность свечения, видимое человеческому глазу, зависит от типа люминофора и может достигать 12 часов.

Приборами, в некоторых случаях, послесвечение может регистрироваться и через 30 часов, но для бытового применения это не имеет никакого значения.

Яркость, %

послесвечения 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 …. Длительность послесвечения, мин

*Ознакомительный усредненный график: снижение яркости послесвечения люминофоров во времени.

Для каждого типа люминофоров график будет индивидуальный.

ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ СОТАВОВ С ЛЮМИНОФОРАМИ И ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О НАНЕСЕНИИ

Люминофоры непрозрачны. Они не растворяются и в жидких средах стремятся выпасть в осадок, на дно.

Для дальнейшего взаимопонимания дадим несколько определений:

Люминофор - основной накопитель и источник света для создания светящихся составов. Непрозрачен, нерастворим. Для водных сред используется водостойкий люминофор.

Основа - связующее для люминофора, на основе которого мы создаем светящийся состав (лак, краска, смола, жидкое стекло, и т.п.). Основа должна быть бесцветной и прозрачной (или иметь схожие характеристики) для того, чтобы пропускать сквозь себя свет «заряжающий» люминофор и исходящий от него. Имеет значение светопреломляющие способности основы. Определенные основы способны усилить видимое значение светимости до полутора раз, например, некоторые силиконовые компаунды.

Пигмент - цветной флуоресцентный пигмент, который является, в некотором роде, «корректором» видимого спектра свечения. Он же меняет цвет всего состава при дневном свете, поскольку непрозрачен. Флуоресцентные пигменты обладают рядом особенностей, которые отличают их от других красителей и пигментов.

Подложка - твердая окрашиваемая поверхность, предмет (изделие). В некоторых случаях мы можем ввести люминофор непосредственно в подложку, но для этого подложка должна быть прозрачной (например, стекло, эпоксидная смола, прозрачный пластик и т.п.), обладающей хорошей светопропускающей способностью. Тогда подложка и основа являются единым целым. Обычно ввод люминофоров и пигментов в подложку возможен только в процессе изготовления предмета. Здесь мы будем вести речь о подложке, в которую ввод люминофора не представляется возможным по каким-либо причинам.

Отражатель - специальный отражающий слой, усиливающий свечение за счет отражения послесвечения люминофоров. Яркость светимости зависит от способности материала отражать свет. Понятно, что чем выше отражающая способность, тем выше яркость свечения. Желательно, чтобы отражатель был белого цвета. Допускается светлый тон (голубой, светло-желтый и т.п.). Яркость послесвечения на белом, отражающем слое, будет на 30-40% выше.

Грунт - промежуточный (технический) слой, связующее между подложкой и отражателем (или основой). Основа и отражатель могут иметь недостаточную адгезию к подложке, именно поэтому используют грунтовочный слой. В определенных случаях грунт может выполнять функцию отражателя.

Декор - слой, используемый для декорирования изделия, придания эффектного внешнего вида. С помощью декора поверхности можно придать интересные визуальные эффекты, например, перламутровый блеск, рисунки или текстурные эффекты. В зависимости от назначения, слой декора может быть прозрачным (если им покрывают всю поверхность), или непрозрачным, если наносят декоративный рисунок, закрывающий часть поверхности. Слой декора наносят непосредственно на основу. Если декор непрозрачный, он скроет часть светящейся основы и светиться будет только «свободная» от декора поверхность.

Финишный слой - слой лака или смолы (компаунда), для создания ровной глянцевой или матовой поверхности. Финишный слой должен быть прозрачным. Желательно (но необязательно), чтобы в финишном слое не содержались ультрафиолетовые фильтры, которые производители обычно добавляют в лак (против выцветания красок на солнечном свете). Ультрафиолетовый свет для люминофоров - лучший источник «зарядки».

СООТНОШЕНИЕ КОМПОНЕНТОВ В СОСТАВЕ

Люминофор в основе не растворяется и находится во взвешенном состоянии и, в большинстве случаев, стремится выпасть в осадок. Поэтому, при нанесении светящегося состава, для равномерного покрытия, требуется периодически перемешивать люминофор в основе. Химических реакций между люминофором не протекает, а значит требуется обеспечить лишь равномерное (укрывистое) распределение частиц по отражающему слою.

Чем плотнее люминофором будет укрыта поверхность, тем ярче будет свечение. Необходимо помнить, что люминофор непрозрачен, а значит, чем толще будет его слой в основе и на отражателе, тем больше вероятность того, что нижние слои не получат «заряд» светом и останутся неактивными.

Чтобы обеспечить верное соотношение всех компонентов в основе, необходимо точно знать их укрывистость, удельную плотность и другие физико-химические показатели. Для каждого типа основы, а также для получения необходимого оттенка цвета требуется точный расчет соотношения.

Данный подход требует наличия соответствующего оборудования для измерений и специализированных знаний.

Мы предлагаем упростить этот процесс, прибегая к накопленному опыту и статистике. Вам понадобятся только весы.

Если требуется совсем упростить процесс смешивания, Вы можете пользоваться объемным соотношением, но на наш взгляд это приведет к повышенному перерасходу люминофоров и пигментов, а также не позволит Вам в дальнейшем повторно получить требуемый оттенок цвета и точно такую же яркость послесвечения состава.

Согласно нашим данным, оптимальное соотношение основы и люминофора лежит в пределах от 1:3 до 1:5 по массе. Пигмент вводится в соотношении от 1:5 до 1:10 к массе люминофора (на 100 г люминофора 10-20 г пигмента).

Это значит, что на каждые 100 грамм люминофора Вы можете взять 300-500 грамм основы и 10-20 грамм пигмента. Поскольку основа может быть различной вязкости и прозрачности мы рекомендуем произвести предварительное тестирование для подбора оптимального соотношения. Поскольку чрезмерное количество пигмента значительно снижает послесвечение - будьте умерены при введении красителя в основу.

ВАЖНО! Для создания цветной основы мы настоятельно рекомендуем пользоваться промышленно окрашенными люминофорами. В этом случае оптимальное послесвечение будет гарантировано. Отличие промышленно окрашенного люминофора от состава люминофор+ пигмент рассмотрено выше.

Этапы создания светящейся Основы:

1. Перемешиваем люминофор с пигментом (если люминофор цветной - сразу переходим ко второму этапу)

2. Перемешиваем люминофорную смесь (или люминофор, если пигмент не используем) с чистой основой

ОСНОВА (100%) 1 кг ЛЮМИНОФОР (20-30%) 200-300 г ПИГМЕНТ (10-20%) 20-60 г

Иногда, в качестве основы применяются материалы на 2-х и 3-х компонентной основе. Это могут быть лаки, смолы или силиконовые компаунды (полиуретановые компаунды или тиксотропные ненасыщенные смолы). При работе с такими материалами необходимо помнить, что количество люминофора рассчитывается в соотношении к общей массе всех компонентов основы (A+B или A+B+C). В этом случае люминофор и пигменты вводят в наиболее вязкий компонент (обычно, компонент А) и тщательно перемешивают, прежде чем добавить остальные части основы.

Если вязкость основы, по каким-либо причинам не устраивает, и необходимо применить разбавитель (или растворитель), то массу люминофора рассчитывают только после того, как основа будет доведена до нужной текучести.

ВАЖНО! Люминофоры обладают послесвечением, а также прекрасно светятся в ультрафиолетовом свете, что позволяет использовать их в декорировании развлекательных центров и клубов с соответствующим освещением.