一、概述

长效稀土夜光粉是一种以稀土元素激活的铝酸盐、硅酸盐或硫化物类无机材料为基体，具备吸光快、余辉时间长、亮度高、无毒环保、耐候性好等优点的新型发光材料。其典型应用包括：紧急标识、夜间指示、装饰材料、安全用品、涂料和塑料添加剂等。

二、主要化学成分

常见稀土激活剂：

• Eu²⁺（二价铕）：主要负责发光，产生绿色或蓝色余辉；

• Dy³⁺（三价镝）：作为陷阱掺杂剂，提高余辉持续时间。

基体材料常为：

• SrAl₂O₄（铝酸锶）

• CaAl₂O₄（铝酸钙）

• ZnS（硫化锌）（主要用于传统夜光粉）

三、加工工艺流程

1. 原料准备

• 稀土氧化物：Eu₂O₃、Dy₂O₃等；

• 基体材料：Al₂O₃、SrCO₃、CaCO₃、SiO₂等；

• 辅助材料：粘结剂、助熔剂如硼砂等；

• 要求原料纯度≥99.99%。

2. 混合与球磨

• 精确配比各类原材料；

• 使用球磨机进行湿法球磨，时间6-12小时，使物料充分混合并细化至微米级颗粒；

• 烘干混合浆料，形成均匀粉体。

3. 高温烧结

• 将混合粉体在保护气氛（还原性气体，如H₂或CO）下进行烧结；

• 烧结温度：1100~1400°C；

• 保温时间：2~5小时；

• 控制气氛对Eu²⁺的形成至关重要。

4. 冷却与粉碎

• 自然或控制降温，避免晶体结构破坏；

• 使用气流粉碎或振动磨粉碎至所需粒径（一般为5~20微米）；

• 进行筛分，确保粒度分布均匀。

5. 表面处理（可选）

• 根据不同应用，进行包覆改性，提高粉体与树脂、涂料或塑料的相容性；

• 可采用硅烷偶联剂、氟碳包覆等技术。

四、使用技术及注意事项

1. 应用方式

• 涂料体系：需选择透明树脂体系（如丙烯酸或聚氨酯），并避免金属颜料混入；

• 塑料注塑：建议在150~180°C下快速注塑，避免长时间高温分解夜光粉；

• 印刷材料：用于丝网印刷油墨中，注意控制分散性与光照方向。

2. 添加比例参考

• 涂料/油墨中：添加量为10~30%；

• 塑料/橡胶中：5~15%，根据亮度要求调整；

• 夜光陶瓷/玻璃制品中：可达20%以上。

3. 环境与安全

• 储存：阴凉干燥，避免受潮；

• 环保：符合RoHS及REACH标准，无放射性、无毒；

• 安全操作：避免粉尘吸入，建议佩戴防护口罩与手套。

五、性能参数指标（示例）

项目 指标范围

粒径 5~20 μm

发光颜色 黄绿色 / 蓝绿色等

激发光源 日光 / 紫外 / LED

激发时间 5~10 min

余辉持续时间 6~12 小时以上

发光亮度 ≥800 mcd/m²（10 min）

六、发展方向

1. 微纳夜光粉开发：用于高精度喷涂、3D打印等；

2. 多色发光与复合余辉：适配多场景需求；

3. 稀土资源节约型工艺：降低稀土消耗，提升性价比；

4. 智能感光型夜光材料：实现可控发光与感应变色。