铝酸盐长余辉发光材料具有发光亮度高、余辉时间长、性能稳定、无辐射无污染等优异性能,具有广阔的应用前景,铝酸锶铕镝是其中之一。目前,人们采用高温固相法合成铝酸锶铕镝发光材料,合成温度较高,一般都在1350℃以上。该合成方法对设备要求较高,能耗较大,且产品粒子易团聚,需进行球磨减小粒径,这严重影响了材料的发光性能,妨碍了铝酸盐长余辉发光材料的应用。因此降低铝酸盐发光材料的合成温度具有重要的意义。本小组前期探讨表明,加入12.5%的B₂O₃后可在1250℃成功合成Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu,Dy,初步显示该材料具有一定的应用潜力。为此,进一步系统的研究有望促进应用开发。首先,本文在前期研究的基础上,深入研究了助熔剂加入量、合成温度、合成时间、锶铝比对Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu,Dy长余辉发光材料的合成过程、余辉性能的影响。实验表明,B₂O₃加入量对样品发光性能的影响与合成温度有关。当合成温度较低时,B₂O₃加入量较大有利于提高材料的发光亮度,延长余辉时间;当合成温度较高时,B₂O₃加入量较小时其发光性能较好。B₂O₃的加入能改变物相的形成过程,促进发光材料的烧结,从而引起发光颜色的改变。X射线衍射分析表明,在1250℃不加入B₂O₃或加入少量B₂O₃时,由于反应不够充分,得到的发光材料含有三种物相,以发黄绿光的SrAl₂O₄为主,还有少量的Sr₄Al₁₄O₂₅相和一个富铝相,随着B₂O₃加入量的增加,固相反应过程进行得更加充分,基质晶格的结晶更加完善,最终得到发蓝绿色的稳定物相Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu²⁺,Dy³⁺。并在1250℃,B₂O₃加入量为12.5%,保温时间为5h时合成了Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu,Dy,其仪器可测得的余辉时间达24小时上,肉眼可见的余辉时间达到50小时,这一性能符合应用要求。因而本文的研究达到了降低铝酸盐基质发光材料合成温度、确保较高性能的预期研究目标。其次,本文还研究了合成温度、助熔剂加入量、合成时间对SrAl₂O₄:Eu,Dy余辉性能的影响。SrAl₂O₄:Eu,Dy是铝酸盐中另一类具有较高性能的长余辉发光材料。本文在1250℃,B₂O₃加入量为12.5%,保温时间为3h时合成了余辉性能较好的SrAl₂O₄:Eu,Dy长余辉发光材料。本文对Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu,Dy和SrAl₂O₄:Eu,Dy等两类铝酸锶盐的研究表明,添加12.5%的B₂O₃作为助熔剂,可有效降低合成温度,同时保证良好的余辉性能。这一结果降低了生产成本和能源消耗,为进一步的应用开发奠定了基础。