CN107338045A - 一种微波辐射合成长余辉发光材料的方法 - Google Patents

一种微波辐射合成长余辉发光材料的方法 Download PDF

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潘刘鹏
姚芳
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Abstract

本发明公开了一种微波辐射合成长余辉发光材料的方法，包括长余辉发光材料通式为M(2‑x‑y)MgSi2O7：Eu2+ x，Dy3+ y；其中，M为Sr、Ca和Ba中的一种或两种；0.005≤x≤0.05；0.005≤y≤0.05。本发明提供的长余辉发光材料以硅酸盐为基质，以铕离子为激活剂，以镝离子为辅助激活剂，碳粉为还原剂，硼酸为助溶剂，产生蓝色长余辉，余辉时间长、亮度高。该方法制备工艺简单，生产周期非常短，产率高。实验结果表明，本发明方法制得的长余辉材料能够被近紫外或可见光光源(300nm‑420nm)有效激发，激发后产生420nm‑550nm蓝绿色长余辉，亮度大于0.32mcd/m2时的余辉持续时间最高能够达到10h以上。

Description

一种微波辐射合成长余辉发光材料的方法
技术领域
本发明属于发光物理中磷光材料领域，涉及一种焦镁硅酸盐长余辉发光材料及其制备方法。
背景技术
长余辉发光材料是光致发光材料中的一种，在受到日光或人造光源等外界能量激发时，可将一部分能量储存起来，而当外界激发停止后，又缓慢地将所储存能量以可见光的形式释放出来，并可持续几个小时甚至几十个小时，所以被称作长余辉材料。因其能够吸收并储存外界能量然后缓慢加以释放，该蓄能和发光过程能多次重复进行，故又被称为蓄光型发光材料。作为一种“绿色光源材料”，在能源日益短缺的今天越来越受到人们的重视。因其在长余辉发光时消耗的是自身储存的能量，不需要外界供给能量，使得该材料在某些特定环境下具有不可替代的作用。该材料广泛应用在交通安全标志、紧急突发事件的照明设施、航空及汽车的仪表显示、防伪技术、建筑装饰、工艺美术涂料等众多领域。
长余辉材料被激发以后，能长时间持续发光，其关键在于有适当深度的陷阱能态(即能量存储器)。其长余辉性能从以下三个过程实现：(1)首先，外界的光能被材料吸收并以自由电子或空穴的形式被陷阱储存；(2)其次，被存储的电子或空穴能够缓慢的释放出来并有效的与发光离子复合；(3)中心发光离子收到激发后有效的以辐射跃迁发光的形式释放，而不是被淬灭。所以，余辉的好坏与陷阱能级密切相关。当陷阱太深时，电子或空穴很难从陷阱中释放出来，这样使材料的余辉发光太弱；而当陷阱太浅时，电子或空穴被释放的速度会太快，使材料余辉时间变短。目前，晶体缺陷的产生除了材料制备过程中自然形成的结构缺陷外，主要是掺杂。因此除了激活剂的掺杂外，其他辅助激活元素对长余辉材料的余辉性质和特点起到关键的作用。
目前，硅酸盐发光材料的现有制备技术仍然以高温固相法为主，如中国发明专利201510217356.5报道的高温固相法制备黄色长余辉材料，中国发明专利201210069492.0公开的先用均相沉淀法得到前驱体，然后用高温固相法制备硅酸盐发光材料；中国发明专利200710061452.0公开的一种快速制备铝酸锶基发光材料的溶胶-凝胶法等。此外，中国发明专利201610213306.4报道了采用高温固相法制备发出黄色光的硅酸盐发光材料。上述发明及国内外相关文献报道均未涉及本发明所提供的直接微波辐射法制备硅酸盐发光材料。
发明内容
技术问题：本发明提供一种工艺相对简单快速高效、对设备的要求较低、可在较温和的环境条件下获得高品质的硅酸盐发光材料的微波辐射合成长余辉发光材料的方法。
技术方案：本发明的微波辐射合成长余辉发光材料的方法，包括以下步骤：
a)按照组成公式M(2-x-y)MgSi2O7：Eu2+ x，Dy3+ y的各个元素的摩尔比称取M的碳酸盐、碱式碳酸镁、二氧化硅、氧化铕和氧化镝，将之混合后加入助溶剂硼酸，然后装入球磨罐，球磨1～4h，充分混合均匀，其中，M为元素Sr、Ca和Ba中的一种或任两种的混合；0.005≤x≤0.05；0.005≤y≤0.05；
b)取所述步骤a)处理后的混合物放入小坩埚中，将小坩埚放入中坩埚里，中坩埚和小坩埚夹层里放入吸波剂，然后将上述体系放入大坩埚中，大坩埚和中坩埚夹层内填充保温材料；
c)将所述小坩埚、中坩埚和大坩埚都盖好盖子，并放入微波炉，在还原气氛中高火微波20～30分钟，自然冷却；
d)取出坩埚，将产物研磨过筛即得到长余辉发光材料。
进一步的，本发明方法中，所述M的碳酸盐与碱式碳酸镁，二氧化硅，氧化铕和氧化镝的摩尔比为(0.95～0.995)∶0.1∶1∶(0.00125～0.0125)∶(0.00125～0.0125)。
进一步的，本发明方法中，步骤a)中助溶剂硼酸的用量是M的碳酸盐、碱式碳酸镁、二氧化硅、氧化铕和氧化镝混合物的2wt％～8wt％。
进一步的，本发明方法中，步骤b)中，吸波剂是碳粉，其填充量是小坩埚和中坩埚夹层体积的80％～90％。
进一步的，本发明方法中，步骤b)中，保温材料是莫来石粉，其填充量是中坩埚和大坩埚夹层体积为80％～90％。
进一步的，本发明方法中，步骤c)中的还原气氛为碳热反应还原气氛。
进一步的，本发明方法中，步骤d)中的过筛采用的是120目、200目或400目的筛子。
有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：
(1)产率高，产物品质好：溶胶-凝胶法中通常先配制混合溶液，然后加热并搅拌形成溶胶凝胶，然后再高温灼烧，制备周期较长；本发明的反应原料在固相条件下直接混合，不会因为繁琐的操作步骤而产生杂质，利于得到相纯度和均匀度高并且发光性质优良的制备产物。
(2)快速便捷，节约能源：高温固相法需要加热到1000℃以上并灼烧2到5个小时，能耗很高；而本发明利用廉价高效的微波辐射反应，只需要20～30分钟，大大缩短了制备周期，节能环保。
(3)对比于高温固相法用到的高温烤炉，本发明使用家用微波炉，制备工艺简单，反应条件可控，可操作性和可重复性强，对设备和能源的要求较低。
附图说明
图1为本发明实施例1-2提供的长余辉发光材料和PDF 75-1736卡片(Sr2MgSi2O7)的XRD衍射图谱；
图2为本发明实施例1提供的长余辉发光材料的激发光谱和发射光谱；
图3为长余辉发光材料的余辉衰减曲线，为本发明实施例1提供的长余辉发光材料在365nm紫外光激发后的余辉光谱。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
(1)取3.6438g SrCO3(分析纯)、1.2143g 4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O(分析纯)、1.5025g SiO2(纳米级)、0.022g Eu2O3(99.99％)、0.035g Dy2O3(99.99％)和原料总质量的5wt％的H3BO3混合，利用球磨机，充分研磨4小时，得到混合物。
(2)取上述混合物0.8g放入容积20ml的小坩锅中，小坩埚放入容积50ml的中坩埚，中坩埚放入容积200ml的大坩埚，小坩埚和中坩埚之间夹层体积的90％放碳粉，中坩埚和大坩埚之间夹层体积的90％放莫来石粉，盖好盖子并放入微波炉中，在C粉还原气氛存在下，于高火档位下反应30分钟，自然冷却到室温，取出研磨，用400目的筛子过筛，得到呈浅绿色粉末状的产品，即为长余辉材料Sr1.975MgSi2O7：Eu2+ 0.01，Dy3+ 0.015。
(3)对所得产品进行X射线衍射分析，所用仪器为日本Ultima IV multipurposeX-ray diffraction system，辐照源为CuKα辐射源(λ＝1.5405nm)，扫描范围：10°-80°扫描速度10°/min。结果参见图1，图1为实施例1-2提供的长余辉发光材料和PDF75-1736卡片(Sr2MgSi2O7)的XRD衍射图谱。由图1可知，实施例1所得样品与正方晶系Sr2MgSi2O7具有相同的衍射峰位，说明掺杂离子能够很好地进入基质中，仍然与Sr2MgSi2O7具有相同的结构。
(4)对所得产品进行激发光谱、发射光谱和余辉光谱测试，结果参见图2。其中，图2为本发明实施例1提供的长余辉发光材料的激发光谱和发射光谱，由图2可知，所述长余辉发光材料可以被可见光或紫外光有效激发，而其发射谱为宽带发射，主发射峰位于465nm附近；图3为本发明实施例1提供的长余辉发光材料在365nm紫外光激发后的余辉光谱。测试结果表明，在365nm紫外光下照射十分钟，其目测余辉时间长达10h以上(＞0.32mcd/m2)。
实施例2
(1)取3.6438g SrCO3(分析纯)、1.2143g 4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O(分析纯)、1.5025g SiO2(纳米级)、0.022g Eu2O3(99.99％)、0.035g Dy2O3(99.99％)和原料总质量的5wt％的H3BO3混合，利用球磨机，充分研磨2小时，得到混合物。
(2)取上述混合物0.8g放入容积20ml的小坩锅中，小坩埚放入容积50ml的中坩埚，中坩埚放入容积200ml的大坩埚，小坩埚和中坩埚之间夹层体积的85％放碳粉，中坩埚和大坩埚之间夹层体积的85％放莫来石粉，盖好盖子并放入微波炉中，在C粉还原气氛存在下，于高火档位下反应20分钟，自然冷却到室温，取出研磨，用200目的筛子过筛，得到呈浅绿色粉末状的产品，即为长余辉发光材料Sr1.975MgSi2O7：Eu2+ 0.01，Dy3+ 0.015。
(3)按照实施例1的方法对所得产品进行x射线衍射分析，结果参见图1。图1为实施例1-2提供的长余辉发光材料和PDF 75-1736卡片(Sr2MgSi2O7)的XRD衍射图谱。由图1可知，实施例2所得样品与正方晶系Sr2MgSi2O7具有相同的衍射峰位，说明掺杂离子能够很好地进入基质中，仍然与Sr2MgSi2O7具有相同的结构。
(4)对所得产品进行激发光谱、发射光谱和余辉光谱测试，测试结果表明，样品被365nm的紫外光激发后，发出明亮的蓝光。在365nm紫外光下照射十分钟，其目测余辉时间长达8h以上(＞0.32mcd/m2)。
实施例3
(1)取3.6438g SrCO3(分析纯)、1.2143g 4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O(分析纯)、1.5025g SiO2(纳米级)、0.022g Eu2O3(99.99％)、0.035g Dy2O3(99.99％)和原料总质量的2wt％的H3BO3混合，利用球磨机，充分研磨1小时，得到混合物。
(2)取上述混合物0.8g放入容积20ml的小坩锅中，小坩埚放入容积50ml的中坩埚，中坩埚放入容积200ml的大坩埚，小坩埚和中坩埚之间夹层体积的80％放碳粉，中坩埚和大坩埚之间夹层体积的80％放莫来石粉，盖好盖子并放入微波炉中，在C粉还原气氛存在下，于高火档位下反应25分钟，自然冷却到室温，取出研磨，用120目的筛子过筛，得到呈浅绿色粉末状的产品，即为长余辉发光材料Sr1.975MgSi2O7：Eu2+ 0.01，Dy3+ 0.015。
(3)按照实施例1的方法对所得产品进行x射线衍射分析，结果证明实施例3所得样品与正方晶系Sr2MgSi2O7具有相同的衍射峰位，说明掺杂离子能够很好地进入基质中，仍然与Sr2MgSi2O7具有相同的结构。
(4)对所得产品进行激发光谱、发射光谱和余辉光谱测试，测试结果表明，样品被365nm的紫外光激发后，发出明亮的蓝光。在365nm紫外光下照射十分钟，其目测余辉时间长达6h以上(＞0.32mcd/m2)。
实施例4
(1)取3.6162g SrCO3(分析纯)、1.2143g 4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O(分析纯)、1.5025g SiO2(纳米级)、0.022g Eu2O3(99.99％)、0.07g Dy2O3(99.99％)和原料总质量的8wt％的H3BO3混合，利用球磨机，充分研磨4小时，得到混合物。
(2)取上述混合物0.8g放入容积20ml的小坩锅中，小坩埚放入容积50ml的中坩埚，中坩埚放入容积200ml的大坩埚，小坩埚和中坩埚之间夹层体积的85％放碳粉，中坩埚和大坩埚之间夹层体积的85％放莫来石粉，盖好盖子并放入微波炉中，在C粉还原气氛存在下，于高火档位下反应30分钟，自然冷却到室温，取出研磨，用400目的筛子过筛，得到呈浅绿色粉末状的产品，即为长余辉发光材料Sr1.96MgSi2O7：Eu2+ 0.01，Dy3+ 0.03。
(3)按照实施例1的方法对所得产品进行x射线衍射分析，结果证明实施例4所得样品与正方晶系Sr2MgSi2O7具有相同的衍射峰位，说明掺杂离子能够很好地进入基质中，仍然与Sr2MgSi2O7具有相同的结构。
(4)对所得产品进行激发光谱、发射光谱和余辉光谱测试，测试结果表明，样品被365nm的紫外光激发后，发出明亮的蓝光。在365nm紫外光下照射十分钟，其目测余辉时间长达10h以上(＞0.32mcd/m2)。
实施例5
(1)取3.6715g SrCO3(分析纯)、1.2143g 4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O(分析纯)、1.5025g SiO2(纳米级)、0.011g Eu2O3(99.99％)、0.0175gDy2O3(99.99％)和原料总质量的5wt％的H3BO3混合，利用球磨机，充分研磨4小时，得到混合物。
(2)取上述混合物0.8g放入容积20ml的小坩锅中，小坩埚放入容积50ml的中坩埚，中坩埚放入容积200ml的大坩埚，小坩埚和中坩埚之间夹层体积的85％放碳粉，中坩埚和大坩埚之间夹层体积的85％放莫来石粉，盖好盖子并放入微波炉中，在C粉还原气氛存在下，于高火档位下反应30分钟，自然冷却到室温，取出研磨，用400目的筛子过筛，得到呈白色粉末状的产品，即为长余辉发光材料Sr1.99MgSi2O7：Eu2+ 0.005，Dy3+ 0.005。
(3)按照实施例1的方法对所得产品进行x射线衍射分析，结果证明实施例5所得样品与正方晶系Sr2MgSi2O7具有相同的衍射峰位，说明掺杂离子能够很好地进入基质中，仍然与Sr2MgSi2O7具有相同的结构。
(4)对所得产品进行激发光谱、发射光谱和余辉光谱测试，测试结果表明，样品被365nm的紫外光激发后，发出明亮的蓝光。在365nm紫外光下照射十分钟，其目测余辉时间长达6h以上(＞0.32mcd/m2)。
实施例6
(1)取3.5054g SrCO3(分析纯)、1.2143g 4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O(分析纯)、1.5025g SiO2(纳米级)、0.11g Eu2O3(99.99％)、0.17509325g Dy2O3(99.99％)和原料总质量的5wt％的H3BO3混合，利用球磨机，充分研磨4小时，得到混合物。
(2)取上述混合物0.8g放入容积20ml的小坩锅中，小坩埚放入容积50ml的中坩埚，中坩埚放入容积200ml的大坩埚，小坩埚和中坩埚之间夹层体积的85％放碳粉，中坩埚和大坩埚之间夹层体积的85％放莫来石粉，盖好盖子并放入微波炉中，在C粉还原气氛存在下，于高火档位下反应30分钟，自然冷却到室温，取出研磨，用400目的筛子过筛，得到呈绿色粉末状的产品，即为长余辉发光材料Sr1.9MgSi2O7：Eu2+ 0.05，Dy3+ 0.05。
(3)按照实施例1的方法对所得产品进行x射线衍射分析，结果证明实施例6所得样品与正方晶系Sr2MgSi2O7具有相同的衍射峰位，说明掺杂离子能够很好地进入基质中，仍然与Sr2MgSi2O7具有相同的结构。
(4)对所得产品进行激发光谱、发射光谱和余辉光谱测试，测试结果表明，样品被365nm的紫外光激发后，发出明亮的蓝光。在365nm紫外光下照射十分钟，其目测余辉时间长达6h以上(＞0.32mcd/m2)。
实施例7
(1)取2.4704g CaCO3(分析纯)、1.2143g 4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O(分析纯)、1.5025g SiO2(纳米级)、0.022g Eu2O3(99.99％)、0.035g Dy2O3(99.99％)和原料总质量的8wt％的H3BO3混合，利用球磨机，充分研磨4小时，得到混合物。
(2)取上述混合物0.8g放入容积20ml的小坩锅中，小坩埚放入容积50ml的中坩埚，中坩埚放入容积200ml的大坩埚，小坩埚和中坩埚之间夹层体积的85％放碳粉，中坩埚和大坩埚之间夹层体积的85％放莫来石粉，盖好盖子并放入微波炉中，在C粉还原气氛存在下，于高火档位下反应30分钟，自然冷却到室温，取出研磨，用400目的筛子过筛，得到呈绿色粉末状的产品，即为长余辉发光材料Ca1.975MgSi2O7：Eu2+ 0.01，Dy3+ 0.015。
(3)按照实施例1的方法对所得产品进行x射线衍射分析，结果表明实施例7所得样品与正方晶系Ca2MgSi2O7(PDF 35-0592卡片)具有相同的衍射峰位，说明掺杂离子能够很好地进入基质中，仍然与Ca2MgSi2O7具有相同的结构。
(4)对所得产品进行激发光谱、发射光谱和余辉光谱测试，测试结果表明，样品被365nm的紫外光激发后，发出明亮的绿光。在365nm紫外光下照射十分钟，其目测余辉时间长达4h以上(＞0.32mcd/m2)。
实施例8
(1)取4.8708g BaCO3(分析纯)、1.2143g 4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O(分析纯)、1.5025g SiO2(纳米级)、0.022g Eu2O3(99.99％)、0.035g Dy2O3(99.99％)和原料总质量的8wt％的H3BO3混合，利用球磨机，充分研磨4小时，得到混合物。
(2)取上述混合物0.8g放入容积20ml的小坩锅中，小坩埚放入容积50ml的中坩埚，中坩埚放入容积200ml的大坩埚，小坩埚和中坩埚之间夹层体积的85％放碳粉，中坩埚和大坩埚之间夹层体积的85％放莫来石粉，盖好盖子并放入微波炉中，在C粉还原气氛存在下，于高火档位下反应30分钟，自然冷却到室温，取出研磨，用400目的筛子过筛，得到呈绿色粉末状的产品，即为长余辉发光材料Ba1.975MgSi2O7：Eu2+ 0.01，Dy3+ 0.015。
(3)按照实施例1的方法对所得产品进行x射线衍射分析，实施例8所得样品与正方晶系Ba2MgSi2O7(PDF 86-0419卡片)具有相同的衍射峰位，说明掺杂离子能够很好地进入基质中，仍然与Ba2MgSi2O7具有相同的结构。
(4)对所得产品进行激发光谱、发射光谱和余辉光谱测试，测试结果表明，样品被365nm的紫外光激发后，发出明亮的蓝紫色光。在365nm紫外光下照射十分钟，其目测余辉时间长达4h以上(＞0.32mcd/m2)。
实施例9
(1)取1.2261g CaCO3(分析纯)、2.4175g BaCO3(分析纯)、1.5025g SiO2(纳米级)、1.2143g 4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O(分析纯)、0.044g Eu2O3(99.99％)、0.47g Dy2O3(99.99％)和原料总质量的8wt％的H3BO3混合，利用球磨机，充分研磨4小时，得到混合物。
(2)上述混合物0.8g放入容积20ml的小坩锅中，小坩埚放入容积50ml的中坩埚，中坩埚放入容积200ml的大坩埚，小坩埚和中坩埚之间夹层体积的85％放碳粉，中坩埚和大坩埚之间夹层体积的85％放莫来石粉，盖好盖子并放入微波炉中，在C粉还原气氛存在下，于高火档位下反应30分钟，自然冷却到室温，取出研磨，用400目的筛子过筛，得到呈浅绿色粉末状的产品，即为长余辉发光材料Ca0.98Ba0.98MgSi2O7：Eu2+ 0.02，Dy3+ 0.02。
(3)按照实施例1的方法对所得产品进行x射线衍射分析，结果表明实施例9所得样品与正方晶系Ca2MgSi2O7(PDF 35-0592)和Ba2MgSi2O7(PDF 86-0419卡片)的衍射峰位，说明掺杂离子能够很好地进入基质中，仍然与Ca2MgSi2O7具有类似的结构。
(4)对所得产品进行激发光谱、发射光谱和余辉光谱测试，测试结果表明，样品被365nm的紫外光激发后，发出明亮的蓝色光。在365nm紫外光下照射十分钟，其目测余辉时间长达4h以上(＞0.32mcd/m2)。
实施例10
(1)取1.2261g CaCO3(分析纯)、1.8085g SrCO3(分析纯)、1.5025g SiO2(纳米级)、1.2143g 4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O(分析纯)、0.044g Eu2O3(99.99％)、0.47g Dy2O3(99.99％)和原料总质量的8wt％的H3BO3混合，利用球磨机，充分研磨4小时，得到混合物。
(2)上述混合物0.8g放入容积20ml的小坩锅中，小坩埚放入容积50ml的中坩埚，中坩埚放入容积200ml的大坩埚，小坩埚和中坩埚之间夹层体积的85％放碳粉，中坩埚和大坩埚之间夹层体积的85％放莫来石粉，盖好盖子并放入微波炉中，在C粉还原气氛存在下，于高火档位下反应30分钟，自然冷却到室温，取出研磨，用400目的筛子过筛，得到呈浅绿色粉末状的产品，即为长余辉发光材料Sr0.98Ca0.98MgSi2O7：Eu2+ 0.02，Dy3+ 0.02。
(3)按照实施例1的方法对所得产品进行x射线衍射分析，结果表明实施例9所得样品与正方晶系Ca2MgSi2O7(PDF 35-0592)和Sr2MgSi2O7(PDF 75-1736卡片)的衍射峰位，说明掺杂离子能够很好地进入基质中，仍然与Sr2MgSi2O7具有类似的结构。
(4)对所得产品进行激发光谱、发射光谱和余辉光谱测试，测试结果表明，样品被365nm的紫外光激发后，发出明亮的蓝绿色光。在365nm紫外光下照射十分钟，其目测余辉时间长达5h以上(＞0.32mcd/m2)。
实施例11
(1)取2.5460g SrCO3(分析纯)、1.6770g BaCO3(分析纯)、1.5025g SiO2(纳米级)、1.2143g 4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O(分析纯)、0.044g Eu2O3(99.99％)、0.047g Dy2O3(99.99％)和原料总质量的8wt％的H3BO3混合，利用球磨机，充分研磨4小时，得到混合物。
(2)取上述混合物0.8g放入容积20ml的小坩锅中，小坩埚放入容积50ml的中坩埚，中坩埚放入容积200ml的大坩埚，小坩埚和中坩埚之间夹层体积的85％放碳粉，中坩埚和大坩埚之间夹层体积的85％放莫来石粉，盖好盖子并放入微波炉中，在C粉还原气氛存在下，于高火档位下反应30分钟，自然冷却到室温，取出研磨，用400目的筛子过筛，得到呈浅绿色粉末状的产品，即为长余辉发光材料Sr1.38Ba0.68MgSi2O7：Eu2+ 0.02，Dy3+ 0.02。
(3)按照实施例1的方法对所得产品进行x射线衍射分析，结果表明实施例10所得样品与正方晶系Ba2MgSi2O7(PDF 86-0419)和Sr2MgSi2O7(PDF 75-1736卡片)的衍射峰位，说明掺杂离子能够很好地进入基质中，仍然与Sr2MgSi2O7具有类似的结构。
(4)对所得产品进行激发光谱、发射光谱和余辉光谱测试，测试结果表明，样品被365nm的紫外光激发后，发出明亮的蓝光。在365nm紫外光下照射十分钟，其目测余辉时间长达5h以上(＞0.32mcd/m2)。
上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种微波辐射合成长余辉发光材料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
a)按照组成公式M(2-x-y)MgSi2O7∶Eu2+ x，Dy3+ y的各个元素的摩尔比称取M的碳酸盐、碱式碳酸镁、二氧化硅、氧化铕和氧化镝，将之混合后加入助溶剂硼酸，然后装入球磨罐，球磨1～4h，充分混合均匀，其中，M为元素Sr、Ca和Ba中的一种或任两种的混合；0.005≤x≤0.05；0.005≤y≤0.05；
b)取所述步骤a)处理后的混合物放入小坩埚中，将小坩埚放入中坩埚里，中坩埚和小坩埚夹层里放入吸波剂，然后将上述体系放入大坩埚中，大坩埚和中坩埚夹层内填充保温材料；
c)将所述小坩埚、中坩埚和大坩埚都盖好盖子，并放入微波炉，在还原气氛中高火微波20～30分钟，自然冷却；
d)取出坩埚，将产物研磨过筛即得到长余辉发光材料。
2.根据权利要求1所述的微波辐射合成长余辉发光材料的方法，其特征在于，所述M的碳酸盐与碱式碳酸镁，二氧化硅，氧化铕和氧化镝的摩尔比为(0.95～0.995)∶0.1∶1∶(0.00125～0.0125)∶(0.00125～0.0125)。
3.根据权利要求1所述的微波辐射合成长余辉发光材料的方法，其特征在于，所述步骤a)中助溶剂硼酸的用量是M的碳酸盐、碱式碳酸镁、二氧化硅、氧化铕和氧化镝混合物的2wt％～8wt％。
4.根据权利要求1、2或3所述的微波辐射合成长余辉发光材料的方法，其特征在于，所述步骤b)中，吸波剂是碳粉，其填充量是小坩埚和中坩埚夹层体积的80％～90％。
5.根据权利要求1、2或3所述的微波辐射合成长余辉发光材料的方法，其特征在于，所述步骤b)中，保温材料是莫来石粉，其填充量是中坩埚和大坩埚夹层体积的80％～90％。
6.根据权利要求1、2或3所述的微波辐射合成长余辉发光材料的方法，其特征在于，所述步骤c)中的还原气氛为碳热反应还原气氛。
7.根据权利要求1、2或3所述的微波辐射合成长余辉发光材料的方法，其特征在于，所述步骤d)中的过筛采用的是120目、200目或400目的筛子。
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