JPH0238484A - 無機発光物質 - Google Patents
無機発光物質Info
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- JPH0238484A JPH0238484A JP18785088A JP18785088A JPH0238484A JP H0238484 A JPH0238484 A JP H0238484A JP 18785088 A JP18785088 A JP 18785088A JP 18785088 A JP18785088 A JP 18785088A JP H0238484 A JPH0238484 A JP H0238484A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は緑、黄及び橙色に発光する金属もしくは非金属
の発光物質と、摺動作用などで摩耗する各種機器に利用
する摩耗センサに関する。
の発光物質と、摺動作用などで摩耗する各種機器に利用
する摩耗センサに関する。
（従来の技術）
無機物質であるマンガン付活硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ
）、プラセオジュウムまたはテルビウム付活酸硫化ガド
リニウム（Ｇｄ２０□Ｓ：ＰｒまたはＧｄ２Ｏ２Ｓ ：
Ｔｂ）は蛍光体材料として既知である。即ちＺｎＳ：
Ｍｎは工業用ブラウン管もしくは分散型ＥＬ （第１９
４回蛍光体同学会１９８３発表）として利用されており
、電圧を加えると橙色に発光する。一方、Ｇｄ、０□Ｓ
：Ｐｒは１９８３年第１９４回の蛍光体同学会で発表さ
れたようにＸ線ＣＴ用に利用されたり、電子線励起での
発光効率が高い（Ｊ、Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ、Ｓｏｃ
、 １９７７発表）ことから工業用ブラウン管蛍光面に
実用化されており、緑色に発光する。
）、プラセオジュウムまたはテルビウム付活酸硫化ガド
リニウム（Ｇｄ２０□Ｓ：ＰｒまたはＧｄ２Ｏ２Ｓ ：
Ｔｂ）は蛍光体材料として既知である。即ちＺｎＳ：
Ｍｎは工業用ブラウン管もしくは分散型ＥＬ （第１９
４回蛍光体同学会１９８３発表）として利用されており
、電圧を加えると橙色に発光する。一方、Ｇｄ、０□Ｓ
：Ｐｒは１９８３年第１９４回の蛍光体同学会で発表さ
れたようにＸ線ＣＴ用に利用されたり、電子線励起での
発光効率が高い（Ｊ、Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ、Ｓｏｃ
、 １９７７発表）ことから工業用ブラウン管蛍光面に
実用化されており、緑色に発光する。
（発明が解決しようとする課題）
上記のように無機物質ＺｎＳ：Ｍｎ、 Ｇｄ２０ｚＳ：
Ｐｒ。
Ｐｒ。
Ｇｄ２Ｏ，Ｓ：Ｔｂは蛍光体として使用されており、し
かもｌｏＫＶ以上の高電圧を印加して発光させるもので
ある。従って高いパワーが必要となりコスト高になる難
点は否めない。更に、前記蛍光体の発光が高いことは文
献からも明らかにされているが、摩擦により発光すると
の記載は全く見当たらない。
かもｌｏＫＶ以上の高電圧を印加して発光させるもので
ある。従って高いパワーが必要となりコスト高になる難
点は否めない。更に、前記蛍光体の発光が高いことは文
献からも明らかにされているが、摩擦により発光すると
の記載は全く見当たらない。
本発明はこのような事情から成されたものであり、摩擦
により発光する無機発光物質ならびに、金属または非金
属の摩耗面にこの無機発光物質を設置した摩耗センサを
提供することを目的とする。
により発光する無機発光物質ならびに、金属または非金
属の摩耗面にこの無機発光物質を設置した摩耗センサを
提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
この発明は、一つは無機物質を金属または非金属と混合
あるいは表面に塗布して摩擦することによりこの表面が
発光する無機発光物質であり、二つには、金属または非
金属部材の摩耗面に摩擦で発光する無機発光物質を設置
し、これに対応して他の部材を配置した摩耗センサであ
る。
あるいは表面に塗布して摩擦することによりこの表面が
発光する無機発光物質であり、二つには、金属または非
金属部材の摩耗面に摩擦で発光する無機発光物質を設置
し、これに対応して他の部材を配置した摩耗センサであ
る。
（作 用）
本発明は、無機物質ＺｎＳ：Ｍｎ、 Ｇｄ２Ｏ□Ｓ：Ｐ
ｒ、 Ｇｄ２Ｏ□Ｓ：Ｔｂの一種もしくは複数種を金属
または非金属と混合もしくはその表面に塗布して摩擦す
ると発光するとの新規な現象を基に完成したものである
。
ｒ、 Ｇｄ２Ｏ□Ｓ：Ｔｂの一種もしくは複数種を金属
または非金属と混合もしくはその表面に塗布して摩擦す
ると発光するとの新規な現象を基に完成したものである
。
この無機発光物質が摩擦により発光する現象は、付活剤
阿ｎ（２価）、Ｐｒ（３価）、Ｔｂ（３価）の発光構造
中にトラップレベルが多数含まれているために起こるも
のと考えられる。ＺｎＳ ： Ｍｎの結晶構造中には六
方晶系と六方晶系があり、六方晶系ではトラップレベル
が殆ど存在しないために摩擦しても発光しないと推定さ
れる。
阿ｎ（２価）、Ｐｒ（３価）、Ｔｂ（３価）の発光構造
中にトラップレベルが多数含まれているために起こるも
のと考えられる。ＺｎＳ ： Ｍｎの結晶構造中には六
方晶系と六方晶系があり、六方晶系ではトラップレベル
が殆ど存在しないために摩擦しても発光しないと推定さ
れる。
これに対して六方晶系では沢山の１−ラップレベルが形
成されているので、摩擦などの小さいエネルギを与える
とトラップレベルから電子が放出されて発光すると考え
られる。
成されているので、摩擦などの小さいエネルギを与える
とトラップレベルから電子が放出されて発光すると考え
られる。
しかもこの発光現象はこの無機発光物質を金属または非
金属と混合するかあるいは表面に塗布して摩擦すると表
面に起こることが確認されている。
金属と混合するかあるいは表面に塗布して摩擦すると表
面に起こることが確認されている。
又発光現象が発生する無機発光物質は金属または非金属
部材の摩擦面に設置すると共に、これに対向して他の部
材を配置して他の部材との間に起きる摩擦に伴って無機
発光物質が発光して摩耗センサとしての役割を果たす。
部材の摩擦面に設置すると共に、これに対向して他の部
材を配置して他の部材との間に起きる摩擦に伴って無機
発光物質が発光して摩耗センサとしての役割を果たす。
上記無機物質ＺｎＳ 、 Ｇｄ２Ｏ□Ｓ、 Ｇｄ２Ｏ２
Ｓにおける付活剤Ｍｎ（２価）、Ｐｒ（３価）、Ｔｂ（
３価）含有量は１重量％から１０重量％の範囲内であれ
ば摩擦により発光現象が起こり、しかも摩耗センサとし
て利用できるのに対して、１重量％未満の含有量では発
光が弱く、逆に１０重量％を越えると発光が悪く確認が
難しくなる。しかし、３〜５重量％では摩擦による発光
現象が顕著になって利用に最も便利である。
Ｓにおける付活剤Ｍｎ（２価）、Ｐｒ（３価）、Ｔｂ（
３価）含有量は１重量％から１０重量％の範囲内であれ
ば摩擦により発光現象が起こり、しかも摩耗センサとし
て利用できるのに対して、１重量％未満の含有量では発
光が弱く、逆に１０重量％を越えると発光が悪く確認が
難しくなる。しかし、３〜５重量％では摩擦による発光
現象が顕著になって利用に最も便利である。
（実施例）
（１）数乗量％の酸化テルビウム（Ｔｂｚｏ３） 、酸
化ガドリニウム（Ｇｄ２ｏ３）’を硝酸に溶解後、シュ
ウ酸（ＣＯＯＨ）２・２Ｈ２０溶液を添加してテルビウ
ム含有のシュウ酸ガドリニウムを沈澱させ、濾過、乾燥
工程を経てから焼成工程に移る。即ち、この乾燥したシ
ュウ酸塩と硫黄を石英るつぼに入れ１２００℃、２ｈｒ
空気中で焼成するとテルビウム付活酸硫化ガドリニウム
（Ｇｄ、Ｏ□Ｓ：Ｔｂ）からなる無機発光物質が得られ
る。次に金属（Ｆｅ、 Ａ１等）の表面にエポキシ樹脂
などの強力接着剤を塗布してから、テルビウム付活酸硫
化ガドリニウム（Ｇｄ２０□Ｓ：Ｔｂ）からなる無機物
質を均一にスプレーなどにより被覆後、１０００℃以上
で乾燥する。
化ガドリニウム（Ｇｄ２ｏ３）’を硝酸に溶解後、シュ
ウ酸（ＣＯＯＨ）２・２Ｈ２０溶液を添加してテルビウ
ム含有のシュウ酸ガドリニウムを沈澱させ、濾過、乾燥
工程を経てから焼成工程に移る。即ち、この乾燥したシ
ュウ酸塩と硫黄を石英るつぼに入れ１２００℃、２ｈｒ
空気中で焼成するとテルビウム付活酸硫化ガドリニウム
（Ｇｄ、Ｏ□Ｓ：Ｔｂ）からなる無機発光物質が得られ
る。次に金属（Ｆｅ、 Ａ１等）の表面にエポキシ樹脂
などの強力接着剤を塗布してから、テルビウム付活酸硫
化ガドリニウム（Ｇｄ２０□Ｓ：Ｔｂ）からなる無機物
質を均一にスプレーなどにより被覆後、１０００℃以上
で乾燥する。
コノ工程により緑色（Ｘ＝０．３３６ 、 Ｙ＝０．５
４３）に発光する無機発光物質が得られ、その発光スペ
クトルは第１図に示す通りである。
４３）に発光する無機発光物質が得られ、その発光スペ
クトルは第１図に示す通りである。
（２）黄色の無機発光物質を形成するには、数乗量％の
炭酸マンガン（ＭｎＣＯ３） 、塩化アンモニウム（Ｎ
８４Ｃ１）更に母材の硫化亜鉛（ＺｎＳ）を石英るつぼ
中に入れ、１１００℃に維持した弱還元性雰囲気で３ｈ
ｒ焼成してマンガン付活硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ β型
）が製造される。コノ黄色（Ｘ＝０．４６３ 、 Ｙ＝
０．４７２）無機発光物質の発光スペクトルを第２図に
示した。
炭酸マンガン（ＭｎＣＯ３） 、塩化アンモニウム（Ｎ
８４Ｃ１）更に母材の硫化亜鉛（ＺｎＳ）を石英るつぼ
中に入れ、１１００℃に維持した弱還元性雰囲気で３ｈ
ｒ焼成してマンガン付活硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ β型
）が製造される。コノ黄色（Ｘ＝０．４６３ 、 Ｙ＝
０．４７２）無機発光物質の発光スペクトルを第２図に
示した。
これに実施例１で得られるテルビウム付活酸硫化ガドリ
ニウム（Ｇｄ２０□Ｓ：Ｔｂ）を重量比で３〔マンガン
付活硫化亜鉛（ＺｎＳ ： Ｍｎ β型）〕 ：１に混
合して無機物質を調合する。次に紙やアクリルなどの非
金属原料とこの蛍光体を混合後、各種の製品に塗布する
一方、これに対向してこの製品製の部品を配置する。こ
の結果両者間に摩擦が生じると第２図の発光スペクトル
を示す無機発光物質が得られる。
ニウム（Ｇｄ２０□Ｓ：Ｔｂ）を重量比で３〔マンガン
付活硫化亜鉛（ＺｎＳ ： Ｍｎ β型）〕 ：１に混
合して無機物質を調合する。次に紙やアクリルなどの非
金属原料とこの蛍光体を混合後、各種の製品に塗布する
一方、これに対向してこの製品製の部品を配置する。こ
の結果両者間に摩擦が生じると第２図の発光スペクトル
を示す無機発光物質が得られる。
（３）実施例（２）により形成されるマンガン付活硫化
亜鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ）を、ＦｅやＡ１などの金属か紙や
アクリルなどの非金属の表面に接着材と共に塗布し、更
にこれを各種機器に加工する。即ち、この非金属表面に
塗布した無機発光物質に対向して各種機器部品を配置す
ると、両者間の摩擦により表面が第３図に示した発光ス
ペクトルをもち橙色（Ｘ＝０．５２４、Ｙ ＝ ０．４
３９）に発光する無機発光物質が得られる。
亜鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ）を、ＦｅやＡ１などの金属か紙や
アクリルなどの非金属の表面に接着材と共に塗布し、更
にこれを各種機器に加工する。即ち、この非金属表面に
塗布した無機発光物質に対向して各種機器部品を配置す
ると、両者間の摩擦により表面が第３図に示した発光ス
ペクトルをもち橙色（Ｘ＝０．５２４、Ｙ ＝ ０．４
３９）に発光する無機発光物質が得られる。
（４）実施例（１）により製造した摩擦により緑色に発
光するテルビウム付活酸硫化ガドリニウム（Ｇｄ２０□
Ｓ：Ｔｂ）を被摩耗材であるステンレス製部材の所定の
場所あるいは深さにスプレー法などで均一に塗布すると
本発明に係わる摩耗センサが得られる。
光するテルビウム付活酸硫化ガドリニウム（Ｇｄ２０□
Ｓ：Ｔｂ）を被摩耗材であるステンレス製部材の所定の
場所あるいは深さにスプレー法などで均一に塗布すると
本発明に係わる摩耗センサが得られる。
この摩擦センサから放射される光をホトセルにより受光
し、その輝度と、摩擦による摩耗の深さの関係を第４図
に示した。この図では縦軸に任意の輝度を、横軸に摩耗
深さ（μｍ）をとっている。
し、その輝度と、摩擦による摩耗の深さの関係を第４図
に示した。この図では縦軸に任意の輝度を、横軸に摩耗
深さ（μｍ）をとっている。
図に明らかなように約０．２μｍの深さまで摩耗が進行
すると発光が始まり、更に０．５μｍ程度まで進むと輝
度は最高の３５位に達し、しかも摩耗の程度がそれより
進行しても輝度は一定となる。このように摩耗程度が進
行して輝度が一定になると不良品になっていることが分
り、部品の交換が必要になる。従ってこの摩耗センサで
は第４図における傾斜線部分の間に部品を交換すれば良
いことになる。
すると発光が始まり、更に０．５μｍ程度まで進むと輝
度は最高の３５位に達し、しかも摩耗の程度がそれより
進行しても輝度は一定となる。このように摩耗程度が進
行して輝度が一定になると不良品になっていることが分
り、部品の交換が必要になる。従ってこの摩耗センサで
は第４図における傾斜線部分の間に部品を交換すれば良
いことになる。
（５）実施例（２）の製造方法により調合され黄色に発
光する混合材料をアクリル製の摩耗部材の所望の深さも
しくは所定の場所にスプレー法などで均一に塗布後、更
に製品用の部材を対向して設置すると本発明の摩耗セン
サが得られる。この摩耗センサを設置したアクリル製品
の摩耗状態と輝度の関係を第４図と同様にフォトセルを
利用して調べその結果を第５図に示した。
光する混合材料をアクリル製の摩耗部材の所望の深さも
しくは所定の場所にスプレー法などで均一に塗布後、更
に製品用の部材を対向して設置すると本発明の摩耗セン
サが得られる。この摩耗センサを設置したアクリル製品
の摩耗状態と輝度の関係を第４図と同様にフォトセルを
利用して調べその結果を第５図に示した。
図に明らかなように横軸には単位をｍｍとした摩耗深さ
を、縦軸には輝度（任意）を採ったもので、摩耗に対し
て鈍敏に応すると考えがちであるが、横軸の単位はｍｍ
としているので単位をμｍとした第４図より鋭敏である
。しかし、図に明らかなように勾配が大きいので摩耗の
進行には顕著に反応するので不良品の発生がおさえられ
、第４図と同じく傾斜線部分の間に部品を交換すればよ
い。
を、縦軸には輝度（任意）を採ったもので、摩耗に対し
て鈍敏に応すると考えがちであるが、横軸の単位はｍｍ
としているので単位をμｍとした第４図より鋭敏である
。しかし、図に明らかなように勾配が大きいので摩耗の
進行には顕著に反応するので不良品の発生がおさえられ
、第４図と同じく傾斜線部分の間に部品を交換すればよ
い。
（６）実施例（３）の調合方法により得られ、摩擦によ
り橙色に発光するマンガン付活硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ
）をアルミ板または車のタイヤなどの所定の深さに、ま
たは所望の場所に均一にエポキシ樹脂で塗布後、このア
ルミ板または車のタイヤなどの製品部材をこの塗布膜に
対向して設置して摩耗センサが形成される。
り橙色に発光するマンガン付活硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ
）をアルミ板または車のタイヤなどの所定の深さに、ま
たは所望の場所に均一にエポキシ樹脂で塗布後、このア
ルミ板または車のタイヤなどの製品部材をこの塗布膜に
対向して設置して摩耗センサが形成される。
第６図には第４図と第５図と同じくフォトセルを用いて
無機発光物質を取付けたアルミ板での摩耗深さと輝度の
関係を示しており、摩擦が小さくても発光輝度は（４）
、（５）の場合と同じように示されるので注意を払うこ
とが必要になる。更に、不良品となった時点で輝度が飽
和するのは前の実施例と同様である。
無機発光物質を取付けたアルミ板での摩耗深さと輝度の
関係を示しており、摩擦が小さくても発光輝度は（４）
、（５）の場合と同じように示されるので注意を払うこ
とが必要になる。更に、不良品となった時点で輝度が飽
和するのは前の実施例と同様である。
しかもこの第６図は第４図より勾配が大きいのが特徴で
ある。
ある。
このように上記無機発光物質を摩擦すると容易に発光し
、しかも発光色は緑、黄もしくは橙色が得られるので、
暗所でも見易く極めて有用である。
、しかも発光色は緑、黄もしくは橙色が得られるので、
暗所でも見易く極めて有用である。
更に、この発光物質を金属または非金属の所定の深さ、
それとも所望の場所に塗布し、しかも塗布した部分には
この製品の部品を対向して配置し、この両者の摩擦にと
もなって無機発光物質が緑、黄または橙色に発光するの
で不良品の判別が簡単にできる。
それとも所望の場所に塗布し、しかも塗布した部分には
この製品の部品を対向して配置し、この両者の摩擦にと
もなって無機発光物質が緑、黄または橙色に発光するの
で不良品の判別が簡単にできる。
しかも、このような発光をフォトセルで検知し、更にブ
ザーを接続しておけば不良品の発生を容易に知ることが
でき、その上各種の摩耗部品の歩留り向上にもつながり
利用価値は大きい。
ザーを接続しておけば不良品の発生を容易に知ることが
でき、その上各種の摩耗部品の歩留り向上にもつながり
利用価値は大きい。
第１図は緑色無機発光物質の発光スペクトル、第２図は
黄色無機発光物質の発光スペクトル、第３図は橙色無機
発光物質の発光スペクトル、第４図乃至第６図はこの緑
、黄及び橙色無機発光物質を金属もしくは非金属に取付
けて形成した各摩耗センサにおける輝度と摩擦深さの関
係を示す曲線図である。 代理人 弁理士 大 胡 典 夫 智撃セ田紹− （縦向υ） 智撃財←妃−（放論８） 褒￥（ツ病） 啄招曲峰−ぼ蛮υ）
黄色無機発光物質の発光スペクトル、第３図は橙色無機
発光物質の発光スペクトル、第４図乃至第６図はこの緑
、黄及び橙色無機発光物質を金属もしくは非金属に取付
けて形成した各摩耗センサにおける輝度と摩擦深さの関
係を示す曲線図である。 代理人 弁理士 大 胡 典 夫 智撃セ田紹− （縦向υ） 智撃財←妃−（放論８） 褒￥（ツ病） 啄招曲峰−ぼ蛮υ）
Claims (2)
- （１） 無機物質を金属または非金属と混合あるいは表
面に塗着して摩擦することにより表面が発光することを
特徴とする無機発光物質。 - （２） 金属または非金属部材に摩擦で発光する前記第
１項記載の無機発光物質を設置し、これに対向して他の
部品を設置したことを特徴とする摩耗センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18785088A JPH0238484A (ja) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | 無機発光物質 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18785088A JPH0238484A (ja) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | 無機発光物質 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0238484A true JPH0238484A (ja) | 1990-02-07 |
Family
ID=16213310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18785088A Pending JPH0238484A (ja) | 1988-07-27 | 1988-07-27 | 無機発光物質 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0238484A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11120801A (ja) * | 1997-10-20 | 1999-04-30 | Agency Of Ind Science & Technol | 力で発光する無機薄膜及びその製造法 |
| JPH11263970A (ja) * | 1997-11-28 | 1999-09-28 | Agency Of Ind Science & Technol | 発光材料、その製造方法及びそれを用いた発光方法 |
| US6117574A (en) * | 1997-10-20 | 2000-09-12 | Agency Of Industrial Science And Technology | Triboluminescent inorganic material and a method for preparation thereof |
| JP2000313878A (ja) * | 1999-03-04 | 2000-11-14 | Agency Of Ind Science & Technol | 発光材料、その製造方法及びそれを用いた発光方法 |
| JP2001064638A (ja) * | 1999-08-25 | 2001-03-13 | Agency Of Ind Science & Technol | 応力発光材料およびその製造方法 |
| JP2001215195A (ja) * | 2000-02-02 | 2001-08-10 | Chuken Consultant:Kk | コンクリート構造物の劣化検知方法及びコンクリート構造物 |
| CN111860987A (zh) * | 2020-07-08 | 2020-10-30 | 江苏科慧半导体研究院有限公司 | 混合荧光材料发射光谱预测方法和装置 |
-
1988
- 1988-07-27 JP JP18785088A patent/JPH0238484A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11120801A (ja) * | 1997-10-20 | 1999-04-30 | Agency Of Ind Science & Technol | 力で発光する無機薄膜及びその製造法 |
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| JP2001064638A (ja) * | 1999-08-25 | 2001-03-13 | Agency Of Ind Science & Technol | 応力発光材料およびその製造方法 |
| JP2001215195A (ja) * | 2000-02-02 | 2001-08-10 | Chuken Consultant:Kk | コンクリート構造物の劣化検知方法及びコンクリート構造物 |
| CN111860987A (zh) * | 2020-07-08 | 2020-10-30 | 江苏科慧半导体研究院有限公司 | 混合荧光材料发射光谱预测方法和装置 |
| CN111860987B (zh) * | 2020-07-08 | 2024-05-31 | 江苏科慧半导体研究院有限公司 | 混合荧光材料发射光谱预测方法和装置 |
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