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稀土长余辉发光材料是一种新兴的蓄能型功能材料,经外界光源照射激发后,它能够吸收存储能量并在暗处持续发出各种颜色的光,是一种无污染、无放射性、环境友好的绿色节能材料。二十世纪九十年代以来,铝酸盐系稀土长余辉发光材料以其突出的余辉性能而备受关注,由本课题组研发的稀土铝酸锶夜光纤维是将稀土长余辉发光材料与纺织领域的有机结合。与铝酸盐体系相比,硅酸盐系稀土长余辉发光材料具有更好的耐酸碱性、耐水性,并且煅烧温度低、二氧化硅等原料廉价易得,因而具有更加广阔的发展空间与应用前景。本课题使用高温固相法合成稀土硅酸镁锶长余辉材料,通过设计正交试验,采用XRD、SEM等测试方法分别研究了煅烧温度、稀土离子敏化剂Eu2+、Dy3+的掺量及助熔剂硼酸的用量等因素对Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+长余辉材料性能的影响,确定了已知因素水平范围内的最佳工艺配比。研究表明,高温固相法制备所得的长余辉材料初始余辉亮度为2538mcd/m2,余辉时间可达1400s;样品为Sr2MgSi207纯相,粉体颗粒大小不一、形状不规则。在高温固相法实验基础上,使用溶胶凝胶法合成了Sr2MgSi207:Eu2+,Dy3+长余辉材料,并对其物相结构、荧光光谱、余辉特性及表面形貌进行了表征分析。实验结果表明,溶胶凝胶法的煅烧温度与高温固相法相比降低了150℃;其初始余辉亮度为1614mcd/m2,余辉时间为920s;样品的粉体颗粒形状较为规则,粒径均匀,主要分布在3~5μm范围内。溶胶凝胶法所得样品的余辉性能较差,与高温固相法相比仍有较大差距,因而需进一步的研究提升。使用由高温固相法合成得到的Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+长余辉材料与聚丙烯切片进行熔融纺丝,成功制备了稀土硅酸镁锶夜光纤维(简称SMSED-PP夜光纤维),并对其各项性能进行了表征分析。结果表明,SMSED-PP夜光纤维的物相结构是Sr2MgSi2O7:Eu2+,Dy3+长余辉材料与聚丙烯纤维物相结构的独立叠加;SMSED-PP夜光纤维的激发光谱、发射光谱及余辉衰减曲线与纤维中使用的长余辉材料基本一致;纤维中长余辉材料的质量分数为15%时,夜光纤维具有良好的余辉性能与较高的纺丝连续性。