Люмнофоры - порошки для створення світяться в темноет предметів

Люминофорамі називають речовини, для яких характерне явище люмінесценції (випромінювання світла). Часто для таких речовин застосовують термін фосфор, веде свій початок з часу відкриття хімічного компонента фосфору і його люмінесцентних властивостей.

Використання у різних галузях світяться матеріалів дозволяє значно розширити область творчої, наукової, технічної діяльності людей і створювати вироби з новими, раніше не відомими властивостями, або відкрити нові грані для вже відомих технологій.

Види світіння

На даний момент часу відомі такі види світіння речовини: температурне випромінювання, відображення і розсіювання світла, випромінювання Черенкова.

Температурне випромінювання (теплове випромінювання) – це електромагнітне випромінювання, у тому числі і видиме, що виникає за рахунок енергії тепла [1]. Таке випромінювання властива фактично всім навколишнім предметам, але більша частина теплового випромінювання залишається в невидимому для людини спектрі.

Але відомий ряд явищ світіння речовин, що відрізняються від теплового випромінювання. У ряді випадків речовини починають випромінювати світло при низьких температурах. Таке явище отримало назву «холодного світіння» або люмінесценції.

Види люминесцентции:

Триболюменисценция – світіння, що виникає від механічного впливу (удару, тертя, розколювання, подрібнення).

Термолюменисценция – світіння від нагріву при відносно низьких температурах (близько 100⁰С).

Фотолюмінесценція  - світіння від дії світла. Розрізняють два випадки фотолюмінесценції – перший, коли світіння триває і після закінчення опромінення (фосфоресценція), та другий, коли свічення спостерігається лише при опроміненні речовини (флуоресценція).

Хемиолюминисценция – результат хімічних процесів, що супроводжуються виділенням світла без підвищення температури реакції.

Також існують явища світіння речовини під впливом електричних явищ, радіоактивного випромінювання.

Як довго може світитися люмінофорне покриття

Речовини володіють фосфоресціюючими властивостями знайшли широке застосування для створення спеціальних покриттів з метою забезпечення «тривалого» світіння без зовнішнього опромінення. Існують фосфорилюють речовини для яких властиво післясвічення триває від часток хвилини до багатьох днів. При цьому висвічування прискорюється з підвищенням температури і сповільнюється з її зниженням. Так само існує два критичних меж для тривалості явища післясвічення:

Нижні миттєве стан, що виникає при низьких температурах (від -180 до +200⁰С для різних складів). У цьому стані накопичена енергія залишається всередині речовини, а світіння речовини фактично відсутня.

Верхнє миттєве стан має місце при високих температурах (від -45 до +300⁰С для різних складів). При досягненні цього стану речовина втрачає здатність поглинати зовнішню енергію опромінення і так само перестає фосфоресціювати.

Післясвічення фосфоресцуючого речовини може протікати в двох варіантах: нормальне загасання, коли процес післясвічення протікає нормально при будь-яких умовах навколишнього середовища (прискорюючись при підвищенні і сповільнюючись при падінні температури); і вимушене загасання, коли віддача запасеної енергії речовиною відбувається прискорено під зовнішнім впливом. Ця якість може проявлятися в появі короткочасної, але дуже яскравою фосфоресценции.

Види люмінесценції твердих речовин описані в джерелі [2] стор 13.

Процес природного згасання люмінофорів залежить від багатьох причин, а саме:

1) довжини хвилі збуджуючого випромінювання;

2) інтенсивності збудження;

3) тривалості збудження;

4) хімічної будови люмінесцирующою системи та співвідношення компонентів;

5) товщини стоячи люмінофора.

Інтенсивність світіння люмінофорів досить різко спадає в перші хвилини і навіть секунди після закінчення збудження. Головна частина світлової енергії висвічується на самому початку світіння, а далі люмінофори світять сильно ослабленим світлом.

Початкова ж інтенсивність фосфоресценции залежить від кількості падаючої енергії та пропорційна квадрату падаючої енергії. Самозбудження так само може чинити сильний вплив на швидкість загасання люмінофорів. Тому при перемішуванні люмінофора під час збудження в товстих шарах спостерігається значне збільшення тривалості післясвітіння.

Крім природного загасання для цілого ряду кристалло-люмінофорів під впливом тих чи інших факторів спостерігається явище вимушеного загасання – прискореного висвічування. Це прискорене висвічування може відбуватися або від дії теплоти або від дії якоїсь радіації, особливо від довгохвильового світла.

Всі вищеописані процеси затухання є оборотними, тобто і збудження і загасання можуть бути неодноразово повторюваними. Але крім цих процесів, у багатьох люминофорах так само спостерігаються процеси знищення люминисценции які можуть бути зведені до наступних груп:

1) Знищення люмінесценції при дії джерела енергії збудження – світла, радіації. Цей процес носить назву уставания люмінофора. Якщо знищення люминисценции відбувається від дії світла, то такий гасить ефект супроводжується фарбуванням люмінофора, так званим явищем фототропии.

2) Більшість люмінофорів володіє своєрідним ефектом знищення люмінесценції при ударах, тріщинах, подрібненні і інших механічних впливах – гасить трибоэффект. Цей ефект властивий кристаллолюминофорам і теж супроводжується появою специфічного забарвлення.

Зворотне відновлення вже втраченої інтенсивності світіння може бути зроблено двома способами: освітленням досить довгохвильовим світлом; нагріванням (прожарюванням) люмінофора з метою регенерації.

З хімічної точки зору тверді люмінісцентні речовини діляться на дві групи: -  перша, в якій люмінесценція викликається обов'язковою присутністю сторонніх домішок, і другу, менш численну групу чистих люмінофорів, у яких наявність домішки не є необхідним.

Перша група фосфоресціюючих речовин складається принаймні з двох компонентів, з яких один є основним речовиною, розчинником, а інший розчиненою, активує домішкою – активатором. Так само для більшості кристалічних люмінофорів вводять третій компонент – плавень, призначений для рівномірного розподілу активатора в масі розчинника.

З чого складаються люмінофорні склади

На сьогоднішній день промисловість випускає люмінофори на основі сполук цинку (оксиду, сульфіду цинку), хлоридів срібла, телуру, міді, сполук марганцю, брому, вольфраму, молібдену, титану, барію, кальцію та інших речовин, в тому числі і органічних сполук, які називають люминорами.  Органічні люмінофори (люминоры) в основному являють собою полифенильные вуглеводні, ароматичні вуглеводні, сполуки містять гетероцикли, з'єднання з карбонільної групою, комплекси металів з органічними лігандами одержувані з кам'яновугільних смол.

В якості активаторів для фосфоресціюючих складів зачату використовуються різні метали, деякі вільні неметали та органічні речовини. Дуже часто потрібні властивості досягаються лише застосуванням декількох розчинників, активаторів, плавнів. Найчастіше для зручності використання люмінофорні склади розбавляються інертним наповнювачем, не є випромінювачем світла.

Якщо світяться склади призначені для збудження від видимого світу, і таким чином, є світловими акумуляторами, то вони називаються такими складами тимчасового дії. Для своєї дії вони, отже, потребують попередньої зарядки від денного або електричного світла.

 Якщо ж в якості збудливого агента застосовують радіоактивні речовини, тісно переплетені з люмінофором, то такі речовини носять назву світяться складів постійного дії. Такі склади можуть роками світити без усякої зовнішньої зарядки.

Де застосовують люмінофори

Явище «холодного світіння різних речовин знайшло широке застосування в різних галузях діяльності людини: виготовлення світлотехніки, електроніки, наукових цілях, дефектоскопія, медицина, дизайн, образотворче мистецтво та інші. Залежно від сфери застосування до них можуть пред'являється різні вимоги. Так від технічно застосовуваних люмінофорів можна вимагати певного кольору, належної тривалості світіння і т. д. Ці вимоги зазвичай задовольняються не індивідуальними люмінофорами, що володіють абсолютно певним комплексом досить постійних властивостей, а сумішами тих чи інших простих і ускладнених люмінесценції систем. Ці суміші майже завжди підбираються досвідченим шляхом, що викликає появу безлічі рецептур.

Використана література

1. https://ru.wikipedia.org

2. Жирів Н. Ф. Люмінофори (ветящиеся тверді склади) під ред. академіка С. В. Вавілова., Б. Я. Свєшнікова. – М:Державне видавництво оборонної промисловості, 1940.

3 Люмінесцентні лампи. Люмінофори та люмінофорні покриття/ Е. В. Дев'ятих, В. Ф. Дадонов. – Саранськ: Вид-во Мордов. ун-ту, 2007. – 344 с

4 Казанкин О. Н., Марковський Л. Я., Пекерман Ф. М., Петошина Л. Н. Неорганічні люмінофори. Л., Хімія, 1975.

5. Препаративна хімія органічних люмінофорів/ Б. М. Красовицький, Л. М. Афанасіаді. – Харків: Фоліо, 1997. – 208с.

6. Красовицький Б. М., Болотін Б. М. Органічні люмінофори. – 2-е вид. Переробл. – М: Хімія, 1984.

На сайті luck-lak.com.ua ви можете придбати порошок люмінофора з різним кольором та різним кольором світіння в темряві. Фасування люмінофора від найменших (для нігтьового дизайну і відновлення світломаси годин, біжутерії ручної роботи) так і фасування побільше (для виготовлення виробів, декупажу, декорування шкатулок, виготовлення інтер'єрних прикрас)

Також на сайті luck-lak.com.ua ви можете знайти вироби з люмінесцентними властивостями: кулони, наклейки зірочки, шнурки. Асортимент постійно розширюється і ми завжди раді вашим замовленням.