스트론튬 알루미네이트와 황화아연의 차이점

야광 분말의 개발은 세 단계를 거쳤습니다. 첫 번째 단계는 천연 광산이었는데, 라듐을 함유하고 방사선을 방출하여 인체에 유해했기 때문에 빠르게 제거되었습니다. 두 번째 단계는 단잔광 황화아연이었고, 세 번째 단계는 가장 흔하게 사용되는 장잔광 스트론튬 알루미네이트였습니다.

황화아연과 스트론튬 알루미네이트 야광분은 방사선을 포함하지 않고 인체에 안전하기 때문에 점차 상용 제품에 적용되고 있습니다. 그러나 황화아연 생산 과정에서 배기가스와 폐수가 발생하여 심각한 환경 오염을 유발하고, 황화아연 야광분은 잔광 시간이 비교적 짧기 때문에 많은 소비자들이 더 긴 점등 시간을 선호하게 되었습니다. 이러한 이유로 3세대 장잔광 스트론튬 알루미네이트가 등장했습니다.

이 두 가지 유형의 발광 분말은 매우 다르며 다양한 응용 분야와 고객 요구 사항에 적합합니다.

1. 다양한 색상

스트론튬 알루미네이트 야광분은 주로 황록색, 청록색, 하늘색의 세 가지 색상을 가지고 있으며, 이들을 기반으로 다양한 색상의 야광분도 생산됩니다. 황화아연 야광분은 황록색만 가지고 있습니다.

2. 화학 구조 및 구성

스트론튬 알루미네이트 유형의 주성분은 스트론튬 알루미네이트(SrAl2O4)입니다. 미량의 희토류 원소(예: 유로퓸(Eu) 및 디스프로슘(Dy))를 활성제 및 공활성제로 도핑하면 안정적인 결정 구조가 형성되어 발광 시간이 크게 연장됩니다.

황화아연 유형의 주성분은 황화아연(ZnS)으로, 일반적으로 미량 활성제(예: 구리, Cu)를 첨가하여 발광하며, 희토류 원소를 포함하지 않습니다. 이러한 활성제는 황화아연의 전자 에너지 준위 구조를 변화시켜 빛을 흡수하고 광자를 더 효율적으로 방출할 수 있도록 합니다. 또한, 황화아연 발광 분말의 결정 구조는 단순합니다.

3. 환경 성과

스트론튬알루미네이트 타입은 생산과정에서 유해가스나 물을 발생시키지 않으며, 폐기물은 재활용 및 재사용이 가능하여 친환경적인 형광분말입니다.
황화아연 계열은 유황을 사용하는데, 생산 과정에서 황화물 폐가스와 물이 발생합니다. 구리 함유 활성제와 그 폐기물은 수자원과 토양을 오염시킬 수 있으므로, 정부의 엄격한 생산 관리가 필요합니다.

4. 빛나는 성능

  • 빛 흡수 속도:
  • 황화아연 발광 분말은 빛 흡수 속도가 빠릅니다. 휴대폰 조명이나 LED와 같은 약한 빛으로도 3~5초 동안 발광할 수 있으며, 초기 밝기가 즉시 더 높습니다. 하지만 기존 스트론튬 계열은 황화아연 계열만큼 뛰어난 발광 성능을 보여주지 못합니다.

초기 밝기
  • 잔광 지속 시간:
  • 스트론튬 알루미네이트 발광 분말은 잔광 지속 시간이 길다는 장점이 있습니다. 빛을 완전히 흡수한 후에는 완전히 어두운 환경에서 8~12시간의 발광 지속 시간을 유지할 수 있습니다. 황화아연계 발광 분말은 초기 1분 동안은 밝기가 더 높지만, 빠르게 밝기가 감소하여 매우 어두운 곳에서도 약 10분 후에는 육안으로 식별하기 어렵습니다.

잔광 밝기

5. 애플리케이션 시나리오

긴 잔광 특성으로 유명한 스트론튬 알루미네이트 야광분은 안전 표지판, 비상구 표시기, 그리고 사무실 건물, 지하 주차장, 창고, 공항, 지하철역 등 장시간 가시성이 요구되는 환경에서 초기 상업적 용도로 널리 사용되었습니다. 황화아연 야광분은 장난감, 시계 문자판 등 단기적인 발광이 필요한 분야에 더 많이 사용됩니다.

그러나 소비재의 다양성 증가와 시장 수요 확대로 인해, 더 긴 발광 시간과 다양한 색상이 점차 주요 발광 요구로 자리 잡았습니다. 그 결과, 스트론튬 알루미네이트는 현재 의류, 장난감, 가정용품, 액세서리, 예술품 등 소비재에 널리 사용되고 있습니다.

6. 혼합 매체

  • 수성 코팅:
  • 수성 매질(수성 페인트, 수성 잉크, 수성 수지)과 혼합 시, 황화아연 야광 분말은 안정성이 약해 일정 시간 후 가수분해되기 쉽습니다. 제품 색상이 어두워지고 야광 효과가 약해집니다. 스트론튬 알루미네이트 계열은 화학적 코팅이 가능하며, 코팅된 방수 분말은 수성 매질과 혼합할 수 있습니다. 물론, 이러한 제품의 방수 성능은 제조업체마다 사용하는 특정 제형과 기술에 따라 달라집니다.

  • 플라스틱:
  • 플라스틱 제품 생산 시 황화아연은 뚜렷한 장점을 가지고 있습니다. 황화아연은 입자 크기 분포가 좁기 때문에 제품이 검게 변할 가능성이 적고, 생산 과정에서 마찰이 적습니다. 스트론튬 발광 분말은 입자 크기 분포가 비교적 커서 생산 과정에서 마찰이 발생하기 쉽고, 이로 인해 검게 변하는 문제가 발생할 수 있지만, 긴 잔광 특성으로 인해 많은 고객이 사용하고 있습니다.
    이러한 요구 사항을 기반으로 우리는 스트론튬 알루미네이트 기반 플라스틱 전용 발광 분말이를 통해 검게 변색될 가능성을 최소화할 수 있습니다.

7. 황화아연 대체물: YGZ

환경 보호 요구로 인해 황화아연 야광 분말의 공급이 제한적이고 가격이 계속 상승하고 있습니다. 황화아연을 선호하는 고객의 요구를 충족하기 위해, 저희는 황화아연과 동일한 특성을 가지면서도 밝기가 더 높은 "YGZ"라는 이름의 스트론튬 알루미네이트 계열을 대체재로 개발했습니다.

황화아연과 YGZ의 기술 데이터를 비교한 결과입니다. 테스트 조건은 D65 조도에서 1000룩스, 5초간 충전하는 것입니다.

빛나는 시간 밝기 데이터
(mcd/㎡)
황화아연 YGZ
10초 2782 5021
1분 478 1147
2분 221 605
10분 32 105
30분 11 25
60분 4 10

밝기 외에 또 다른 차이점은 발광 색상입니다. 황화아연 계열은 더 황색을 띠는 경향이 있는 반면, 스트론튬 알루미네이트 계열은 더 녹색을 띠는 발광을 보입니다.

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또한, 밝기 성능에 대한 맞춤형 서비스를 제공합니다. 고객의 제품 사용 상황에 맞춰 초기 밝기와 잔광 시간을 조절할 수 있습니다.

요약하자면, 스트론튬 알루미네이트와 황화아연은 각각 고유한 특성을 가지고 있으며, 특정 요구 사항에 맞게 선택할 수 있습니다.