Разработка светящегося порошка прошла три этапа: на начальном этапе использовалось природное золото, которое было быстро уничтожено из-за содержания радия и радиационного излучения, вредного для организма человека. На втором этапе использовался сульфид цинка с коротким послесвечением, а на третьем – наиболее распространённый алюминат стронция с длительным послесвечением.

Светящиеся порошки на основе сульфида цинка и алюмината стронция не содержат радиации и безопасны для организма, поэтому постепенно находят применение в коммерческих продуктах. Однако, поскольку производство сульфида цинка сопровождается выбросами отработанных газов и сточных вод, что приводит к серьёзному загрязнению окружающей среды, а светящийся порошок на основе сульфида цинка имеет относительно короткое послесвечение, многие потребители теперь предпочитают более длительное время свечения. В результате появился алюминат стронция третьего поколения с длительным послесвечением.

Эти два типа светящегося порошка существенно отличаются друг от друга и подходят для разных сфер применения и потребностей клиентов:

Светящиеся порошки на основе алюмината стронция в основном бывают трёх цветов: жёлто-зелёного, сине-зелёного и небесно-голубого, а также различных цветных светящихся порошков на их основе. Светящиеся порошки на основе сульфида цинка бывают только жёлто-зелёного цвета.

Основным компонентом алюмината стронция является алюминат стронция (SrAl2O4). Легирование редкими редкоземельными элементами (такими как европий Eu и диспрозий Dy) в качестве активаторов и соактиваторов приводит к формированию стабильной кристаллической структуры, что значительно увеличивает время люминесценции.

Основным компонентом сульфида цинка является сульфид цинка (ZnS), который обычно легируется следовыми количествами активаторов (например, медью Cu) для придания ему свечения и не содержит редкоземельных элементов. Эти активаторы изменяют структуру электронных энергетических уровней сульфида цинка, позволяя ему более эффективно поглощать свет и испускать фотоны. Кроме того, люминесцентный порошок на основе сульфида цинка имеет простую кристаллическую структуру.

В процессе производства алюмината стронция не выделяется вредных газов или воды, а отходы можно перерабатывать и использовать повторно, поэтому это экологически чистый люминесцентный порошок.
В цинковом сульфиде используется сера, что приводит к образованию сульфидных отходов, таких как газ и вода. Медьсодержащий активатор и его отходы также могут загрязнять водные ресурсы и почву. Поэтому его производство строго контролируется государством.

• Скорость поглощения света:

Люминофор на основе сульфида цинка поглощает свет быстрее. Он может освещаться слабым светом, например, фонариком мобильного телефона или светодиода, в течение 3–5 секунд и сразу же приобретает более высокую начальную яркость. Однако традиционный стронциевый порошок не обладает такой же яркостью свечения, как сульфид цинка.

• Длительность послесвечения:

Светящийся порошок на основе алюмината стронция обладает очевидным преимуществом – более длительным послесвечением. После полного поглощения света он может сохранять свечение 8–12 часов в полной темноте. Хотя порошок на основе сульфида цинка имеет более высокую яркость в течение первой минуты, он быстро затухает и становится трудноразличимым невооруженным глазом примерно через 10 минут даже в очень темном месте.

Светящийся порошок на основе алюмината стронция, известный своим длительным послесвечением, широко использовался в коммерческих целях для создания знаков безопасности, указателей аварийных выходов и других объектов, требующих длительной видимости, таких как офисные здания, подземные парковки, склады, аэропорты и станции метро. Светящийся порошок на основе сульфида цинка чаще используется в областях, где требуется кратковременное свечение, например, для игрушек, циферблатов часов и т. д.

Однако, с ростом разнообразия потребительских товаров и ростом спроса на рынке, более длительное свечение и многоцветность постепенно стали основными требованиями к световым приборам. В результате алюминат стронция широко используется в потребительских товарах, таких как одежда, игрушки, предметы домашнего обихода, аксессуары, предметы искусства и т.д.

• Покрытие на водной основе:

При смешивании с водными средами (водными красками, водными чернилами, водными смолами) светящийся порошок на основе сульфида цинка со временем склонен к гидролизу из-за своей низкой стабильности. Цвет продукта потемнеет, а световой эффект ослабнет. В то же время, порошок на основе алюмината стронция может быть химически покрыт, а водостойкий порошок с покрытием можно смешивать с водными средами. Конечно, водостойкость этих продуктов варьируется в зависимости от конкретных рецептур и технологий, используемых разными производителями.

• Пластик:

Сульфид цинка обладает очевидными преимуществами при производстве пластиковых изделий. Благодаря узкому распределению частиц по размерам, сульфид цинка снижает вероятность почернения изделия, что обусловлено малым трением в процессе производства. Стронциевый люминофор имеет относительно большой размер частиц, и трение в процессе производства может привести к почернению. Однако длительное послесвечение привлекает многих покупателей.
Основываясь на таких потребностях, мы разработали Пластиковый светящийся порошок на основе алюмината стронция, что может свести к минимуму возможность почернения.

В связи с требованиями по охране окружающей среды поставки светящегося порошка на основе сульфида цинка ограничены, а его цена постоянно растёт. Чтобы удовлетворить потребности клиентов, предпочитающих сульфид цинка, мы разработали замену – алюминат стронция YGZ. Он обладает теми же характеристиками, что и сульфид цинка, но обладает более высокой яркостью.

Сравнительные технические характеристики сульфида цинка и YGZ. Условия тестирования: D65, 1000 люкс, зарядка в течение 5 секунд.

Помимо яркости, ещё одно отличие — это цвет свечения. Сульфид цинка, как правило, имеет более желтоватый оттенок, а алюминат стронция демонстрирует более зеленоватое свечение.

Кроме того, мы предоставляем индивидуальные услуги по настройке яркости. Мы можем настроить начальную яркость и длительность послесвечения в соответствии с конкретными потребностями и сценарием использования продукта клиента.

Подводя итог, можно сказать, что алюминат стронция и сульфид цинка имеют свои собственные характеристики и могут быть выбраны в соответствии с конкретными требованиями.