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[科普中国]-发光纤维

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发光纤维是指(luminescent fiber,luminous fiber)受到光和放射线的照射时,能发出比照射光波长长的可见光的纤维。常见的发光纤维有:(1) 用低折射率玻璃制成中空纤维,内充高折射率的液态发光材料;(2)以发光玻璃作为芯料的纤维;(3) 以发光塑料作为芯料的纤维。可用于探测高能粒子的轨迹,制作能量转换元件,亦可用作室内装饰材料。1

简介发光纤维是指受光或放射线照射能发出比照射光波长更长的可见光的纤维。常见的发光纤维有:(1)在低折射玻璃中空纤维内充以高折射率的液态发光材料;(2)以发光玻璃作芯材的纤维;(3)以发光塑料作芯材的纤维。

可用于探测高能粒子的轨迹,制作能量转换元件,也可用于室内装饰。纤维本身能发光或能由芯部光源透射出光的纤维,包括荧光纤维、激发活性光纤维和自发光纤维。

后者有三类:(1)以发光塑料为芯材的塑料发光纤维;(2)以发光玻璃为基材的玻璃发光纤维;(3)以充有高折射率液态发光物的低折射率玻璃中空纤维。它们在高能粒子、X射线或紫外线照射下可发出光子。用途各异,主要有特种工作服、光显示材料。发光纤维元件和能量转换元件等。

发光纤维分类发光纤维是一种用发光材料制成的激活性光学纤维。现在制取发光纤维的方法主要有填充法和复合法,根据所用发光材料的不同,它可以分为下面几种。

(1)液态发光纤维:首先将低折射率的玻璃管拉成空心纤维,然后在玻璃纤维中空部分中填充进高折射率的液态发光材料制成发光纤维。
(2)玻璃发光纤维:以发光玻璃为芯料外包其它透明材料制成的纤维。

(3)塑料发光纤维:以发光塑料为芯料外包其它材料而制成的纤维。

上述发光纤维的共同特性是纤维中的发光组分在外界高能粒子X射线或紫外线的激发下本身可以发射光子,并因为皮层和芯层折射率的不同,使光线在纤维内发生全反射并在发光纤维中传播。

利用发光纤维的这一特性可以制成发光工作服,给夜间工作的人员(如机场工工作人员、护路工)穿着,使他们容易被驾驶员觉察,避免交通事故发生。另外还可利用发光纤维作为一种能量转换元件,用在物理学中探测高能粒子的运动轨迹。

稀土发光纤维稀土发光纤维的定义稀土发光纤维,简称夜光纤维,是利用稀土材料作为发光体,以聚丙烯、聚酰胺及聚酯等为基质,经过特种纺丝工艺制成的具有夜光性的蓄光型纤维,是一种新型高科技功能纤维。该纤维在可见光下,有红色、黄色、蓝色、绿色等9个颜色。在没有可见光的条件下,该纤维本身可发出各种色彩的光,如黄绿光、蓝绿光、蓝光、紫光等。用它制成的纺织品在白天与普通纤维具有完全一样的使用功能,不会使人感到任何特异之处,而在夜间或黑暗状态下,可持续发光。

稀土发光纤维的分类1、按基质材料分 可以分为聚丙烯稀土发光纤维、聚酰胺稀土发光纤维、聚酯稀土发光纤维、Lyocell稀土发光纤维等。

2、按稀土元素在发光体中的作用分可以分为激活剂系列、共激活剂系列、敏化剂系列、掺杂剂系列等。

3、按制备方法分可以分为简单掺杂型和聚合型稀土发光纤维。

制备流程稀土发光纤维的制备流程包括四部分:

(1)稀土粒子的制备。

(2)稀土粒子在基质体中的分散。

(3)纺丝过程。

(4)纤维的后处理。

目前,稀土粒子的制备已取得突破,研究的重点已转为如何制备纳米稀土粒子,而制备稀土发光纤维的关键步骤是纺丝过程。2

本词条内容贡献者为:

李勇 - 副教授 - 西南大学