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发光涂料由最初的具有放射性的自发光涂料发展到如今无放射性危害、性能优异的稀土激活碱土金属铝酸盐基发光材料，给许多领域的新材料研制带来了新的发展空间。本文着重对稀土激活碱土金属铝酸盐发光涂料的发光机理和制备方法进行了论述，并分析了自发光涂料的发展前景。

1·发光涂料

狭义的发光涂料[1]指含有放射性质的自发光涂料（self-luminous coatings)，涂料中含有发光基体和放射性物质，靠放射性物质提供的放射能激发发光，然而由于放射性物质对人体不利，目前已不用于夜光表面。

广义的则包括有荧光涂料（fluorescent coatings)和磷光涂料(phosphorescent coatings)。荧光涂料含有荧光颜料，吸收紫外线，发出可见光；磷光涂料含有磷光颜料，吸收光线后发出较长波长的光。发光涂料是将发光颜料、有机树脂或乳液、有机溶剂或水、无机颜、填料、助剂等按一定的比例通过特殊的加工工艺制成的。每一种组分决定着发光涂料的性能。

1.1树脂和清漆

发光涂料的耐光性和耐久性除与发光材料有关外[2]，也取取决于所用的树脂。所选用的树脂与发光粉的匹配性能要好，要求发光粉在成膜物中能均匀地分散；树脂无色透明且透光性良好，特别是它的紫外线透过率高，能更好地显示发光效果；由于发光颜料为弱碱性物质，所以树脂最好为中性或弱碱性，如果用水性树脂制造水性涂料，发光颜料需要进行表面耐水处理(包膜处理)。其各项指标要符合实际应用需要，如附着性、耐磨性、耐水性等，尤其是耐老化性能。

发光涂料的性能和制备工艺过程与成品清漆的选择有关。首先，要求清漆与发光粉不发生化学反应，使发光粉保持其发光性能，同时为实现简化制备工艺的目的要使发光粉无需采用包膜处理工艺。清漆的选择还影响到发光涂料的使用，所以清漆的选择还要考虑发光涂料与底漆、反光层和面漆的匹配问题。

1.2助剂的选择

发光涂料中的助剂主要有分散剂、防沉降剂、流平剂、防紫外剂、固化剂、多功能助剂、增稠剂等组成，不能使用含有重金属化合物的作为助剂[3]。

1.3发光颜料（发光粉）

可以用碱土铝酸盐体系、硅酸盐体系等，用量一般15～50%，可根据亮度要求选择夜光粉用量。

1.4发光涂料的生产工艺

配制涂料应使用玻璃或搪瓷类容器，发光颜料（发光粉）的粒径尽可能小一些，配制涂料的时候，不可研磨，应使用高速搅拌的方法，发光颜料（发光粉）的相对比重为3.6～4.0，配制涂料的时候很易下沉，通过使用防沉剂（气相二氧化硅），可以提高发光涂料的储存期。

2·发光颜料

发光涂料是将发光颜料、有机树脂或乳液、有机溶剂或水、无机颜、填料、助剂等按一定的比例通过特殊的加工工艺制成[4]。其中，发光颜料对发光涂料的的性能起作十分重要的作用。

发光颜料属于固体发光材料，而固体发光材料是一种能将激发的能量转变成可见光的固体物质。这是一个把从外界吸收的各种形式的能量转换为非平衡光辐射的过程。光辐射有平衡光辐射和非平衡光辐射两大类，即热辐射和发光。任何物体只要具有一定的温度，则该物体必定具有与此温度下处于热平衡状态的辐射（红光、红外辐射）。非平衡辐射是指在某种外界作用的激发下，体系偏离原来的平衡态，如果物体在回复到平衡态的过程中，其多余的能量以光辐射的形式释放出来，则称为发光。即发光是指吸收外来能量后，发出的总辐射中超出平衡热辐射的部分。

发光材料的发光方式是多种多样的，主要类型有：光致发光、阴极射线发光、电致发光、热释发光、光释发光、辐射发光等[5]。由于固体发光材料具有的一个基本特征：当外界激发源对材料的作用停止后，发光还会持续一段时间，称为余辉。使得固体发光与其他光发射现象有根本的区别，这类发光材料也叫做蓄能发光材料，根据其余辉时间长短又有多种类型。

蓄能发光材料可以是一种纯化合物，也可以是掺杂材料。大多数蓄能型发光材料是在化合物基质中掺入杂质形成的，杂质为激活剂、助熔剂、共激活剂和敏化剂等。

基质是发光材料的主要组分，约占重量的90％以上。单一或混合的化合物都可作基质。激活剂对基质起激活作用，并形成发光中心，其重量约占基质1／1000至1／10000，甚至1／100000。助熔剂使激活剂容易扩散到基质晶格中而形成发光中心，同时还起保护气氛作用，其掺入量约占配料的2％～5％。共激活剂用于与激活剂协同激活基质，用量与激活剂相当。敏化剂用于增强材料发光，并能把吸收的能量传递到激活剂，从而提高发光效率。

杂质的掺入可以改变发光材料的性质，即改变发光效率、余辉时间、发光光谱和发光强度。目前应用于涂料工业的蓄能发光材料主要有两类，即硫化锌系发光材料和稀土激活碱土金属铝酸盐发光材料。

硫化锌基质蓄能发光材料的典型代表是铜和钴激活的硫化锌(ZnS∶Cu、Co)。ZnS∶Cu、Co为淡黄色粉末，可在阳光、白炽灯、365nm和253.7nm紫外线等照射停止后仍能继续发光，余辉时间为(30～60)min。如Cu、Co的掺杂比例合理，其余辉时间可大大延长[6]。稀土激活碱土金属铝酸盐发光材料是指以稀土特别是以Eu为激活元素、以碱土金属铝酸盐为基体的一类发光材料。其中Eu和Dy共激活的铝酸锶SrO.nAl2O3∶Eu、Dy是典型代表，它是20世纪90年代初发展起来的一类新型发光材料[7]。随着SrO／Al2O3比例的不同，荧光的波长和余辉时间也不同。通过改变SrO／Al2O3物质的量的比、Eu和Dy的掺杂量及用CaO、MgO、BaO等部分或全部取代SrO，或复合加入等，可获得一系列初始发光强度和余辉时间不同的稀土激活碱土金属铝酸盐发光材料。

ZnS系发光材料自20世纪初以来，一直被认为是一种长余辉发光材料，并应用于许多领域。