PDF《百名院士科技 系列报告集》

2000 年仅日本磁光盘系统市场将达

1 万亿日元. 我国上海冶金所从

1972 年开始先后研究了稀土石榴石单晶薄膜、Gd― Co、Tb―Fe、Gd―Fe 非晶薄膜,于1985 年制备出我国第一块

5 英寸磁光盘 薄膜.1995 年8月底国内第一家磁光盘生产企业投产,可年产磁光盘

40 万片. (3)超磁致伸缩材料 所谓磁致伸缩就是在磁化方向上铁磁体伸长或缩短的现象.早在

40 年代,就已发现了磁致伸缩材料,只是这些材料的λ值都小,仅几十 ppm,难 以应用.进入

70 年代,研究发现稀土元素 Pr、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、 Tm、Y 与Fe、Co、Ni 的化合物明显显示出比一般材料高得多的磁致伸缩值, 有的甚至大 100~1000 倍,故称之为超磁致伸缩材料. 稀土磁致伸缩材料不仅具有高的磁致伸缩值,而且随磁场产生巨大的应 力,其典型材料是具有 TbFe2 组成的立方晶系化合物.美国和瑞典已开发出 实用产品,为Tb―Dy―Fe 系化合物,它可产生强大的力,而且能在高功率水 平下做快速而精确的运动,还能高效地进行磁(电)能机械能转换. 我国对磁致伸缩材料的开发研究才刚刚起步. (4)磁致冷材料 所谓磁致冷即利用磁性体的磁距在无序态(磁熵大)和有序态 (磁熵小) 之间来回变换的过程中,磁性体放出或吸收热量的冷却方法. 目前用于磁致冷的磁性体主要有钆镓石榴石 Gd3Ga2O12 (GGG) 和Dy3A15O12 (DAG)等,其中 GGG 用得最多.使用 GGG 可制成致冷起始温度 16k、输出功 率1.5J/s、最大液化能力为 2.5*10-3 M3 /h 的氦液化装置.由于其温度范 围小,不能用作冰箱用磁致冷材料. 最近的研究表明,RNi2 和RA12 系有希望成为室温磁致冷材料,Gd3Al2 居 里温度为 300k,表明该材料能在大温度范围使用,用该材料制作的磁致冷器 具有冷却效率高、功耗低、无污染、无噪声等特点,有希望取代现有的电冰 箱,并已研制出一些样机,其性能已接近实用水平. 由于

2000 年将禁止使用氟利昂制冷剂, 因而磁致冷材料具有很大的潜在 市场. 2.发光材料 (1)荧光材料 1)彩色电视荧光粉 彩电红色荧光粉属阴极射线荧光粉.

1962 年由美国 Sylvania 公司开发. 我国从

70 年代末引进国外设备技术,实现了工业化.目前国内外产品水平接 近,主要产品为 Y2O3S:Eu.由于世界范围内彩电产量趋于饱和,彩电粉的产 量增加幅度不大,年增长率约 3%,年产量约

50 吨. 2)三基色荧光粉

1974 年荷兰飞利浦公司首次开发了稀土激活的铝酸盐体系的三基色荧 光粉. 目前我国的红粉和蓝粉与国外水平(日本日立、美国索恩等)接近,但 绿粉的亮度一般要偏低 5%~10%. 三基色荧光粉由于光效高(65lm/w),制成的灯比白炽灯(10lm/w) 节电 80%以上.我国

1995 年生产三基色荧光灯近 亿支(表2),但与白炽 灯的年产量(~30 亿)相比仍非常小,应大力推广. 表2历年三基色荧光粉产量 年份

1986 1989

1991 1993

1994 1995 三基色粉(吨)

2 15

41 50

80 120 ~

130 三基色灯(万支)

200 1500

3500 4000

7000 ~

10000 3)其它荧光粉 主要有 X-射线增感屏用荧光粉、投影电视荧光粉、高压汞灯荧光粉、 验钞灯用荧光粉、诱蚊(虫)用黑光灯荧光粉、重氮复印荧光粉、长余辉荧 光粉、超短余辉荧光粉、高亮度阴极射线荧光粉、计算机终端显示荧光粉、 彩色装饰荧光粉等.这些荧光粉国内都进行过研究,少数(如高压汞灯荧光 粉、重氮复印荧光粉、验钞用荧光粉)已能批量生产,虽用量不大,但其制 成的器件在高技术领域有重要用途. (2)金属卤素灯用发光材料 金属卤素灯从本质上讲是添加了金属卤化物的高压汞灯,其发光材料为 各种金属卤化物. 稀土金属卤素灯是一种高效节能光源, 具有光效高、 显色性好等优点 (表3),因而受到人们的广泛重视.近年来,这种灯发展很快,并向小型化方向 发展,在发达国家已研制出小功率(最小为 35w)金属卤素灯并已投放市场, 用于商场、宾馆及家庭等室内照明. 表3几种常见光源性能比较 光源种类 光效( lm/w ) 显色指数 Ra 普通白炽灯