（广东电网有限责任公司梅州供电局）
摘要：有这样一种材料，它不用电，无需复杂的设备，也非放射性或含荧光物质，但只要让它吸蓄目光、荧光、灯光、紫外光等杂散光10～20分钟后，就可在黑暗中持续发光12小时以上，并可根据实际需要发出红、绿、蓝、黄、紫等多种彩色光。这种神奇的材料就是蓄光型自发光材料，又可称为光致光超长余辉蓄光材料、非放射性蓄光材料、无电源自发光材料等。
关键词：自发光；安全带；应用
0前言
高空作业安全带又称全身式安全带或五点式，新国标GB6095-2009规定材质需使用涤纶及更高强度的织带加工而成的。全身式安全带是高处作业人员预防坠落伤亡的防护用品。是由带体、安全配绳、缓冲包和金属配件组成，总称坠落悬挂安全带。高空安全带可分为以下几类：围杆类作业带：适用于外线电工，电信工人作业，电线维修等相似工种防坠落安全带：电器安装和维修等高空作业用，五点式安全带：可适应各类作业，包括（围杆作业、坠落悬挂、垂直作业等）。
图1高空作业安全带
1.夜间自发安全带
完整的坠落防护系统是维护高处作业者安全的必要条件，高空建筑作业中。高空坠落是造成伤亡的重要因素之一。电力抢修人员经常需要登上铁塔进行高空作业，加上抢修时间的不确定，常常需要在夜间进行高空作业。夜间高空抢修作业时，由于受到黑暗环境的影响，即使辅助灯光充足的情况下，杆塔下在地面的监护人员对杆上高空作业人员的安全措施监护不可避免的存在一定盲区，无法判断作业人的安全防护状态。为了解决夜间作业安全防护监护盲区，长期工作在一线的抢修人员决定研一种自发光安全带，以给到夜间高空作业人员更好的安全保护。
一种自发光安全带，是在不破坏原安全带强度的前提下，实验往安全带添加一种蓄光型自发光材料，白天可吸收光线，晚上可自发光，无需任何线路及外来电源。使用夜间自发光安全带，可使监护人员直观了解杆上作业人员安全防护措施实施情况，安全带及护带是否系到位，更能及时制止高空作业人员习惯性违章，提醒作业人员注意安全。同时，在夜间抢修完毕送电时，可明显确认杆塔人员撤离情况，防止人身触电危险，提高了抢修作业的安全性。
自发光安全带的安全带和绳用锦纶制作，电工围杆用黄牛带革，金属配件用普通碳素钢，包裹绳子的套则用皮革制作而成。安全带的尺寸为腰带：长：1300~1600宽：40-50；护腰：长：600-700宽：100；安全绳：总长：单绳长度不超1.2米；背带长：1260±40。其外观为：腰带是一整根，护腰带触腰部分垫有柔软材料，焊工用悬挂绳全部加套，其它悬挂绳只部分加套，吊绳需加套；股绳没有松散，金属钩有保险装置，可自由开合10000次以上，金属配件表面光洁，无麻点和裂纹，需做防锈处理；整件无焊接。安全绳破断负荷与织带破断负荷达到国标，即安全绳：≥14709，腰带：≥14709，围杆带：≥14709，护腰带：≥9806，背带：≥9806，前胸连接带：≥5883.6。其整体结构完成符合国家安全标准。
2.材料选择
决定自发光安全带是否研制成功的关键点是能否找到一种蓄光型自发光材料。蓄光型自发光材料是一类吸收了激发光能并储存起来，光激发停止后，再把储存的能量以光的形式慢慢释放出来，并可持续几个甚至十几个小时的发光材料。这种吸收光－储存－再发光，并可无限重复的过程和蓄电池的充电－放电－再充电－再放电的反复重复是相似的，所以称为蓄光型自发光材料。与日趋成熟的光电技术相比，如何实现材料的光一光转换尚是新兴技术，也格外受到人们的关注，因为它更符合节能与环保的需求。
蓄光型自发光材料可分为三个种类。一是硫化物系列蓄光型自发光材料。目前依旧有实用价值的材料有：发光颜色为黄绿色的硫化锌一铜系列、发光颜色为蓝色的硫化钙一铋系列、发光颜色为红色的硫化钙一铕系列；二是铝酸盐体系蓄光型自发光材料。具有发光效率高，化学稳定性好的特点。目前达到实用化程度的材料有：发光颜色为蓝紫色的铝酸钙－铕、钕，发光颜色为黄绿色的铝酸锶－铕、镝；三是硅酸盐体系蓄光型自发光材料。这是根据铝酸盐体系蓄光型自发光材料尚存在耐水性稍差，发光色较单一，对原材料纯度要求高，生产成本高等缺点，而开发出来的耐水性好、紫外辐照性稳定、发光色多样、余辉亮度较高、余辉时间较长的新型自发光材料。目前研制的铕、镝激活的焦硅酸盐蓝色材料，其发光性能也优于铕、钕激活的铝酸盐蓝色发光材料。但总体来说，硅酸盐体系的发光性能尚未达到铝酸盐体系的水平，已达到应用水平的只有焦硅酸盐体系，含镁的正硅酸盐性能尚未得到应用。
在本项目中，我们选取一种耐水性好，发光色较亮，且没有腐蚀性，不会破坏安全带性能的蓄光型自发光材料。
3.蓄光型自发光材料原理
发光材料之所以发光，是因为在合成过程中所形成的晶体的晶格里产生了结构缺陷和杂质缺陷，因而才具有发光性能。结构缺陷是晶格点间产生空位和离子，也称晶格缺陷。由材料的晶格缺陷引起的发光叫做自激活发光；在基质材料中加入某种元素，高温合成过程中，加入元素的离子掺入到基质晶格形成了杂质缺陷。由杂质缺陷引起的发光叫做激活发光。加入的元素叫激活剂，也叫做发光中心。得到实际应用的各类发光材料大多是激活剂型发光材料，而充当激活剂的便是稀土元素。由于稀土材料结构的特点：原子的外层电子具有在光照情况下，从低能级跃迁到高能级，并落入结构电子陷阱，从而蓄光；而在黑暗中电子又可以从高能级恢复到低能级，从而发光。自发光安全带加入蓄光自发材料后，白天，储藏光照能量，夜晚发出光来，显示出安全带形状。
4.夜间自发安全带应用
自发光安全带成功研制后，开始在梅州供电局一线抢修工作中试点使用。试点使用反馈的结果表明，该成果能让地面监督人员更好的监督夜间抢修高空作业人员的安全措施执行情况，有效地杜绝习惯性违章情况的发生，提高了作业人员的安全性。同时，夜间抢修线路送电前更明显的确认线路人员撤离情况，防止人身触电事故的发生。同理，自发光安全带的成果不仅是用于电力抢修作业，亦适用于其他的一切高空作业，例如建筑行业、消防等。它实用性强，适用范围广，具有广泛的推广前景
参考文献：
[1]百度百科《高空作业安全带》
基金项目：夜间自发光安全带；项目编号：031400KK52180019