Способ получения люминофоров

ОЛ ИСАНИЕИЗОБРЕТЕ Н ИЯК АЗТОУСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоцналнстичесиикРеспублик и 935524(5 С 09 К соединением з Аарвтвкннын квин 23)Приоритет лам нзовретеннйн вткрытнй Опубликовано(71) Заявител 4) СПОСОБ По ДЮИИНОфОРО 20 Изобретение относится к люминофо- рам, в часности к технологии получения ламповых оксидных люминофоров, используемых для изготовления люминесцентных ламп, керамики.Известен способ получения лампо" вых люминофонов путем прокаливания шихты иэ оксидов составляющих компонентов в восстановительной атмосфере, создаваемой прокачкой восстановительной газовой смеси, содержащей водород, через рабочий объем печи. По мере необходимости процесс прокаливания с последующим охлаждением и измельчением продукта прокаливания повторяется до двух или трех раз 1 1).Недостатками этого способа явля" ются вэрывоопасность процесса, его многостадийность. Необходимость опера. ции размола и просеивания повышает трудоемкость данного способа.Известен также способ получения лю. минбфоров, согласно которому шихту из оксидов составляющих люминофор элемен тов, например, из ЛвО, А 0 и Сеподвергают индукционному высокочастотному нагреву в водоохлаждаемом тигле при температуре на 20- 100 К, пре 5вышающей температуру плавления получаемого люминофора. Плавление шихты иподдержание расплава осуществляетсяметодом прямого индукционного нагрева в холодном контейнере, основанным на высокой электпропроводностирасплавленных компонентов шихты2,Недостатками такого способа являются необходимость длительного размолалюминофора,.полученного плавлениемшихты, что приводит в свою очередь кего трибогащению и к снижению светотехнических характеристик, а такженевозможность синтеза материалов,плавящихся конгруэнтно,Цель изобретения - упрощение спосба получения лампового люминофора засчет исключения операции иЗвлеченияцелевого продукта.На чертеже показана установка, осуществляемая предлагаемый способ. установка состоит из графитовой крышки 1, кварцевого стакана 2, крышки контейнера-нагревателя 3, индуктора В 4-генератора 4, контейнера-нагревателя, графитового 5, тигля алундового Ь и теплоизоляции 7.Шихту, являющуюся смесью сухих мелкодисперсных окислов или солей составляющих люминофора с плавнем,., помещают в тигель 6, который располагают в графитовом контейнере 5 с графитовой крышкой 3. Теплоизоляцион ный слой 7 отделяет контейнер-нагреватель 5 от электроизолирующего стакана 2. Стакан 2 накрывают графитовой крышкой 1 для лучшей изоляции контейнера-нагревателя и шихты люмино 50 Поставленная цель. достигается тем, что согласно способу получения люминофоров путем индукционного высокочастотного нагрева шихты из оксидов составляющих люминофор элементов в тигле, нагрев осуществляют в закры" том графитовом контейнере, при 1200- 1350 С.Сущность данного способа состоит в том,что синтез люминофора осуществляют 1 О методом косвенного высокочастотного нагрева с использованием в качестве нагревателя графитового контейнера, который является одновременно источником восстановительной атмосферы. 15 Графитовый контейнер совмещает в дан" ном случае функции нагревателя, контейнера и источника восстановительной атмосферы. Синтез люминофора по данному способу проводят на 600-700 С 20 ниже его температуры плавления, т.е, в твердой фазе. Создаваемая при этом восстановительная атмосфера состоит преимущественно из углерода и окиси углерода, Предлагаемые условия прокаливания по температуре и времени лимитируются, с одной стороны, неполнотой твердофазной реакции при температурах ниже 1200".С, даже при длительном прокаливании, что снижает светотехнические характеристики ламповых люминофоров. При температурах выше 35 ФС зерна люминофоров спекаются в прочные конгломераты, что требует дополнительной операции по их измельчению, Это приводит к трибога 35 щению люминесценции. Поэтому оптимальными условиями прокаливания являются: 1200- 1350 С, 2-3 ч. фора от атмосферного кислорода используют В 4-генератор, например, генера;тор ЛЗ, в который вмонтирован спе"циальный блок управления мощностью.Индуктор 4, соединенный с ВЧ-генераттором создает ВЧ-токи в графитовомконтейнере-нагревателе 5, чем обеспе.чивается нагрев и поддержание нужной температуры, Графит, нагретый дотемпературы свыше 600 С, создает восстановительную атмосферу внутриконтейнера с шихтой люминофора. В качестве плавня применяют фториды алюминия, лития, магния или галоиды щелочных металлов, Шихту прокаливаютоднократно при 1200- 1350 С в течение2-3 ч.Способ применим для получения оксидных материалов, синтез которыхтребует восстановительной атмосферыи температуры прокаливания от 600 до3000 С.Предлагаемым способом могут бытьполучены люминофоры следующего "состава:ВаМц Ав О. Ец, Мп;5 гМд А 1 О, Ец;ЗЯ 10:Се;Д 51 О: Се;3 АО,: Се, а также керамика наоснове гексалюминатов церия-магния,церия-магния-тербия, бария-магнияевропия.Способ обеспечивает упрощение процесса получения лампового. люминофорапреимущественно за счет исключения операции его измельчения. Продукт послепрокаливания исходной оксидной шихтыпредставляет собой легко рассыпающийся порошок. Кроме того, упрощениепредлагаемого способа по сравнению,с известным определяется менее высокой температурой его проведения.Ламповые люминофоры, получаемыепредлагаемым способом, имеют хорошиесветотехнические показатели,П р и.м е р 1. Сухие мелкодисперсные окислы элементов, г: церия 74,0;тербия 39,5; магния 26,0; алюминия360,5 и фторида алюминия 10,0, перемешивают в шаровой мельнице из орг-.стекла в течение 2 ч, Полученную шихту помещают в алундовый тигель, емкостью 0,5 л. Тигель помещают в графитовый контейнер-нагреватель и плот"но прикрывают графитовой крышкой,Теплоизоляционным слоем между тиглеми контейнером является порошок окисимагния. Электроизолятором служит кварцевый стакан, Стакан накрывают графитовой крышкой, Включают генератори устанавливают ток анода индуктора935524 печивая температуру в рабочем объеме контейнера нагревателя 1250 С.оПри этой температуре шихту выдерживают 3 ч. Полученный люминофор соответствует формуле Ваво ЕцоМ 9 А 1 Оо х в гтОн имеет излучение 454 нм,исходнуюсветовую отдачу 24,5 лм/Вт, а после100 ч горения 24,2 лм/Вт,,Предлагаемый способ менее энергоемкий по сравнению с известным, поскольку осуществляется при более низ".кой температуре,Способ получения люминофоров, включающий индукционный высокочастотный нагрев шихты из оксидов составяющих люминофор элементов в тигле, о т л и ц а ю щ и й с я тем, что с/ .целью упрощения способа за счет исключения операции измельчения целевот го продукта, нагрев осуществляют в графитовом закрытом контейнере, в который помещают тигель с шихтой, при 1200-1350 С. Источники информации,Зв принятые во внимание при экспертизе 1, Патент Англии Ю 1321394,кл. С 4 Я , опублик. 1975. 2. Авторское свидетельство СССР У 666856, кл. С 09 К 11/30, 1976, аказ 4156/3 Подписное ВНИИПИТираж П "Пат Филиа г. Уж ектная,4 ул 60.,8 А, при напряжении на контуре6 кВ и токе сетки 0,12 А, создавая в рабочем объеме контейнера-наг.оревателя 1250 С. Такая температурав тигле устанавливается в течение 545-50 мий. Шихту прокаливают однократно при 1250 С в течение 2 ч.После охлаждения люминофор готов кприменению.Он представляет собой легко рассыпающийся порошок, на 80-90состоящей из частиц размером 5- 10 мкм,Основная масса его частиц - это гек-.сагональные пластинки толщиной 1- .2 мкм,Состав люминофора соответствует 15 Формула изобретенияформуле СеоьуТЬо М 9 А 1 О . Он,3 И 9имеет излучение. длиной волны 1-=543,световую отдачу исходную 119,8 лм/Вт;а после 100 ч горения 115,6 лм/Вт,П р и м е р 2, Окислы, г: европия 8,8; магния 40,3; алюминия 403,8;карбонат бария,89,0 и фторид алюминия15 перемешивают в шаровой мельнице втечение 3 ч. Полученную шихту помещают в тигель, Тигель ставят в графитовый контейнер-нагреватель и плотноприкрывают последующий графитовойкрышкой, Контейнер помещают в кварцевый стакан и прикрывают последнийграфитовой крышкой.Процесс высокочастотного нагреваустановки осуществляют далее при напряжении на контуре 6,5 кВ, токе ано.- да 0,8 А и токе сетки 0,14 А, обес