Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИСУЛЬФИДНОГО ЛЮМИНОФОРА КРАСНОГО ЦВЕТА СВЕЧЕНИЯ - Патент РФ 2049106
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИСУЛЬФИДНОГО ЛЮМИНОФОРА КРАСНОГО ЦВЕТА СВЕЧЕНИЯ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИСУЛЬФИДНОГО ЛЮМИНОФОРА КРАСНОГО ЦВЕТА СВЕЧЕНИЯ

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИСУЛЬФИДНОГО ЛЮМИНОФОРА КРАСНОГО ЦВЕТА СВЕЧЕНИЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Способ получения оксисульфидного катодолюминофора красного цвета свечения, используемого для цветного телевидения и электронно-лучевых приборов. Сущность: предварительно смешивают оксиды активатора европия Eu и соактиваторов тербия Tb и празеодима Pr, эту смесь перемешивают с оксидом иттрия при весовом соотношении оксидов Y и Eu 100 4 6 и при соотношении их средних диаметров 2 1 1,5, добавление к смеси минерализатора-карбоната щелочного металла и серы и прокаливание при 1050 1150°С в течение 3 4 ч. 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2049106
Класс(ы) патента: C09K11/84
Номер заявки: 4939936/26
Дата подачи заявки: 29.05.1991
Дата публикации: 27.11.1995
Заявитель(и): Научно-исследовательский институт "Платан"
Автор(ы): Коровин Ю.Ф.; Малова А.М.; Нахшунов В.Ю.; Парфенов И.А.; Сайфуллин П.З.; Сощин Н.П.; Чупринко В.Г.
Патентообладатель(и): Научно-исследовательский институт "Платан"
Описание изобретения: Изобретение относится к технологии получения люминофоров, а именно, к технологии получения редкоземельных оксисульфидных катодолюминофоров красного цвета свечения, широко используемых в технике цветного телевидения и электронно-лучевых приборах различного назначения.
Известен способ получения катодолюминофора на основе оксисульфидов редкоземельных элементов, включающий осаждение соединений редкоземельных элементов из азотнокислого раствора путем введения в этот раствор щавелевой кислоты, нагревание осадка до получения окислов и прокаливание их в смеси с серой и карбонатами щелочных металлов при 700-1250оС (1).
Недостатками указанного способа являются значительная длительность и трудоемкость процесса синтеза, применение органических и минеральных кислот, использование которых наносит экологический вред, а также использование значительного количества воды и энергии.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ получения оксисульфидного катодолюминофора красного цвета свечения, включающий приготовление смеси, содержащей оксиды иттрия и оксиды активатора Eu и соактиваторов из группы Sm, Tb и Pr, минерализатор на основе карбоната щелочного металла и серу, прокаливание полученной шихты при температуре 1180оС в течение 3 часов, отмывку продукта и размалывание в шаровой мельнице в течение 8 часов.
Недостатками указанного способа являются недостаточная яркость свечения и насыщенность цвета свечения получаемого люминофора, а также использование большого количества электроэнергии.
Целью изобретения является повышение яркости и улучшение насыщенности цвета свечения катодолюминофора и снижение энергозатрат.
Это обеспечивает способ получения оксисульфидного катодолюминофора красного цвета свечения, включающий приготовление смеси, содержащей оксид иттрия, и оксиды активатора европия и соактиваторов тербия и празеодима, добавление к этой смеси минерализаторов на основе карбоната щелочного металла и серы и прокаливание полученной шихты, при этом для приготовления смеси сначала смешивают оксиды европия, тербия и празеодима и полученную смесь добавляют к оксиду иттрия и смешивают, используя оксиды иттрия и европия при соотношении их средних диаметров 2:1-2:1,5 при среднем размере частиц оксида иттрия dср Y2O3 6-7 мкм, а прокаливание ведут при температуре 1050-1150оС в течение 3-4 ч.
Оксиды иттрия и европия при этом берут в весовом соотношении 100:4-100: 6, а соактиваторы оксиды празеодима и тербия в сумме при весовом соотношении с активатором оксидом европия 1000:1-1000:5.
Предлагаемый способ получения оксисульфидного катодолюминофора красного цвета свечения осуществляют следующим образом.
Исходные оксиды редкоземельных элементов с заранее определенными и заданными средними диаметрами частиц смешивают между собой в следующей последовательности: сначала смешивают оксид европия с оксидами тербия и празеодима в массовом соотношении для каждого оксида (Tb4O7 или Pr6O11) от 1000:1 до 1000:5.
Затем полученную смесь активатора европия Eu с соактиваторами тербием и празеодимом смешивают с оксидом иттрия, основой люминофора, в массовом соотношении от 100:4 до 100:6. При этом диаметры средние основы и активаторов соотносятся как 2: 1-2: 1,5 при dсрY2O3 6-8 мкм. Полученную смесь редкоземельных оксидов смешивают с серой, содой и другими минерализаторами, загружают в тигли, утрамбовывают, закрывают крышками, прокаливают при температуре 1050-1150оС в течение 3-4 часов. Затем королек промывают водой, минеральной кислотой, водой, на поверхность частиц наносят модифицирующие добавки. Затем катодолюминофор сушат и просеивают.
Добавление к активатору Eu соактиваторов Tb и Pr обеспечивает увеличение яркости свечения и увеличение цветовой насыщенности катодолюминофора. При приготовлении смеси одновременным смешиванием активаторов, то незначительные количества соактиваторов Tb и Pr ≈10-3% могут быть неравномерно распределены по шихте. Поэтому предварительно соактиваторы добавляются к самому активатору, т.е. осуществляется их "прививка". Сам активатор Eu3+ имеет максимум излучения при концентрации Eu2O3 и Y2O2S равной от 4 до 6% при этих же концентрациях наблюдается и цветовое насыщение (цветовая координата "Х" имеет максимальное значение).
Увеличение концентрации свыше 6% приводит к падению яркости, координата "Х" растет незначительно. Концентрация активатора Eu2O3 меньше 4% не обеспечивает достаточную насыщенность цвета свечения, хотя яркость достаточно высокая.
Для равномерного распределения активатора Eu2O3 в катодолюминофоре на основе Y2O3 предусматривается использование частиц оксидов редкоземельных элементов с определенным соотношением их по среднему диаметру. Если частицы Eu2O3 по диаметру меньше частиц Y2O3, то "прививка" пройдет более эффективно, оксисульфидный катодолюминофор будет иметь высокие светотехнические параметры. Выбор dср исходных частиц Y2O3 равным 6-8 мкм был обусловлен тем, что использование полученного оксисульфидного катодолюминофора для экранов цветного телевидения целесообразно с диаметром полученных частиц dср до 9 мкм.
Примеры осуществления способа получения оксисульфидного катодолюминофора красного цвета свечения по данному изобретению.
П р и м е р 1. Взвешивают 40 г оксида европия со средним диаметром частиц dср 3 мкм, смешивают эту навеску с 0,02 г оксида тербия и с 0,02 г оксида празеодима. Полученную смесь активатора Eu с соактиваторами Tb и Pr тщательно смешивают с 1000 г оксида иттрия с dср 6 мкм, затем добавляют к смеси серу 400 г, углекислый натрий 400 г, углекислый литий 100 г, кроме того может быть добавлен КРО3 в количестве 60 г. Полученную шихту загружают в тигли, утрамбовывают, закрывают крышками и проводят термообработку по такому режиму: ставят тигель в разогретую печь при 1150оС, выдерживают при этой температуре 2 ч, затем температуру снижают до 1050оС и выдерживают 2 ч. Затем тигли вынимают, остужают, промывают водой до рН 7-7,5, затем кислотой (HNO3), водой до рН 5-6. Для улучшения наносимости поверхность частиц модифицируют различными соединениями (например, силикатом цинка (Zn-Si). Форму зерен катодолюминофора и огранку контролируют под микроскопом.
П р и м е р 2. Готовят шихту аналогично примеру 1 состава, г: 1000 Y2O3 c dcp 6 мкм 60 Eu2O3 c dcp 4,5 мкм 0,04 Tb4O7 0,04 Pr6O11 400 S 400 Na2CO3 100 Li2CO3
Прокаливание при температуре синтеза 1150оС 3 ч и далее при 1050оС 1 ч. Далее процессы конечной обработки также аналогично примеру 1.
П р и м е р 3. Готовят шихту аналогично примеру 1 состава, г: 1000 Y2O3 c dcp 6 мкм 50 Eu2O3 c dcp 2 мкм 0,03 Tb4O7 0,03 Pr6O11 400 S 400 Na2CO3 100 Li2CO3
Прокаливание шихты: 1150оС 2,5 ч
1050оС 1,5 ч.
Далее процесс по примеру 1.
П р и м е р 4. Готовят состав шихты, г: 1000 Y2O3 c dcp 6 мкм 30 Eu2O3 c dcp 3 мкм 0,02 Tb4O7 0,02 Pr6O11 400 S 400 Na2CO3 100 Li2CO3
Режим прокалки: 1150оС 3 ч, 1050оС 1 ч, технологические приемы дальнейшей обработки те же, что и в примере 1.
П р и м е р 5. Готовят состав шихты: 1000 Y2O3 c dcp 6 мкм 65 Eu2O3 c dcp 3 мкм 0,04 Tb4O7 0,04 Pr6O11 400 S 400 Na2CO3 100 Li2CO3
Прокаливание, 1150оС 3,5 ч, 1050оС 0,5 ч, технологические приемы последующей обработки те же, что в примере N 1.
П р и м е р 6. Состав шихты, г: 1000 Y2O3 c dcp 7,0 40 Eu2O3 c dcp 3,08 0,04 Tb4O7 0,04 Pr6O11 400 S 400 Na2CO3 100 Li2CO3
Температура синтеза 1150оС 3 ч, 1050оС 1 ч, остальное как в примере N 1.
П р и м е р 7. Состав шихты, г: 1000 Y2O3 c dcp 6,02 40 Eu2O3 c dcp 3,08 0,08 Tb4O2 0,08 Pr6O11 400 S 400 Na2CO3 100 Li2CO3
Температура синтеза 1150оС 2 ч, 1050оС 1,5 ч, остальное как в примере N 1.
П р и м е р N 8. Состав шихты, г: 1000 Y2O3 c dcp 6,08 мкм 40 Eu2O3 c dcp 3,01 мкм 0,01 Tb4O7 0,01 Pr6O11 400 S 400 Na2CO3 100 Li2CO3
Температура синтеза 1150оС 1,5 ч, 1050оС 1,5 ч, остальное как в примере N 1.
П р и м е р N 9. Состав шихты, г: 1000 Y2O3 c dcp 6,03 мкм 40 Eu2O3 c dcp 6,01 мкм 0,02 Tb4O7 0,02 Pr6O11 400 S 400 Na2CO3 100 Li2CO3
Температура синтеза 1150оС 3 ч, 1050оС 0,5 ч, остальное как в примере N 1. Параметры полученных оксисульфидных катодолюминофоров приведены в таблице.
Способ получения оксисульфидного катодолюминофора красного цвета свечения по данному изобретению позволяет повысить яркость свечения, улучшить насыщенность цвета свечения люминофора с правильной огранкой зерна и снизить при этом энергозатраты по сравнению с прототипом.
Яркость свечения катодолюминофора, полученного по предлагаемому способу составляет 780 кд/м2 при Uвозб. 10 кВт, j1 мКа/см2 при координатах цветности Х0,638, Y 0,351.
Зерна катодолюминофора имеют четкую огранку с dср ≈8 мкм и узкое распределение частиц по диаметру.
Формула изобретения: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКСИСУЛЬФИДНОГО ЛЮМИНОФОРА КРАСНОГО ЦВЕТА СВЕЧЕНИЯ, включающий приготовление смеси, содержащей оксиды иттрия и оксиды активатора европия и соактиваторов тербия и празеодима, добавление к этой смеси карбоната щелочного металла, как минерализатора, и серы и прокаливание полученной шихты, отличающийся тем, что, с целью повышения яркости и улучшения насыщенности цвета свечения и снижения энергозатрат, предварительно подвергают смешению оксиды европия, тербия и празеодима, полученную смесь смешивают с оксидом иттрия, причем оксиды иттрия и европия используют при соотношении их средних диаметров 2 1 2 1,5 при среднем диаметре частиц оксида иттрия 6 8 мкм, а прокаливание ведут при 1050 1150oС.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что оксиды иттрия и европия берут в массовом соотношении 100 4 100 6, а оксид тербия и празеодима в сумме в массовом соотношении с активатором 1000 1 1000 5.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что прокаливание шихты проводят в течение 3 4 ч.