Способ получения катодолюминофора

Способ получения катодолюминофора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТОДОЛЮМИНОФОРА на основе сульфидов цинка и кадмия, активированного серебром и коактивированного элементом М группы , включающий прокаливание шихты сульфидов цинка и кадмия и соединений серебра и индия и/или галлия под слоем активированного угля и последующее охлаждение продукта прокашивания , о тличающийся тем. .что, с целью увеличения яркости свечения катодолюминофора при уменьшении его удельного сопротивления, прокаливание -шихты осуществляют в две стадии, причем первую из них проводят в герметичной ампуле под слоем активированного угля толщиной 0,50 ,3 см при 500-600 С в течение 0,52 ,0 чj вторую - при естественном доступе воздуха в ампулу через отверстие диаметром, в 20-30 раз меньшим диаметра ампулы, при 700-900 с, а охлаждение продукта прокаливания осуществляют без доступа воздуха. 2. Способ по п. 1, от л И ч а ющ и и с я тем, что прокаливанию подi вергают шихту следующего состава, мае.%: соединения серебра и индия и/или галлия в пересчете неметаллы 1 и 0,15-2,50 соответственно; сульфид кгшмия 65-95, сульфид цинка остальное.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

О ВЮЙ М

РЕСИУЬЛИК

gag„.С 09 К 11/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУД Ч СТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТИЙ (21) 3325814/23-26 (22) 29.07.81 (46) 15.04.83. Бюл. Р 14 (72) A.Ô.Ведехин, Б.В.Абалдуев, К.И. Булгакова, В.В.Михайлова, Г.P.Âëàñüÿíö и В.Ф.Васильев (53)621.3.032.35в546.47 48" 221(088.8) (56) 1. Патент СВА Р 3957678, кл. С 09 К 11/30, опублик. 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9 664365, кл. С 09 К 11/02, 1975. (54) (57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТОДО ЛЮМИНОФОРА на основе сульфидов цинка . и кадмия, активированного серебром и коактивированного элементом! Н группы, включающий прокаливание шихты сульфидов цинка и кадмия и соединений серебра и индия и/или галлия под слоем активированного угля и последующее охлаждение продукта прокаливания, отличающийся тем, „SU„„1011665 A что, с целью увеличения яркости све-. чения катодолюминофора при уменьшении его удельного сопротивления, про.каливание-шихты осуществляют в две стадии, причем первую из них проводят в герметичной ампуле под слоем активированного угля толщиной 0,50,3 см при 500-600 С в течение 0,52,0 ч, вторую - при естественном доступе воздуха в ампулу через отверстие диаметром, в 20-30 раз меньшим диаметра ампулы; при 700-900 С, а охлаждение продукта прокаливания осуществляют без доступа воздуха.

2. Способ по п.1, о т л и.ч а юшийся тем, что прокаливанию под- вергают шихту следующего состава, Е мас.Ъ| соединения серебра и индия и/или галлия в пересчете на металлы

1 10 4-1 10 " и 0,15-2,50 соответственно, сульфид кадмия 65-95, сульфид цинка остальное..

1011665

Изобретение относится к.технологии люминофоров, а именно к способам получения катодолюмйнофоров на основе сульфидов цинка и кадмия, используемых в вакуумных люминесцентных индикаторах, работающих при низких напряжениях.

Известен способ синтеза катодолюминофора на основе сульфидов цинка и кадмия, активированного серебром и медью и коактивированного алюминием, включающий прокаливание шихты при

950-1250ОС в присутствии .серы и угля 11.

Недостатком этого способа является высокое удельйое электрическое со-15 противление получаемых люминофоров, в результате чего они имеют низкую яркость свечения при возбуждении электронами при ускоряющем напряжении ниже 100 В. 20

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является спо соб получения катодолюминофора на .основе сульфидов цинка и кадмия, ак. тивированного серебром и коактиви- 75

° рованного элементом !1! группы— алюминием, галлием и индием., вклк- чающий прокаливание шихты из суль фидов цинка и кадмия и соединенного серебра и индия и/или галлия под слоем активированного угля в присутствии серы при 790+10 С в течение 1 ч в закрытом кварцевом тигле и последующее охлаждение продукта прокаливания (2Д.

Недост ат ки иэ ве ст ного способ а — 35 большое удельное сопротивление. люминофора 1-5. 10 9 Ом-см и недостаточно высокая яркость свечения при возбуждении электронами низких. энергий.

Цель изобретения — увеличение яр- 40 кости свечения катодолюминофора на основе сульфидов цинка и кадмия при уменьшении его удельного сопротивления.

Поставленная цель достигается со- 45 гласно способу получения катодолюминофора, который включает прокаливание шихты в две стадии, причем первую из них проводят в герметичной ампуле под слоем активированного угля толщи- 0 ной 0,5-3,0 см при 500-600 ОС в течение 0,5-0,2 ч,, а вторую — при естественном доступе воздуха в ампулу через отверстие диаметром в 20-30 раз мень-. шим диаметра ампулы при 700-900 C а охлаждение продукта прокаливания ведут без доступа воздуха. При этом прокаливанию подвергают шихту следующего состава s вес.Ъ: соединения серебра и индия и/или галлия в пере- счете на металлы 1.1Ф-1.10 и 0,15-2,50 60 соответственно, сульфид кадмия 65-95, сульфид цинка остальное.

Отличием данного способа является то, что прокаливание шихты проводят в две стадии при указанных условиях. 65

Дополнительное отличие способа определяется тем, что прокаливанию подвергают шихту описанного состава.

Предложенный способ .позволяет по-. лучить низковольтный катодолюминор красного цвета свечения, имеющий яркость свечения в 2 раза превышающую .яркость катодолюминофора, полученного по способу-прототипу, и удельное электрическое сопротивление 1 10 —

1 ° 10 Ом см.

Укаэанные преимущества реализуются при использовании описываемого способа получения катодолюминофора, сущность которого состоит в следующем.

Смесь сульфида цинка, сульфида кадмия, активатора и коактиватора после сушки, замола и просева прокаливают в присутствии угля в кварцевой ампуле>закрытой пробкой с клапаном. Клапан нормально закрыт и открывается, когда давление в ампуле становится больше атмосферного. Он может быть специально открыт на определенное время прокаливания люми,,нофора. Первоначально смесь прокали вают при пониженной температуре без доступа воздуха (клапан закрыт),затем при более высокой температуре и при нормированном доступе воздуха в ампулу (естественный приток воздуха через отверстие клапана около

3 мм). Прокаливание при высокой температуре проводят в течение времени, достаточном для формирования люминофора с; высокой-электропроводностью.

Охлаждают люминофор без доступа воздуха (клапан закрыт). Охлажденный до комнатной температуры люминофор очищают под УФ-светом от слабосветящихся частиц и просеивают.

Температура и время прокаливания на первой стадии определены в основном из условий испарения воды из компонентов шихты. В этом случае при температуре ниже 500 С не вся вода испаряется из шихты, при температуре выше 600ОС в присутствии угля и паров воды увеличивается восстановление компонентов шихты. В обоих случаях наблюдается уменьшение яркос ти свечения люминофора.

Прокаливание при естественном доступе воздуха и температуре ниже 700 С люминофор не образуется, при температуре выше 900 С в присутствии угля наблюдается заметное восстановление люминофора и соответственно уменьшение яркости.

При доступе воздуха в ампулу на второй стадии прокаливания через отверстие, диаметр которого менее чем в 20 раз меньше диаметра ампулы наблюдается увеличение восстановления люминофора, что вызывает уменьшение его яркости свечения, при диаметре более чем в 30 раз меньше диаметра сульфида кадмия, 30 вес.% сульфида цинка, 1.10 вес.Ъ серебра и 0,25 вес.Ъ индия и галлия. Исходную шихту прокаливают на первой стадии при 600 С в течение 2 ч, а на второй стадии при

850 С в течение 1 ч.

Яркость свечения полученного люминофора равна 347 кд/м,а удельное сопротивление — 5 10" Ом см. Цвет свечения красновато-оранжевый.

Аналогичные параметры для катодолюминофора, полученного по известному способу, следующие: яркость свечения

163 кд/м, удельное сопротивление 5

- 10 Ом см.

Пример 3. Катодолюминофор получают аналогично примеру 1, но берут 75 вес.% сульфида кадмия,25 вес.Ъ сульфида цинка, 5 ° 10 вес.Ъ серебра и 0,3 вес.Ъ индия.

Прокаливание шихты ведут под слоем активированного угля толщиной

1,5 см на первой стадии при 600 С в течение 1 ч, а на второй стадии при

825 С в течение 3 ч.

Полученный катодолюминоАор имеет красный цвет свечения. Яркость свече-ния его составляет 153 кд/м, удельное сопротивление 1 ° 10 Ом .см. ь

Аналогичные величины для катодолюминофора, полученного по способупрототипу, следующие: яркость свечения 97 кд/м, удельное сопротивление 1 10 Ом см.

Пример 4.. Люминофор получают аналогично способу, описанному в примере 1, но берут 80 вес.Ъ сульфида кадмия, 20 вес.% сульфида цинка, 1 10 " вес.Ъ серебра и 0,15 вес.Ъ галлия.

Прбкаливание шихты ведут под слоем активированногс угля толщиной

1,0 см при 550 С в течение 1 ч на первой стадии прокаливания и при

800 С в течение 1,5 ч на второй.

Цвет свечения полученного люминофора красный,.яркость свечения

101 кд/м, удельное сопротивление

1. 10 Ом см.

Аналогичные параметры для свечения катодолюминофора,.полученного по известному способу, имеют- следующие величины: яркость свечения

73 кд/и,. удельное сопротивление

9.108 Ом см.

Пример 5. Катодолюминофор получают аналогичной примеру 1, но берут 95 вес.% сульфида кадмия, 5 вес.% сульфида цинка, 1" 10 "вес.Ъ серебра и 2,5 вес: Ъ индия.

Прокаливание шихты осуществляют при толщине слоя активированного угля равной 0,5 см. При 500 С в течение. 0,5 ч на первой стадии и при

700 С в течение 4 ч на второй.

Полученный таким образом люминофор имеет темно-красный цвет свечения. Яркость его свечения составля.3 1О1166 ампулы люминофор имеет низкую яркость свечения из-за высокого удельного сопротивления.

При слое угля менее 0,5 см снижается яркость свечения люминофора изэа низкого его удельного сопротивления, при толщине слоя, угля более

3 см наблюдается уменьшение его яр-,кости вследствие избыточного восстановления металлов.

При содержании CdS меньше 50 вес, Ъ ин-10 дий и галий практически не внедряются в твердый раствор ZnS CdS, в результате яркость люминофора очень низкая. В случае содержания в люминофоре серебра больше 1-10 вес.Ъ наблюдается 5 заметное. концентрационное тушение свечения. Введение серебра в количестве меньше 1 10 + вес.Ъ практически не проявляется в изменениях характеристик люминофора. При концентраци- 2О ях индия и/или галлия менее 0,15 вес.Ъ люминофор имеет высокое удельное сопротивление и низкую яркость при возбуждении электронами малых энергий, а при концентрации индия и/или галлия 2 более 2,5 вес. Ъ наблюдается выделение на поверхности частиц свободной фазы сульфидов индия, которое замет(но ослабляет поток медленных электронов.

Пример 1. 65 вес. % сульфида кадмия и 35 вес.Ъ сульфида цинка тщательно перемешивают в дистиллирован, ной воде. В смесь добавляют 0,5 вео.Ъ; индия в виде водного раствора in(NQ) °

4,5Н О или 1п (50, ) 9Н О и 1 35

° 10 вес.% серебра в виде водного раствора Ag N Q и повторно тщательно . перемешивают, после чего смесь сушат при 100-120ьС в течение 15-20 ч,размалывают и просеивают. Полученную 4О таким способом шнхту засыпают в.кварцевую ампулу диаметром ?0-80 мм и длиной 1000 мм, сверху шихты помещают в углеграфитовой ткани активированный угол слоем 3 см. Ампулу закры-4> вают резиновой пробкой с отверстием ф3 мм, закрытым клапаном. Иихту прокаливают в печи KS — 600/25 в в слео дующем режиме: при 500 С в течение

1,5 ч (клапан закрыт); затем при

900 С в течение 0,5 ч (клапан открыт)

Полученный таким образом катодолюминофор имеет оранжевый цвет свечения.

Яркость свечения его, измеренная на макете индикатора ИВ-6 при анодном напряжении Ua 25 В и анодном токе

1 а=1 мА, .составляет 357 кд/м, удельное сопротивление — 5 ° 10 Ом см.

Аналогичные параметры для катодолюминофора, полученного по способу- прототипу, имеют следующие величины: 60 яркость свечения 143 кд/м, удельное и сопротивление 2 *10 Ом см.

1О

Пример 2. Катодолюминофор получают аналогично способу, описанному в примере 1, но берут 70 вес.Ъ .65

1011665 .

СоСтавитель В.Божевольнов

Редактор Т.Парфенова Техред М.Тепеp Корректор g. Рсвцсо:

Заказ 2684/31 Тираж 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

S ет 53 кд/мВ., удельное электрическое сопротивление 1 10 Ом см.

Предлагаемый способ позволяет по лучить катодолюминофор на основе сульфидов цинка, а кадмия с яркостью свечения более чем в 2 раза превосходящей яркость свечения люми,нофора, полученного по известному способу, и низким удельным сопротив лением, не превываающим величину 5», 10 Ом см. Технико-экономическая эфв ,фективность изобретения определяется высокой яркостью свечения и низким удельным сопротивлением катодолюминофора, полученного по предлагаемому способу, что позволяет использовать

его беэ применения проводящей добав-. ки в экранах вакуумных индикаторов пои низком анодном напряжении.