AT157817B - Verfahren zur Gewinnung einer lumineszierenden Materialschicht. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Gewinnung einer lumineszierenden Materialschicht. 
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 als Verunreinigung vorhandene Schwermetalle abgeschieden. Etwaige durch die Elektrolyse noch nicht entfernte Schwermetallspuren werden darauf mittels Adsorption   praktiseh   vollständig entfernt. Zu diesem Zwecke wird zunächst die Lösung einige Male mit   möglichst   reiner Adsorptionskohle gekocht. 



  Nach Filtrierung wird gegebenenfalls in zweimal destilliertem Wasser gelöstes Ammoniakgas zugesetzt. um das Zinksalz in eine Komplexverbindung umzuwandeln, wonach nötigenfalls filtriert wird. In die Lösung wird darauf möglichst reiner Sehwefelwasserstoff eingeführt. Dieser Schwefelwasserstoff 
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     M-, n-HCI   und mit Wasser gefüllten   Waschtasehen     hindurchgeführt.   Diese Flüssigkeiten werden bis zu etwa 60 bis 70  C geheizt. Dann wird der Schwefelwasserstoff durch eine Reihe von respektive mit einer Lösung von KSH in zweimal destilliertem Wasser und mit zweimal destilliertem Wasser selbst gefüllten Waschflaschen hindurchgeführt. 



   Zunächst wird nur soviel Schwefelwasserstoff eingeführt, dass ein verhältnismässig geringer Niederschlag von Zinksulfid gebildet wird, wodurch auch gegebenenfalls noch vorhandenes Schwer- 
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 Zinksulfid abfiltriert, auf   130" C getrocknet   und mit einem Flussmittel, z. B. KCI auf   400 C   erhitzt wird. Das auf diese Weise erhaltene Präparat wird mittels Kathodenstrahlen geprüft. Solange noch Schwermetallspuren vorhanden sind, machen sich diese in der Farbe des durch die erwähnten Kathodenstrahlen erzeugten   Lumineszenzliehtes bemerkbar.   Falls solche Spuren noch vorhanden sind, wird die Bildung einer geringen Menge   Zinksulfidniederschlag   wiederholt, bis die gewünschte Reinheit der Lösung erreicht worden ist.

   Schwermetallspuren werden als nicht mehr vorhanden angenommen, falls dieser   Kontrollversuch   eine blaue Lumineszenzfarbe liefert, die sich bei weiteren. durch teilweise Präzipitation erhaltenen Mustern nicht mehr ändert. 



   Darauf wird durch weitere Einführung von Schwefelwasserstoff die ganze   Zinksalzmenge ats   Zinksulfid niedergeschlagen. 



   Nach Abfiltrieren und Trocknen wird dieses Zinksulfid mit ganz reinem Schwefel, der   natürlich   insbesondere kein Schwermetall als Verunreinigung enthalten darf, in einer Wasserstoffatmosphäre auf   400  C   erhitzt und wieder abgekühlt. Das auf diese Weise gewonnene Präparat ist reines Zinksulfid, das auch keine Ammoniumsulfidreste enthält. Bei   kristallographischer     Prüfung"eigt   es sich, dass dieses Zinksulfid im wesentlichen aus regulärem Sphalerit aufgebaut ist, während ein kleiner Teil, etwa 10 bis   20% in   der Wurtzitmodifikation vorhanden ist. 



   Wenn man einmal einen Vorrat an derart gewonnenem Zinksulfid besitzt, so kann ihm durch Erhitzung mit einem   Flussmittel,   z. B. KCI, zweckmässig in Konzentrationen von   lbis10 . Lumineszenz-   fähigkeit erteilt werden. Bei Verwendung von KCI wird etwa während zehn Minuten auf ungefähr 
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 zeigt es sich mittels   rontgenographiseher   Prüfung, dass die Menge der Wurtzitmodifikation durch Umwandlung in die Spharleritmodifikation so gering wird, dass eine Abnahme des   Fluoreszenzvermögens   eintritt. 



   Bei Erhitzung mit dem Flussmittel auf die   erwähnten   niedrigen Temperaturen brauehen, wie bereits geschildert, keine besonderen   Massnahmen   gegen Oxydation getroffen zu werden. Bei Verwendung von ganz reinem Zinksulfid, wie beschrieben,   verwende   man ein Flussmittel, dessen Reinheit von der entsprechenden Grössenordnung ist. 



   Neben Alkalichloriden, von denen vorzugsweise   KCI,     NaCI   oder RbCl verwendet werden. kommen zur Anwendung der Erfindung auch andere Alkalihalogenide und ferner   Magnesiumchlorid,   Borsäure, Borax, Thoriumehlorid,   Thallochlorid,     Calciumchlorid, tertiäres Natriumphosphat,   sowie Sulfate von Alkali-und Erdalkalimetallen in Betracht. Diese Flussmittel haben einen verschiedenen Einfluss auf die Dauerhaftigkeit des   Lumineszenzvermögens   des Materials beim Gebrauch. Die geeignete Erhitzungdauer wird im Zusammenhang mit dem gewählten Flussmittel bestimmt. 



   Beispiel 2 : Ein im Handel erhältliches möglichst reines Cadmiumsulfatpräparat wird vorher in zweimal destilliertem Wasser bis zur Sättigung gelöst und die so erhaltene Lösung, nachdem ihr einige Tropfen verdünnter Schwefelsäure zugesetzt worden sind, während zwei Wochen elektrolysiert (2 Volt), wobei Platinelektroden benutzt werden. Darauf wird. wie im Beispiel 1 beschrieben, mit reiner Adsorptionskohle behandelt und dann durch Einführung einer geeigneten Menge von   möglichst   reinem Schwefelwasserstoff partiell präzipitiert. Der Kontrollversuch auf das Vorhandensein von Schwermetallspuren wird wie folgt   durchgeführt   : Ein geringer Niederschlag von Cadmiumsulfid wird abfiltriert, bei   130" C getrocknet   und dann mit dem im Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen reinen Zinksulfid vermischt, z.

   B. im Verhältnis von 1 auf 7 Gewiehtsteile. Dieses Gemisch wird mit einem Flussmittel während ungefähr zehn Minuten auf etwa 400  C erhitzt und dann die gelbe Farbe des durch Kathodenstrahlen erzeugten Lumineszenzlichtes beobachtet. Wenn diese Farbe nach weiterer partieller Präzipitation wie im Beispiel 1 beschrieben, gefolgt von der soeben beschriebenen Behandlung, eine gleichbleibende gelbe Farbe aufweist, so wird angenommen, dass die Lösung den   gewünschten   Reinheitsgrad besitzt. In diesem Fall wird so viel Schwefelwasserstoff eingeführt, bis alles Cadmium als Sulfid niedergeschlagen worden ist. Das Präzipitat wird abfiltriert und auf   130  C getrocknet.   

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   Es ist möglich, die Farbe des   Lumineszenzlichtes durch Änderung   des Verhältnissen   der Gewichts-   mengen Zinksulfid und Cadmiumsulfid im Gemisch zu variieren. Es ergibt z. B. ein Gemisch von 14 Gewichtsteilen Cadmiumsulfid und 86 Gewichtsteilen Zinksulfid bei Erhitzung während etwa zehn Minuten auf ungefähr 400  C mit KCI ein   weissgelbes Lumineszenzlicht. 12# Gewichtsteile Cadmium-   sulfid und   87#   Gewiehtsteile Zinksulfid. die unter gleichen Umständen gemischt und behandelt werden. ergeben ein kanariengelbes Lumineszenzlicht : unter gleichen   Umständen gemischte   und behandelte 10 Gewichtsteile Cadmiumiumsulfid und 90 Gewichtsteile Zinksulfid ergeben ein gelbgrünes Lumines-   zen7, licht.   



   Bei röntgenographischer Prüfung zeigt es sich. dass   sämtliche Präparate   im   wesentlichen aus   der Sphaleritmodifikation bestehen. 



   Wie aus folgendem Beispiel   hervorgeht,   können den Präparaten gewünschtenfalls bestimmte Schwermetalle zugesetzt werden. 
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 licht aussenden können. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Gewinnung einer lumineszierenden   Materiaischicht,   wobei Zinksulfid oder Zinksulfidmischkristalle mit einem bei der Herstellung von Zinksulfidphosphoren als Schmelzmittel üblichen Stoff erhitzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhitzung bei einer Temperatur nicht höher   als 7000 C während   einer kurzen Zeitdauer, z. B. eine halbe Stunde, ausgeführt wird, so dass der vorwiegende Teil des Enderzeugnisses die Sphaleritstruktur und der übrige kleinere Teil die Wurtzitstruktur besitzt, und ein Glasträger mit diesem Material versehen wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zu erhitzende Mischung zunächst auf einer Glaswand aufgebracht und erst dann erhitzt wird.