DE1767416C - Leuchtstoffe und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

worin x:y zwischen 1:8 und 1:13 liegt, entspricht _ .. _n

und die /J-Alj-O-rKristallstruktur aufweist. 10 XCe₂O₃ · ztanC · j> Ai₈U₃,

2. Leuchtstoff auf Basis von Cer- und Alu- _{Λ 0} . ,.,, , miniumoxyd, dadurch gekennzeichnet, daß er worin (x+^ll,z):y zwischen 1:8 und 113^ und zusätzlich Mangan enthält und der Formel vorzugsweise zwischen 1:10,5 und 1.1AD liegt una

woriu χ ■ ζ vorzugsweise zwischen 1:0,125 und 1.1,25

XCe₂O₃ · zMnO · VAl₂O₃, 15 und am vorteilhaftesten zwischen 1:0,25 und 1:1fliegt.

■ Zur Herstellung der erfindungsgemaßen Leucht-

worin (x + V₃ z): y zwischen 1:8 und 1:13 liegt, stoffe werden die Oxyde aus welchen diese Leuchtentspricht und die /J-AWKristalktruktur auf- stoffe bestehen, vermischt und dann das »«usu. _wHst in einer reduzierenden oder merten Atmosph^ ,·

3. Verfahren zur Herstellung eines Leuchtstoffes »o vorzugsweise bei 1200 bis 1700" C zum Erhalt de nach Anspruch 1 durch gemeinsames Erhitzen aus den erwähnten Oxyden bestehenden Leuchtstoffe von Cer- und Aluminiumoxiden, dadurch ge^nn- mitdererforderlichen^-Tonerdeknstallstrukturerh^. zeichnet, daß in dreiwertigem Zustand befindliches An Stelle dei Oxyde selbst bzw. zusätzlich zu dieser. Cer verwendet und das Erhitzen unter inerten Oxyden können auch Verbindungen verwendet we,- oder reduzierten Bedingungen durchgeführt wird. =>ä den, welche die Oxyde unter Erhitzung »*£«■''■

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn- Der dabei erhaltene Leuchtstoff wird zur Auf rech ·- zeichnet, daß das Erhitzen bei einer Temperatur erhaltung des dreiwertigen Zustand* des Cers untri von 1200 bis ITOO⁰C durchgeführt wird. reduzierenden oder inerten Bedingungen gekuht

5. Verfahren zur Herstellung des Leuchtstoffes Die Erhitzung auf über 1680 C fuhrt zum traa., nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß 30 eines harten Leuchtstoffes.

zunächst ein Gemisch aus Cer- und Aluminium- Zur Herstellung des Leuchtstoffes aus Ceroxy.

oxyden nach einem der Ansprüche 3 und 4 gebildet und Aluminiumoxyd mit Manganoxyd wird vorzugs- und anschließend mit zweiwertigem Manganoxyd weise zunächst ein Leuchtstoff aus Leroxya una versetzt wird, woraufhin erneut erhitzt wird. Aluminiumoxyd z. B. durch Gluhbehandlung des

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn- 35 Gemisches in einer reduzierenden oder inerten Aimozeichnet, daß das erneute Erhitzen unter inerten Sphäre bei 158O°C gebildet und dann mit zweiwer- oder reduzierenden Bedingungen bei einer Tem- tigern Manganoxyd oder einer ein zweiwertiges peratur von 1200 bis 1400⁰C durchgeführt wird. Manganoxyd bildenden Verbindung versetzt, woran. ^v das Gemisch z. B. in einer reduzierenden oder inerten

40 Atmosphäre bei 1200 bis 1400⁰C wieder erhitzt w.rd. Das Produkt wird unter Bedingungen wieder gekühlt.

unter welchen die Wertigkeit des Cers aufrechterhalten wird.

Die geeignete Reduzierungsatmosphare fur die

Die Erfindung bezieht sich auf die sogenannten 45 Glühbehandlung ist Wasserstoff; es ist lediglich eine Leuchtstoffe oder phosphoreszierenden Stoffe bzw. die Wertigkeit des Cers aufrechterhaltende Gasnachleuchtenden Leuchtstoffe, die z. B. durch Ultra- strc.-nung notwendig. _ , violettbeitrahlung zum Leuchten angeregt werden. Die erfindungsgemaßen Leuchtstoffe aus Ceroxyd Erfindungsgemäß wird ein Leuchtstoff geschaffen, und Aluminiumoxyd haben eine hellblaue Licntder aus einer Verbindung aus dreiwertigem Ceroxyd 5° emission von 3000 bis 6000 A mit einem Maximum und Aluminiümoxyd mit oder ohne zweiwertigem bei 4600 A, unter Ultraviolettbestrahlung von 2537 A. Manganoxyd besteht und die durch Röntgenstrahlen- Ein derartiger Leuchtstoff mit entsprechender bpekanalyse festgestellte/S-Tonerdekristallstruktur aufweist. ^!energieverteilung kann in einer Leuchtstofflampe

Das Molekularverhältnis dreiwertigen Ceroxyds zu verwendet werden.

Aluminiumoxyd im Leuchtstoff aus Ceroxyd und 55 Die Anwesenheit des zweiwertigen Manganoxyds Aluminiumoxyd nach der Erfindung liegt zwischen führt zur Überschreitung des Maximums von 4600 A 1-8 und 1:13 und am vorteilhaftesten zwischen und *■. oinem zweiten Maximum von 51WA, und 1-10 5 und 1:12,5. Bei einem Molverhältnis außer- mit steigendem Gehalt an zweiwertigem Manganoxyd halb'des Bereichs 1:8 bis 1:13 weist der Leuchtstoff geht die Lichtemission von Blau in Blaugrun bis Grün keine vollständige tf-Tonerdekristallstruktur auf und 60 _mj_t 4800 bis 6000 A und einem Maximum bei 5200 A leuchtet daher weniger heil nach. Aus diesem Grunde über. Auch dieser grüne Leuchtstoff mit entsprechenliegi auch beim Leuchtstoff aus Ceroxyd und Alu- der Spektralenergieverteilung findet in Leucntstoitminiumoxyd mit Manganoxyd das Molekularver- lampen Verwendung.

hältnis dreiwertigen Ceroxycis l· V₃ zweiwertigen Die erfindungsgemaßen Leuchtstoffe können auch

Manganoxyds zu Aluminiumoxyd innerhalb des- 65 durch Bestrahlung mit 3650 A und durch Kathodenselbcn Bereichs, wobei das Molekularverhältnis drei- strahlen erregt werden und ergeben eine gute Nacnwertigen Ceroxyds zu zweiwertigem Manganoxyd leuchtdauer sowie eine gute Nachleuchtleistung (Luvorzutiswcisc /wischen 1:0,125 und 1:1,25 und am men).

Nachfolgend sind einige typische Beispiele der Herstellung der erfindungsgemäßen Leuchtstoffe angeführt.

Beispiel 1

Al₂O₃ (95,5% AL.O_S-Gehalt) 24,5 g

Ceroxalat

großen 40-W-Leuchtstofflampe folgende Ergebnissezeitigte:

Durchschnittliches
Lm/W

Durchschnittliches
Nachleuchtvermögen

Diese Bestandteile werden innig vermischt, und io das Gemisch wird (in 9 bis 12 g fassenden Brennbehältern) in Wasserstoff bei 1650⁰C IV₄ Stunden lang erhitzt Das erhitzte Gemisch wird in Wasserstoff oder einem Gemisch aus Wasserstoff und Stickstoff auf Zimmertemperatur abgekühlt. Der so erhaltene 15 500 Stunden 87%. Leuchtstoff stellt ein weißes Pulver mit hellblauer Lichtemission unter Bestrahlung von 2537 und 3650 Ä dar.

0 Stunden

77,0

100 Stunden

72,0

93,5%

500 Stunden

68,3

89%

Demgegenüber war das Nachleuchtvermögen von Zinksilikat nach 100 Stunden 91,4% und nach

Beispiel 2

Al₂O₃ (95,5% Al₂O₃-GeImIt) 32,0 g

Ceroxalat 14,0 g

Diese Bestandteile werden innig vermischt, und das Gemisch wird wie im Beispiel 1 behandelt. Dem erhaltenen Produkt wird Mangankarbonat mit 42,7% Mn-Gehalt zugegeben (5,5%). Dies alles wird innig vermischt und unter redi-.zieren'^n Bedingungen bei einer Temperatur von 1350⁰C Γ-/₂ Stunden lang erhitzt und in einer reduzierenden vjder inerten Atmosphäre abgekühlt. Der so erhaltene Leuchtstoff stellt ein weißes Pulver mit hellgrüner Lichtemission unter Ultraviolettbestrahlung von 2537 und 3650 A dar, wobei gefunden wurde, daß seine Nachleuchtdauer und sein Nachleuchtvermögen in einer etwa 140 cm

Beispiel 3

Al₂O₃ (95,5% ALOj-Gehalt) 28,0 g

Ceroxalat 14,0 g

Diese Bestandteile werden innig vermischt, und das Gemisch wird wie im Beispiel 1 erhitzt. Dem erhitzten Gemisch wird Mangankarbonat mit 42,7%

»5 Mn zugegeben (3%). Dies alles wird innig vermischt, und das Gemisch wird unter reduzierenden Bedingungen bei 135O°C IV2 Stunden lang erhitzt und unter denselben Bedingungen auf Zimmertemperatur abgekühlt. Der so erhaltene Leuchtstoff stellt ein

weißes Pulver mit hellblaugrüner Lichtemissioi unter Ultraviolettbestrahlung von 2537 und 3650 A dar. Diese Art der Herstellung stellt zugleich eine bevorzugte Ausführungsform dar.
In allen diesen Produkten hatten die dabei verwendeten Bestandteile die höchstmögliche im Handel verfügbare Reinheit.

Claims (1)

vorteilhaftesten zwischen 1:0,25 und 1:1 tagt. Die Patentansprüche: erfindungsgemäßen Leuchtstoffs können demgemäß wie folgt ausgedrückt werden:

1. Leuchtstoff auf Basis von Cer- and Alu- or» α« η

rainiumoxyd,dadurchgekennzeichnst, 5 .XrCe₂U₃-^A₁₂U₃.

daß er der Formel ^^^ ^ ^ ^_{3 und vorzugsweise}

· VAl₂O₃, zwischen i: 10,5 und 1:12,5 liegt, und ferner wie folgt

zwischen i: ,