DE2253012B2 - Magnesium-Aluminat-Gallat-Leuchtstoff N.Y. (V.St.A.) - Google Patents
Magnesium-Aluminat-Gallat-Leuchtstoff N.Y. (V.St.A.)Info
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Description
: Mn11Mn,
IO
wobei die Größe χ zwischen 0,1 bis 1,1, die Größe y
zwischen etwa 0,2 und 0,7, die Größe ζ zwischen etwa 0,02 und 0,1 und die Größe w zwischen etwa
1 · 10~5 und 1,5 · 10~l liegen und M für Calcium,
Barium oder Strontium steht.
1 Leuchtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das weitere Erdalkalimetall Calcium ist.
3 Leuchtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das weitere Erdalkalimetall Calcium ist und der Molbruch w desselben zwischen etwa
5 · ΙΟ"3 und 5 · ΙΟ'2 liegt.
4. Leuchtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Erdalkalimetall Calcium
ist mit einem Molbruch w zwischen etwa 5 ■ 10 "3
und 5 · 10~2 und der molare Bruchteil ζ von Mangan
mindestens etwa 0,03 beträgt.
Die Erfindung betrifft einen Leuchtstoff auf der Basis Magnesium-Aluminat-Gallat und mit Mangan
als Aktivator.
Derartige Leuchtstoffe sind z. B. aus den »Philips Research Reports«, Bd. 22, S. 304 bis 308, vom Juni
1967, der US-PS 3 499 843 for die Anwendung in
Kathodenstrahlröhren sowie der DT-AS 1 302 782 bekannt. Diesen bekannten Magnesium-Aluminat-Gallat-LeuchtstofTen
liegt unter anderem die Aufgabe zugrunde, eint.i Teil des Galliums in den z. B. aus der
US-PS 3 407 325 bekannten Mangan-aktivierten Magnesium-Gall&t-Leuchtscoffen
durch Aluminium zu ersetzen, da das Aluminium sf ir viel billiger ist als
Gallium und der aluminiumhaltige Leuchtstoff eine größere chemische Stabilität und Beständigkeit gegenüber
Oxydation bei hoher Temperatur aufweist. Wird nun in diesen bekannten Magnesium-Aluminat-Gallat-Leuchtstoffen,
die die allgemeine Formel
Mgx(Ga1 _,Α1,):Ο
3+jc +
Mn.
haben, der Wert y in Zusammensetzungen, in denen
ζ = 0,01 ist, auf oberhalb 0,2 erhöht, dann verringert sich die Helligkeit des Leuchtstoffes schnell. Daher
waren bisher die Vorteile aus der Substitution von Gallium durch Aluminium in Magnesium-Aluminat-Gallat-Leuchtstoffen
sehr mäßig.
In der Erfindung ist nun erkannt worden, daß man das Gallium in einem größeren Ausmaß durch das
billigere und eine größere chemische Stabilität verleihende Aluminium ersetzen kann, ohne die Nachteile
einer schnellen Abnahme der Helligkeit des Leuchtstoffes zu haben, wenn man dem Leuchtstoff der eingangs
genannten Art einen geringen Anteil eines weiteren Erdalkalimetalls M gemäß der folgenden Formel
hinzufügt:
wobei die Größe χ zwischen 0,1 bis 1,1, die Größe y
zwischen etwa 0,2 und 0,7, die Größe ζ zwischen etwa 0,02 und 0,1 und die Größe w zwischen etwa 1 · 10~5
und 1,5 · 10-' liegen und M für Calcium, Barium oder
Strontium steht.
Der erfindungsgemäße Leuchtstoff gestattet es, einen größeren Anteil des Galliums durch Aluminium zu ersetzen
und die damit verbundenen Vorteile der Oxydationsbeständigkeit bei solch hohen Temperaturen
zu erhalten, wie sie bei der Herstellung einer Lampe auftreten, z. B. beim Erhitzen des Lampenkolbens in
Luft auf 55O0C, um das Bindemittel zu zersetzen und auszutreiben, das zur Aufbringung des Leuchtstoffes
verwendet wurde, und solche hohen Temperaturen werden weiter bei der Abdichtung und beim Auspumpen
des Lampenkolbens angewandt. Der erfindungsgemäße Leuchtstoff hat aber durch den Zusatz
eines weiteren Erdalkalimetalls vor dem Brennen den Vorteil, daß der bei den bekannten Leuchtstoffen
durch den erößeren Aluminiumanteil bedingte Helligkeitsverlust nicht auftritt. Eine zunächst verwendete
geeignete Substanz zur Erzeugung eines weiteren Erdalkaliions ist ein Calciumhalogenphosphat-Leuchtstoff,
wie er gewöhnlich bei normalen FluoreszenL-lampen für allgemeine Beleuchtungszwecke verwendet
wird. Andere nahezu gleich wirksame und billigere Substanzen sind Calciumhydrogenphosphat CaHPO4
und Caliumcarbonat CaCO3. Die anderen Erdalkalimetalle Strontium und Barium können an Stelle von
Calcium mit fast gleicher Wirksamkeit verwendet werden.
Die Dotierung von Magnesium-Aluminat-Gallat-Leuchtstoff mit Erdalkaliionen gemäß der Erfindung
ist brauchbar Für die Bereiche mit höheren Anteilen von Aluminium als Substituent für Gallium, bei denen
die Größe y den Wert 0,2 und darüber besitzt (d. h. ein Atombruchteil von Al von 0,2 ist für Gallium
substituiert) und in den höheren Konzentrationsbereichen der Aktivierung mit Mangan, beispielsweise
bei 0,2 Mol Mn pro Mol Aluminat-Gallat und darüber.
Besonders vorteilhaft ist die Dotierung mit Calciumionen bei höheren Anteilen des Aluminiums zur Substitution
von Gallium, beispielsweise y = 0,3 und darüber, und bei den höheren Konzentrationen der
Mangan-Aktivierung, 0,03 Mol pro Mol Aluminium-SS Gallat und darüber. Es werden drei bedeutungsvolle
Verbesserungen erreicht: eine höhere Helligkeit oder Leuchtkraft des Pulvers bei Zimmertemperatur, eine
größere Ultraviolett-Absorption und eine bessere
Oxidationsbeständigkeit beim Erhitzen in Luft. Diese erwünschten Verbesserungen werden erreicht, ohne
dabei in nennenswerter Weise die Spektralverteilung und die Lage des Maximums des Spektrums zu ändern.
Die Figur ist eine Kurve der Änderung der Helligkeit und der Leuchtkraft des Pulvers in Abhängigkeit
von der Calciumkonzentration bei einem Leuchtstoff gemäß der Erfindung.
Die Tabellen 1 bis 7 enthalten Untersuchungsergebnisse für die Leuchtstoffe.
Probe
Tabelle 1
Pulverhelligkeit von Mg-Aluminat-Gallat
Pulverhelligkeit von Mg-Aluminat-Gallat
Ursprünglicher Leuchtstoff % Helligkeit I % UV-Absorpt.
Oxidationsbeständigkeitsprüfung
(7,5 Min. bei 550° C)
% Helligkeit |% UV-Absorp;.| % Verlust
Spektral-
maximum
bei nm
A. MgGa,,gAIo,204
B. MgGa1-7Al0JO4
C MgGa1-4Al016O4
D, MgGa1-0Al110O4
0,1 0,15 0,3 0,5
E MgGa1-4Al0-6O4 | 0,3
F. MgGa0-6Al1-4O4I 0,7
0,01 Mol Mn/Mg(GaAU2Q
I2U4
100,0 | 81,5 | 89,7 | 81,9 | 10,3 | 505 |
102,5 | 79,8 | 93,8 | 79,2 | 8,7 | 505 |
94,1 | 69,5 | 90,4 | 69,5 | 3,7 | 507 |
62,5 | 43,5 | 61,7 | 45,0 | 0,8 | 512 |
0,03 Mol Mn/Mg(GaAl)2O4
107,3 I 85,5 j 98,4 J 84,3 | 8,9 | 512
107,3 I 85,5 j 98,4 J 84,3 | 8,9 | 512
0,08 Mol Mn/Mg(GaAl)2O4
38,2 49,0 33,7 I 50,0 I 4.5 I 522
38,2 49,0 33,7 I 50,0 I 4.5 I 522
Pulverhelligkeit von Mg-Aluminat-Gallat mit Caldum-Halogenphosphat-Zusatz
0,03 Mol MnZMgGa1-4AI0-11O4 (>· = 0,3)
Mol CaO pro Mol
Aluminat-Gallat |
Ursprünglicher | "/ | LeuchtstofT |
Oxidationsbeständigkeitsprüfung
(7,5 Min. bei 550°C) |
% UV-Absorption | % | Verlust |
Spektralmaximum
bei nm |
% Helligkeit | ο UV-Absorption | % Helligkeit | 84,3 | 8,9 | ||||
O | 107,3 | 85.5 | 98.4 | 86,5 | 4,8 | 512 | ||
3· 10~5 | 107,8 | 86,5 | 103,0 | 91,5 | 3,3 | 510 | ||
1-10"3 | 112,0 | 91,5 | 108.7 | 90,1 | 2,5 | 510 | ||
5· 10~3 | 115,0 | 90,0 | 112.5 | 91,5 | 2,5 | 511 | ||
2· 10"2 | 117,0 | 91,7 | 114,5 | 94,2 | 1.3 | 511 | ||
1,35-10-' | 101,0 | 93,9 | 99,7 | 513 |
Mol M*) pro Mol
AIuminal-Gallat
4· 10""3 | 115,5 |
8· ΙΟ"3 | 112,0 |
1,9 · 10"2 | 117,0 |
6,7 · 10"2 | 118,5 |
Mol SrO | |
1,9 · IO~2 | 112,0 |
Mol BaO | |
1,9-ΙΟ"2 | 109,5 |
Pulverhelligkeit von Mg-Aluminat-Gallat
0,03 Mol MnZMgGa1-4Al06O4 (y = 0,3)
0,03 Mol MnZMgGa1-4Al06O4 (y = 0,3)
Ursprünglicher LeuchtstofT % Helligkeit | % UV-Absorption
Oxidationsbcständigkeitsprüfung
(7.5 Min. bei S50°C)
% Helligki-·! 1% UV-Absorption I % Verlust
mit Calciumcarbonal-Zusatz
93,1 93,1
114.5
109,5
109,5
93,3
92,3
92,3
mit Calciumhydrogenphosphat-Zusatz
92,0 92,4
115,5
116,0
92,4
92,4
mit Strontiumhydrogenphosphat-Zusatz 86,7 I 103,5 I 87,0
mit Bariumhydrogenphosphat-Zusatz 83,5 I 101,0 I 83,5
1.0
2,5
1,5
2,5
8,5
8,5
Spcktralmaximum bei nm
511 511
5Il 511
511 511
♦) M bedeutet Ca. Sr oder Ba.
^
Pulverhelligkeit von Mg-Aluminat-Gallat mit Calcium-Zusatz
0,04 Mol Mn/MgGa, ,2AI0.8O4 (y = 0,4)
Mol CaO pro Mol
Aluminat-Gallal |
Ursprünglicher Leuchtstoff | % UV-Absorption |
Oxidationsbeständigkcitsprüfung
(7,5 Min. bei 550"C) |
12,0 | % UV-Absorption | V. Verlust | Tabelle 5 | 0,01 | Ursprünglicher Leuchtstoff |
% UV-Ab
sorption |
..0AI110O4(J = Q1S) |
% UV-Ab
sorption |
·/. Verlust | mit SrHPO4-Zusatz | 0,04 | 100,2 | 75,4 | 97,0 | 75,0 | 3,2 |
Spektralmaximum
bei nm |
% Heiligkeil | 85,7 | % Helligkeit | 85,3 | 2,0 | Z Mol Mn/MgGa | 0,03 | % Helligkeit | 43,5 |
Oxidationsbeständigkeifspriifung
(7,5 Min. bei 550° C) |
45,0 | 0,8 | ||||||||||
5 10"3 | 106,0 | 104,5 | 62,5 | 72.7 | % Helligkeit | 69,2 | 2,4 | 511 | |||||||||||||
(CW Halo) | 90,7 | 90,8 | 2,2 | 0,03 | 89,2 | 61,7 | |||||||||||||||
6,7- JO"2 | 114,2 | I | 71,3 | 80,8 | 70,2 | 4,1 | 512 | ||||||||||||||
(CaHPO4) | 0,03 | 91,3 | |||||||||||||||||||
70,3 | 87,2 | 70,3 | 0,5 | ||||||||||||||||||
0,04 | 95,5 | ||||||||||||||||||||
Mol CaO pro Mol | 81,8 | 95,0 | 82,5 | 1,0 | |||||||||||||||||
Alumtnat-Gallat | 110,5 | ||||||||||||||||||||
0 | 109,5 | ||||||||||||||||||||
9,5· 10~4 | |||||||||||||||||||||
(CW Halo) | |||||||||||||||||||||
1,6· ΙΟ"3 | |||||||||||||||||||||
(CW Halo) | |||||||||||||||||||||
5,0 10"3 | |||||||||||||||||||||
(CW Halo) | |||||||||||||||||||||
6,7· 10 ~2 | |||||||||||||||||||||
(CaHPO4) | Spektral- | ||||||||||||||||||||
6.7· I0~2 (SrHPOJ |
IM ΑΛ11111 ■ 111 bei nm |
||||||||||||||||||||
512 | |||||||||||||||||||||
517 | |||||||||||||||||||||
515 | |||||||||||||||||||||
513 | |||||||||||||||||||||
513 | |||||||||||||||||||||
514 |
Wirkung des Caicium-Zusatzes auf Mg-Aluminat-Gallat mit sehr hohem Mangangehalt
Z Mol Mn/MgGao.ftA!i.4O4 iy = 0,7)
Mol CaO pro Mol | γ | Ursprünglicher | Leuchtstoff |
Oxidationsbeständigkeitsprüfung
(7.5 Min. bei 550° C) |
% UV-Ab
sorption |
V. Verlust | Spektral |
Aluminat-Gallat | C | % Helligkeit |
% UV-Ab
sorption |
% Helligkeit | 50,0 | 4,6 |
maximum
bei nm |
0 | 0,08 | 38,3 | 49,0 | 33,7 | 61,0 | 4,7 | 522 |
6,7· 10 '2 | 0,Q8 | 62,5 | 59,0 | 57,8 | 522 | ||
(CaHPO4) | 66,7 | 2$ | |||||
6,7 ^iO"2 | 0,12 | 32,5 | 67,2 | 29,6 | 523 | ||
(CaHPO4) | |||||||
X | Ursprünglicher | ·/ | Leuchtstoff |
Oxidationsbeständigkritsprüfung
(7,5 Mim bei 5500Q |
% UV-Absorption | Verinst | Spektralmaxiimim |
% Helligkeit | ; UV-Absorption | % Helligkeit | 91,7 | 0,5 | |||
1,10 | 22,5 | 91,1 | 22,0 | 91,5 | 515—516 | ||
0,85 | 117,0 | 91,7 | 114,5 | 89,6 | 7,5 | 511 | |
0,70 | 115,0 | 88,5 | 107,5 | 89,9 | 10,5 | 510 | |
0,42 | 109,0 | 90,1 | 98,5 | 510 | |||
χ = Mol mg/Mot (Ga, AI)2O3.
Gemäß den Helligkeitskurven in dem Aufsatz von Wanmakcr wird eine Zusammensetzung mit
y = 0,1 nach folgender Formel bevorzugt:
MgGa18AI0-2O4 = Mn0-01 $
hi wurde gefunden, daß diese Zusammensetzung die höchste Helligkeit bei Zimmertemperatur von allen
in dieser Arbeit aufgeführten Stoffen besitzt, und es wurde diese Formel zur Herstellung eines Leuchtstoffes
verwendet, der als Bezugsgröße mit einem zugeschriebenen Helligkeitswert von 100% verwendet
Gemäß der Arbeit von W a η m a k e r ist bei einem Wert von y = 0,1 der Leuchtstoff um 6% weniger
hell bei Zimmertemperatur als das nichtsubstituierte Magnesium-Gallat. Der Leuchtstoff mit y = 0,3 ist
bereits um 15% weniger hell, und der Leuchtstoff mit y = 0.4 ist um 55% weniger hell und damit praktisch
ungeeignet. Mittels eines geringen Zusatzes einer Erdalkaliverbindung wurde überraschend erfindungs- to
gemäß die Helligkeit, die Oxidationsbeständigkeit und die allgemeine Brauchbarkeit dieser mit Aluminium
substituierten Gallat-Leuchststoffe gemäß den Tabelle 1 bis 6 in starkem Maße verbessert.
In der Tabelle 1 werden die Untersuchungsergeb- i$
nisse bei Magnesium-Aluminium-Gallat-Leuchtstoff Nt Substitution von Al für Ga in den Bereichen von
y = 0.1 bis 0.7 wiedergegeben. Die Leuchtstoffe wurden
gemäß dem Stand der Technik ohne Zufugung von Calcium oder anderen Materialien zur Erzeugung von
Erdalkalimetallionen dargestellt. Die Zusammensetzungen sind aufgeführt auf der Basis von 1 Mol Mg.
Wie jedoch bekannt, besteht ein deutlicher Verlust elementaren Galliums während des Brennens in einer
reduzierenden Atmosphäre. Aus diesem Grunde wird die ursprüngliche Zusammensetzung mit einem geringeren
Anteil von Mg ausgeführt, so daß das gebrannte Produkt besser der angegebenen Forme! entspricht.
Es ist ersichtlich, daß sich die Helligkeit des Leuchtstoffes mit erhöhter Substitution durch Aluminium
diese jedoch auch eine geringere Heiligkeil herbeiführt. Diese ist in der Tat so stark verringert, daß der Leuchtstoff
nicht mehr brauchbar ist. Der höhere Mangangehalt verbessert zwar die Helligkeit, vermindert jedoch
die Oxidationsbeständigkeit und verschiebt das Maximum des Spektrums nach Grün:
Tabelle 2 ergibt die Untersuchungsergebnisse an einem Magnesium-Aluminat-Gallat mit einer Substitution
mit 0.3 Al für Gallium, einer Aktivierung mit 0,03 Mol Mn und Zusatz einer Verbindung zur Erzeugung
von Calciumionen in Form von Catciumhalophosphat in den angegebenen Mengenanteilen,
beginnend mit dem Anteil Null und bis zu einem Anteil von 1.35 · 10"' MolproCaOproMolAluminat-Gallat.
Das Additiv besteht aus dem bekannten Leuchtstoff, der üblicherweise in Fluoreszenzlarnpen für kaltweißes Licht verwendet wird. Die bemerkenswerten
Verbesserungen, welche durch die erfindungsgemäße Zufügung einer Substanz zur Erzeugung von Calciumionen
zu dem Leuchtstoff erreicht werden, sind augenscheinlich. Zusammengefaßt seien sie auf folgende
Weiss wiedergegeben:
ι. höhere Helligkeit des Pulvers bei Zimmertemperaturen
mit einem Wert von 117% im Vergleich zu einem Leuchtstoff mit einer Aluminiumsubstitution
von y = 0,1 und 0,1 Mol Mn pro Mol GaI-lat
gemäß Probe A in Tabelle 1;
2. stärkere Ultraviolett-Absorption bis zu 94% im Vergleich zu 78 bis 82% für den Leuchtstoff mit
einer Aluminiumsubstitution von y = 0,1:
3. eine bessere Oxidationsbeständigkeit beim Erhitzen in Luft. Die Standardprüfung von 7.5 Minuten
Dauer bei 550 C zeigt einen Verlust der Helligkeit von 1 % bis 3% für die besseren Proben,
verglichen mit einem Verlust im Bereich von 10 bis 15%. welcher typisch ist für vorbekannte
Gallat-Leuchtstoffe mit Aluminiunisif'istitirtion
von y = 0,1.
615% bei der Probe D ab. bei der 0.5 Al substituier
wurde, und auf 38.2% bei der Probe Kbe. der 0.7 A
substuuicrt wird. Die l'^f'ί^Γ,
Leuchtstoffes fällt ab von 81,5% in der Probe A auf £..!?££?£ Helligkeit nach ^
mäßigen Prüfung auf O*idat.on^tand,gk!*
sucht. Diese besteht dann, daß der Le
7,5 Minuten lang in Luft auf 55(TC gehaUe,wird.
Dabei ergibt sich ein Absinken der Helligkeit der Probe A von 100% auf 89,7% unddamit «n. Oxidationsverlust
von 10.3%. Die P/obeD zeigt «"Abfallen
der Helligkeit von 62,5% auf 61.7% und dam.1^emen
Verlust von 0.8%. Die Proben C und E zeigen Mkonzentrationid«H
Verlust von 0.8%. Die Proben C und E zg durch Erhöhen der Mangankonzentrationid«^HeHig
keil gesteigert wird, gleichzeitig jedoch die Oxidations
beständigst verringert ™r^E^S? *£ "tShf
kWm
6o
keil gesteige g
beständigst verringert ™^^
Helligkeit zurückzuführen auf eine bung, und das Licht ist stärker nachι Grün ve^
Der Oxidationsverlust nach Erhitzung η LuIt «
geringer bei stärkerer Alununrarr^ubstitut.on de
Gesamthelligkeit ist jedoch wesentlich "^J £*
Tabelle zeig! daher, daß die Opktion
durchstärkereAluminiumsubstitution ver
Diese erwünschten Verbesserungen der Helligkeit und der Oxidationsbeständigkeit, welche durch die
Zufugung von Calcium zu dem Gallat-Leuchtstoff mit Aluminiumsubstitution von y = 0.3 und einer
Mangan-Aktivierung von 0.03 Mol Mangan erhalten wurden, wurden erreicht ohne in merkl icher Weise die
Spektralverteilung und die Lage des Spektrenmaximums zu ändern.
Tabelle 3 enthält die Ergebnisse bei Verwendung anderer Additive zur Erzeugung von Erdalkaliionen.
Bei Verwendung von Calciumcarbonat oder Calciumhydrogenphosphat bleiben die Verbesserungen dei
Helligkeit und der Oxidationsbeständigkeit im wesentlichen gleich groß, wie bei Verwendung von Calciumhalophosphat.
Dies deutet darauf hin, daß die Ver besserungen hauptsächlich auf die Anwesenheit de;
Calciumions zurückzuführen sind, und diese Auf fassung wurde bestätigt durch emissions-spektrogra
phische Analyse der Leuchtstoffe, welche gezeigt hat daß Calcium das einzige in bedeutungsvollem MaBi
zurückbehaltene Kation ist.
Tabelle 4 zeigt, daß ein Calcium-Additiv (beispiels weise CW Halo. Ca-Halophosphat ISr kaltweiße
Licht) immer noch wirksam ist bei Substitution voi Ga durch Al mit y = 0.4 und einem Mangangehal
von 0.04 Mol Mn pro MoI Alumrnal-Gallat. Die HeI ligkeit nach der Oxidationsprüfung beträgt zwische
106 und 114%. und der Helligkeitsverlust durch Ox
dation bet lägt weniger als 3%.
409583/Z
9 10
Die Tabelle 5 zeigt, daß das Calcium-Additiv bei y = 0,15 unter Verwendung der nachstehend aufge-
progressiven Mangangehalten wirksam ist, welche im führten Bestandteile angegeben. Gewicht
Bereich von 0,01 bis 0,04 Mol Mn pro MoI Aluminat- q ^ 39 50 ε
Gallat liegen, sogar bei einer 50%igen Substitution Marn
?d'?4 σ
von Al fur Gu (y = 0,5). 5 Mf^o ^ 5%)
MiM g
Die Tabelle6 zeigt, daß sogar bei einer Substitu- AlO ·3Ηθ' 1404 g
tion von Al für Ga von y = 0,7 und sehr hohem MnCO * 111 β
Mangangehalt das Calcium wirksam ist zur Steigerung cw HaloDhosohat
015 ε
der Helligkeit und der Oxidationsbeständigkeit. v v
' B
Tabelle 7 zeigt die äußerst günstigen Wirkungen des io Molformel der Bestandteile vor dem Brennen:
Calciumzusatzes über einem großen Bereich des Mo ai <-<■ η · vr« ra
Magnesiumgehaltes. Es wurde gefunden, daß der Zu- Mg0185Al013Ga0-7O4. Mn0103Ca0-005
satz von Erdalkali brauchbar ist über einen Magne- Nach gründlichem Mischen werden die Bestandteile
siumbereich, welcher sich von etwa 0,1 bis 1,1 Mol zunächst 4 Stunden lang bei 14000C in Luft gebrannt,
Mg pro MoI Aluminat-Gallat erstreckt. 15 um den größten Teil der ihrer Natur nach trägin Reak-
Erfindungsgemäß wird ein geringfügiger Anteileines tion der Oxide zur Bildung des Aluminat-Gallats zu
Erdalkalimetallions zu dem durch Mangan aktivierten bewirken. Die Diffusion der Kationen ist sehr langsam
Aluminat-Gallat-LeuchtstofT zugefügt, welcher wirk- trotz der hohen Brenntemperatur. Es wurde daher
sam ist, um die Helligkeit mindestens auf dem gleichen gefunden, daß es erwünscht ist, das einmal gebrannte
Wert zu halten, wie er bei einer geringeren Substitu- jo Produkt neu zu mischen oder neu zu mahlen in einem
tion von Al für Ga auftritt. Mörser oder einer Kugelmühle und es dann wieder zu
I m allgemeinen erstreckt sich der brauchbare Bereich brennen. Der zweite Brennvorgang wird durchgeführt
für den Zusatz von Erdalkalimetallionen von etwa bei 1400° C in Luft während einer ausgedehnten Brenn-
1 · 10~5 bis 1,5 · 10"1 Mol pro Mol Aluminat-Gallat. zeit, geeignet ist beispielsweise eine Brennzeit von 16
Dieser Bereich ist in F i g. 1 für Calcium aufgetragen, is bis 18 Stunden, überraschenderweise bewirkt selbst
Die ursprüngliche Helligkeit oder Leuchtstärke ist in diese recht extreme Wärmebehandlung nicht eine
einer Kurve mit ausgezogener Linie dargestellt, und übermäßige Sinterung des Leuchtstoffes, und das ab-
die Helligkeit nach der Prüfung auf Oxidationsbe- gekühlte Pulver kann dann recht leicht gemahlen und
ständigkeit ist mit einer gestrichelten Linie dargestellt. ausgesiebt werden. Ein dritter und letzter Brennvor-
Der bevorzugte Bereich erstreckt sich von etwa 30 gang wird durchgeführt bei 12000C in einer reduzie-
5 · 10"3 bis 5 · 10"2 Mol Ca pro Mol Aluminat-Gallat. renden Atmosphäre mit einer Brenndauer von 2 Stun-
Bezogen auf die allgemeine Formeldarstellung: den. Die reduzierende Atmosphäre besteht beispielsweise
geeigneterweise aus Stickstoff mit einem Ge-
\λ« ai r* η IUnM halt von etwa 0,5% Wasserstoff. Während dieser letzten
MgxAl211Ga2n.,,U3+x+i+w. Mn11M1, 35 Verfahrensstufe geht ein gewisser Teil des Galliums
verloren.
ist die Erfindung mindestens bauchbar innerhalb der Erfahrungsgemäß ergab dieses Verfahren konsistent
Grenzen für χ zwischen etwa 0,1 und 1,1; y zwischen Pulver, die bei der Betrachtung im Tageslicht stärker
etwa 0,2 und 0,7; ζ zwischen 0,02 und 0,01 und w weiß sind und bei Betrachtung unter Anregung durch
zwischen etwa 1 · 10~s bis 1,5 · 10"1. 40 Ultraviolettstrahlung heller sind als diejenigen Pulver,
Es wird nachstehend ein Beispiel für die Darstellung welche nach den Verfahren der vorstehend angegebe-
eines erfindungsgemäßen Leuchtstoffes mit dem Wert nen Literaturstellen hergestellt wurden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentansprüche;I, Leuchtstoff auf der Basis Magnesium-Aluminat-Gallat und mit Mangan als Aktivator, da- s durch gekennzeichne t.daß er einen geringen Anteil eines weiteren Erdalkalimetalls M gemäß der folgenden Formel enthalt:
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US19444971A | 1971-11-01 | 1971-11-01 |
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