HU200033B - Method for making luminous powder in yellow-green range and mercury vapour gas-discharge lamp containing the said powder - Google Patents
Method for making luminous powder in yellow-green range and mercury vapour gas-discharge lamp containing the said powder Download PDFInfo
- Publication number
- HU200033B HU200033B HU881532A HU153288A HU200033B HU 200033 B HU200033 B HU 200033B HU 881532 A HU881532 A HU 881532A HU 153288 A HU153288 A HU 153288A HU 200033 B HU200033 B HU 200033B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- aluminate
- powder
- discharge lamp
- additive
- yellow
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/44—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/495—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on vanadium, niobium, tantalum, molybdenum or tungsten oxides or solid solutions thereof with other oxides, e.g. vanadates, niobates, tantalates, molybdates or tungstates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/50—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on rare-earth compounds
- C04B35/505—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on rare-earth compounds based on yttrium oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/7766—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
- C09K11/7774—Aluminates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/38—Devices for influencing the colour or wavelength of the light
- H01J61/42—Devices for influencing the colour or wavelength of the light by transforming the wavelength of the light by luminescence
- H01J61/44—Devices characterised by the luminescent material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3217—Aluminum oxide or oxide forming salts thereof, e.g. bauxite, alpha-alumina
- C04B2235/3222—Aluminates other than alumino-silicates, e.g. spinel (MgAl2O4)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
- C04B2235/3225—Yttrium oxide or oxide-forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
- C04B2235/3227—Lanthanum oxide or oxide-forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
- C04B2235/3229—Cerium oxides or oxide-forming salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
- C04B2235/3239—Vanadium oxides, vanadates or oxide forming salts thereof, e.g. magnesium vanadate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3409—Boron oxide, borates, boric acids, or oxide forming salts thereof, e.g. borax
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/74—Physical characteristics
- C04B2235/76—Crystal structural characteristics, e.g. symmetry
- C04B2235/762—Cubic symmetry, e.g. beta-SiC
- C04B2235/764—Garnet structure A3B2(CO4)3
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/74—Physical characteristics
- C04B2235/76—Crystal structural characteristics, e.g. symmetry
- C04B2235/767—Hexagonal symmetry, e.g. beta-Si3N4, beta-Sialon, alpha-SiC or hexa-ferrites
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Description
A találmány ultraibolya és kék színű sugárzás hatására sárgászöld fénnyel világító cériummal (III) aktivált ritkaföldfém-aluminát fénypor előállítási eljárására és ezen fényport tartalmazó higanygőz-kisűlőlámpára vonatkozik.
A kisülőlámpákat már régóta alkalmazzák különböző, főképpen külső megvilágításokhoz. E fényforrásokban a látható sugárzás túlnyomó részét maga a higanygőz kisülés adja, azonban a látható sugárzás főleg a zöld és a sárga, valamint a kék és lila tartományba esik (1. ábra). Ezért ezen lámpák színvisszaadása nem kielégítő.
A probléma áthidaláséra például a nagynyomású higanygóz-kisülőlámpa külső üvegburájának belső felületére egy korrekciós fényporréteget visznek fel, amely abszorbeálja a higanygőz kisülés ultraibolya tartományba eső részét és átalakítja vörös tartományba eső sugárzássá, azaz a fénypor vörös tartományban világit. Ezt a megoldást ismerteti többek között az US 2 748 303. lsz. szabadalmi leírás, amelyben mangánnal aktivált magnézium-fluorgermanátot javasolnak korrekciós fényporként. A germánét fénypor nem volt elég stabil, ezért helyette Levin és társai az US 3 569 752. lsz. szabadalmi leírásban a három vegyértékű európiummal aktivált ittrium-vanadátot vagy -vanadát-foszfátot javasolták korrekciós fényporként. A 2. ábrán mutatjuk be az Eu (Ill)-mal aktivált ittrium-vanadát fényporral ellátott nagynyomású higanygőz-kisülőlámpa által kisugárzott fény látható spektrumát.
A nagynyomású higanygőz-kisülőlámpa szinparamétereinek további javítására két úton indultak el:
1. ) A jól ismert háromsávos fénycsövekhez (kisnyomású higanygőzlámpa) hasonlóan kékben, zöldben és vörösben világító fényporok keverékéből alakították ki a korrekciós fényporréteget. Ezt a megoldást mutatja be például az US 4 431 942. lsz. szabadalmi leírás, amelyben korrekciós fényporként a 440-470 nm tartományban világító, kétvegyértékü európiummal aktivált stroncium-klórapatit vagy bárium-magnézium-aluminát, 520-560 nm tartományban világító kétvegyértékű rézzel aktivált cink-szulfid vagy három vegyértékű cériummal aktivált kalcium-szulfid vagy három vegyértékű cériummal és három vegyértékű terbiummal aktivált kalcium-magnézium-aluminát és 605-630 nm tartományban világító, három vegyértékű európiummal aktivált ittrium-vanadát vagy -vanadát-foszfát fényporok keverékét javasolják a nagynyomású higanygőz-kisülólámpákhoz. A leírás szerint így a lámpa színhőmérséklete 2700-2900 K-ra állítható be. A gyakorlatban azonban e megoldás nem terjedt el.
2. ) Két fényporból álló keveréket használnak korrekciós fényporként a nagynyomású kisülőlámpához. A keverékben az egyik, a korábbi megoldásokból ismert vörösen világító vanadát vagy vanadát-foszfát, a másik pedig a higanygőz kisülésből eredő 435 nm-es sugárzást abszorbeáló és ennek hatására sárgászölden világító három vegyértékű cériummal aktivált ittrium-aluminát gránát. Ezt a megoldást mutatja be a M. Hoffman az US 4 034 257. lsz. szabadalmi leírásban, ill. Wyner és tsi az US 4 241 276. lsz. szabadalmi leírásban. Az először említett szabadalmi leírás szerint vörösben világító fényporként a már ismert három vegyértékű európiummal aktivált ittrium-vanadát vagy vanadát-foszfátot javasolják és ehhez adalékként a fényporkeverék összmennyiségére számítva 5-30 tömeg% három vegyértékű cériummal aktivált ittrium-aluminát gránátot ajánlanak. Az ajánlott gránát összetételét az alábbi képlettel lehet leírni
Y(3-x)CexAls0iz és a képletben előnyösen 0,004 < x < 0,02.
A másodszor említett szabadalmi leírás szerint a gránát fényporból 35-40 törne g%-nyit javasolnak a fényporkeverék összmennyiségére számítva. Ezzel a színhőmérséklet megtartása mellett a lámpa lm/W hatásfokát növelik. A 3. ábrán mutatjuk be az ilyen típusú lámpák által kisugárzott fény látható spektrumát.
Az adalék fénypornak azaz a három vegyértékű cériummal aktivált aluminát gránátnak kettős szerepe van. Egyrészt abszorbeálja a higanygőzkisülés 435 nm-es sugárzását, melynek következtében a lámpa szinpontja a fekete test vonalán alacsonyabb színhőmérséklet felé tolódik el és a lámpa színvisszaadása is javul, másrészt az abszorbeált sugárzás hatására gerjesztődik és 560 nm környékén világit, tehát az abszorbeált energiát előnyösen hasznosítja. A 435 nm-es sugárzást a gránátkristályba beépített cérium(III) ionok abszorbeálják, ezért a kék fény abszorpciója - bizonyos határig arányos a beépített cérium ion mennyiségével. Az alsó határt az szabja meg, hogy a hatás mutatkozzék. Az abszorpció növelése céljából azonban nem növelhető vég nélkül a beépített cérium ion mennyisége, van egy határ, amely fölött a cérium már nem épül be a rácsba, hanem külön fázist képez. A cérium mennyiségének ez a felső határa. Például a Journ of El. Chem. Soc. 1973. évi 69. kötetében a 278. oldalon közük, hogy nagyobb cérium mennyiségek esetén a CeA103 fázis megjelenik. Ez a fázis már kis mennyiségben is rontja a fénypor optikai tulajdonságait. Továbbá például a 194 649. lsz. HU szabadalmi leírásban, amely kisnyomású higanygóz-kisülőlámpát ismertet, az olvasható, hogy a szóban forgó aluminátban 0,15 mól Ce(III)/mól gránát fölé nem lehet növelni a cérium koncentrációját, mivel az idegen fázisok megjelenéséhez vezet. Az elmondottak érvényesek a lantén ionra is, amely szintén nehezen építhető be a gránátrácsba és gyakran tapasztalható, és a saját vizsgálataink is bizonyították az LaAlCta káros idegen fázis képződését.
Felismerésünk szerint azonban - a jól ismert ritkafőldfémgránát sztöchiometrikus összetételhez képest - megfelelően megválasztott alumínium : ritkaföldfém arányt alkalmazva a kiindulási keverékben, úgy, hogy a nyerskeverék összetétele az alábbi képleteknek feleljen meg
Y<3-a) Ce» AI5O12 + X Láb Cei-b AliiOis
- a képletben 0 < X < 2 0,0003 < a < 0,1 < b < 1-, sem a LaAlO3, sem a Ce AIO3 káros fázis nem jelenik meg, s az izzitást követően kapott kész fénypor egyrészt gránát szerkezetű ASTM PDF kartonszám 8-178 - és másrészt hexagonális szerkezetű aluminát fázisok keverékéből áll. A hexagonális fázis jelenléte röntgendiffrakciós vizsgálatokkal egyértelműen kimutatható (ASTM PDF kartonszám 33-699). Vizsgálataink szerint 5-70 t% között célszerű megválasztani a hexagonális fázis tartalmat.
Meglepő, hogy a találmányunk szerint előállított kétfázisú ritkafőldfém-aluminát fénypor a jól ismert egyfázisú három vegyértékű cériummal aktivált ittrium-aluminát gránát fényporhoz képest lényegesen jobb UV-hatásfokkal bír.
Összefoglalva felismerésünk lényegét: a kisülőlámpához, - előnyösen a nagynyomású higanygóz-kisülólámpához a hagyományos vörösen világító, három vegyértékű európiummal aktivált ittrium-vanadát vagy -vanadát-foszfát mellett - olyan, kék sugárzást abszorbeáló és sárgászöld fénnyel világító, három vegyértékű cériummal aktivált ritkafőldfém-aluminát fényport érdemes alkalmazni, amely a gránát szerkezetű ritkaföldfém-aluminát sztöchiometrikus összetételéhez képest alumínium fölösleget tartalmazó nyerskeverékből készül, és amely ennek köszönhetően a gránát szerkezetű aluminát mellett hexagonális szerkezetű aluminátot is tartalmaz. Ennek a lámpának ugyanis az UV-hatásfoka jelentősen javul azaz növekszik, a többi előnyös paraméterek megtartása mellett.
Felismeréseink alapján kidolgoztunk egy eljárást új fajta eddig le nem írt összetételű és kristálytani szempontból heterogén fázisú ritkafőldfém-aluminát fénypor előállítására, továbbá egy új, eddig még le nem írt higanygóz-kisülólámpát, amely korrekciós fényporréteget az általunk előállított adalék fényport tartalmazza.
A találmányunk tehát egyrészt eljárásra vonatkozik szelektív kék abszorpciójű és sárgászöld tartományban világitó, három vegyértékű cériummal aktivált ritkaföldfém-aluminát fénypor előállítására a kiindulási alkotók összekeverésével, őrlésével, izzitásá4 val és szitálásával. A találmányunk értelmében a kiindulási alkotókat
Y(3-a)CeaAlsOi2 + X LabCei-bAlnOie 5 képleteknek megfelelő arányban keverjük össze, - amely képletekben az X együttható és az a, b indexek értéke:
< X < 2
0,0003 < a < 0,1 10 0 < b < 1 -, és a nyerskeveréket a szokásos műveletekben kezeljük, izzítjuk, szitáljuk míg végső műveletként kristálytani szempontból heterogén, a gránát szerkezetű aluminát mellett legalább röntgendiffrakciós vizsgálattal kimutatható mennyiségű hexagonális szerkezetű aluminátot is tartalmazó anyagot kapunk.
Előnyös esetben olyan kiindulási keveréket alkalmazunk, amelyben az együttható és az indexek az alábbi határok között változnak < X < 1 0,0003 <a < 0,1
0,1 < b < 1.
A kiindulási keverékben szokásosan az előírt arányoknak megfelelő mennyiségű oxidok vagy hevítéssel oxiddá alakítható vegyületek lehetnek. A keverékhez ismert módon folyasztószert (fluxust) is adunk, mégpedig bórsavat, amelynek mennyisége nem tér el a hagyományostól.
A nyerskeveréket őröljük, gyengén redukáló környezetben izzítjuk 1200 °C-t meghaladó hőmérsékleten. Az izzított keveréket porítjuk és szitáljuk. A szitált keverék alkalmas a lámpában való fényporkénti felhasználásra.
A találmányunk másrészt higanygőz-kisülőlámpára is vonatkozik, amely áll kisülő40 testből és a kisűlötestben legalább két elektróda, kisülést fenntartó ionizálható nemesgáz és fémadalékanyag, elsősorban higany van. Továbbá állhat adott esetben (pl. nagynyomású higanygőzlámpa esetén) a kisülőtestet körülvevő külső burából, ahol a bura valamint az égőtest közötti térben vákuum vagy közömbös gáz van. A higanygöz-kisülőlámpa korrekciós fényporréteggel van ellátva. Nagynyomású lámpa esetén: a korrekciós fényporréteg a külső bura belső felületén helyezkedik el és vörös és zőldessárga tartományban világító fényporok keverékéből áll. A réteg - a réteg összmennyiségére számítva - 95-70 tömegX vörösen világitó, három vegyértékű európiummal aktivált ittrium-vanadátot és/vagy -vanadát-foszfátot tartalmaz.
A találmányunk szerinti higanygőz-kisülőlámpa korrekciós fényporrétege adalékként a kiindulási alkotók az alábbi képleteknek
Y<3-a) Ce» AI5O12 + X La* Cei-b AluOie - a képletekben < X < 2
0,0003 < a < 0,1 65 0 < b < 1 -35 megfelelő arányú nyers keverékéből előállított, kristálytani szempontból kétfázisú aluminátot tartalmaz, mégpedig úgy, hogy legalább röntgendiffrakciós vizsgálattal kimutatható mennyiségű hexagonális szerkezetű ritkuföldféni-uluniinát van a gránát szerkezetű aiuminát mellett. Az adalékot előnyösen találmányunk szerint állítjuk elő.
A találmány részletesebben a mellékelt rajzok segítségével ismerhető meg, ahol az
1. ábra Fénypor nélküli nagynyomású higanygőzlámpa spektruma, a
2. ábra YVOíEu3* fényporral bevont nagynyomású higanygőzlámpa spektruma, a
3. ábra Csökkentett színhőmérsékletű nagynyomású higanygőzlámpa spektruma, a
4. ábra La tartalmú, kétfázisú (-) és La nélküli, hagyományos (---) ittrium-gránát gerjesztési spektruma, az
5. ábra Nagynyomású higanygőzlámpa sematikus rajza.
Az 5. ábrán látható az előnyős nagynyomású higanygőzlámpának sematikus rajza.
Az 1 lámpában a külső űvegbura belső felületére 250-300 mg/cm2 fedettség eléréséig visszük fel a 2 fénypor keveréket vagy együtt azaz egyrétegben vagy kétrétegben. Az utóbbi esetben az üvegbura felől nézve első rétegként, a találmányunk szerint előállított heterogén fázisú aluminátot vagy aluminát és vanadát vagy vanadátfoszfát keverékét és második rétegként csak vanadátot vagy vanadátfoszfátot viszünk fel. A felvitel módja bármilyen szokásos lehet, előnyösnek tartjuk az elektrosztatikus felvitelt.
Az előnyös nagynyomású higanygőz-kisülőlámpánk színhőmérséklete 3100-3400 K, színvisszaadási indexe (Ra) 50-57, fénykihozatala 52-58 lm/W között változik a lámpa teljesítményétől függően. Találmányunk szerint előállított adalék fénypor alkalmazásával javítható a Hg-gőzlámpa hatásfoka, anélkül, hogy a már ismert összetételű, La-t nem tartalmazó, Ce(III)-al aktivált, kristálytani szempontból homogén ittrium-aluminium-gránát fényporral elérhető kedvező színhőmérséklet és színvisszaadás tulajdonságokban változás következne be. Az alábbi táblázatban mutatjuk a találmányunk szerinti, megfelelően megválasztott alumíniumtartalom mellett elkészített kétfázisú adalék fényporral bevont, valamint a hagyományos gránát adalék fényporral bevont nagynyomású higanygőz-lámpaburával tapasztalható relatív fényáramokat.
| Fényporbevonat Relatív fényáram (X) | |
| Találmány szerinti fénypor | 104 |
| Hagyományos gránát fénypor | 100 |
| (Sylvánia tip. jel 251) |
Eljárásunk és lámpánk bemutatására nem korlátozó jelleggel kiviteli példákat adunk meg.
1.) Egy porcelán golyósmalomba bemérjük az alább felsorolt anyagokat
16,5 g
0,815 g
0,861 g
16,3 g
0,345 g az adott összetétel = 0,075, mig b = 0,1
Y2O3 - t La2Ö3 - t Ce02 - t AI2O3 - t H3BO3 - t mellett X = 0,125, a =
Egy órás őrlést követően kapjuk a kész nyerskeveréket, amelyet 1480 °C-on két órát 3 térfogatX H2-t tartalmazó N2 atmoszférában izzítunk.
Az előállított fénypor poritást és szitálást követően kész a felhasználáshoz. A fénypor a röntgenvizsgálat értelmében 13 tX hexagonális szerkezetű részt tartalmaz.
2,
Mindenben az 1. példa szerint járunk el, kivéve a nyerekeverék összetételt. A nyerskeverék az alábbi anyagokból áll:
16,5 g Y2O3
1,63 g La2Ű3
1,08 g CeŰ2
19,8 g AI2O3
0,390 g H3BO3 és X = 0,250, a = 0,075, míg b = 0,2. A fénypor röntgendiffrakciós vizsgálat értelmében 24 tX hexagonális szerkezetű fázist tartalmaz.
3.) Mindenben az 1. példa ' szerint járunk el, kivéve a nyerskeverék-összetételt. A nyerskeverék összetétele a következő:
16,5 g Y2O3
2,44 g La2O3
1,29 g CeO2
23,3 g AI2O3
0,435 g H3BO3 és X = 0,375, a = 0,075, mig b = 0,3.
A fénypor a röntgendiffrakciós vizsgálat értelmében 31 tX hexagonális szerkezetű fázist tartalmaz.
Mindenben az 1. példa szerint járunk el, kivéve a nyerskeverék-összetételt.
A nyerskeverék összetétele a következő:
16,5 g Y2O3
3,26 g La2Ű3
1,51 g CeO2
26,8 g AI2O3
0,481 g H3BO3 és X = 0,50, a = 0,075, míg b = 0,55.
A fénypor a rőntgendiffrakciós vizsgálat értelmében 38 t% hexagonális fázist tartalmaz.
5.) Mindenben az 1. példa szerint járunk el, kivéve a nyerskeverék összetételt.
A nyerskeverék-összetétel a következő:
16,5 g Y2O3
4,48 g La2O3
1,83 g CeO2
32,1 g AI2O3
0,549 g H3BO3 és X = 0,688, a = 0,075, míg b = 0,55.
A fénypor a röntgendiffrakciós vizsgálat értelmében 46 t% hexagonális fázist tartalmaz.
6. ) Mindenben az 1. példa szerint járunk el, kivéve a nyerskeverék összetételt.
A nyerskeverék összetétele a következő:
16.5 g Y2O3
5,70 g LazOs
2,15 g CeO2
37.6 g AI2O3
0,620 g H3BO3 és X = 0,875, a = 0,075, míg b = 0,70.
A fénypor a röntgenvizsgálat értelmében 52 t% hexagonális fázist tartalmaz.
7. ) Mindenben az 1. példa szerint járunk el, kivéve a nyerskeverék összetételt. A nyerskeverék összetétele a következő
16,5 g Y2O3
4,07 g La2O3
2,26 g CeOz
32,1 g AI2O3
0,550 g H3BO3
X = 0,688, a = 0,075, míg b = 0,50.
A fénypor a röntgenvizsgálat értelmében 46 t% hexagonális fázist tartalmaz.
8.) Mindenben az 1. példa szerint járunk el, kivéve a nyerskeverék összetételt.
A nyerskeverék összetétele a következő:
16,5 g Y2O3
2,04 g La2Ü3
4,41 g CeŰ2
32,1 g AI2O3
0,550 g H3BO3
X = 0,688, a = 0,075, míg b = 0,25.
A fénypor a röntgenvizsgálat értelmében t% hexagonális fázist tartalmaz.
9.) Egy homogenizáló készülékben összekeverünk g 1. kiviteli példa szerinti fényport és 90 g YVO4 : Eu fényport.
Az ilyen módon elkészített fényporkeve20 réket felvisszük egy 125 W-os nagynyomású higany gőzlámpa-üvegbura belső felületére (5. ábra) 950 mg/bura mennyiségben és továbbiakban szokásos módon elkészítjük a lámpát.
Az így előállított nagynyomású higany25 gőzlámpa 54 lm/W fénykihozatallal Ra = 55 színvisszaadási indexszel és 3300 K színhőmérséklettel rendelkezik.
Az 1. táblázatban mutatjuk be a kiviteli példákban leírt módon előállított fényporok relatív intenzitás értékeit a Sylvania type 251, azaz a Ce(III)-mal aktivált ittrium-aluminát gránát fényporra vonatkoztatva. Az öszszehasonlítás kedvéért mutatjuk egy ugyanilyen körülmények között - kivéve a nyerskeverék összetételt - előállított - olyan összetételű fényport, amely nem tartalmazza a hexagonális szerkezetű ritkaföldfém-aluminát fázist. A táblázat jól mutatja az intenzitás növekedést.
1. táblázat
| Példa szám | Bruttó nyerskeverék összetétel | Intenzitás* (rel. e.) | ||
| (bórsav 1 | léikül) | 366 nm | UV | |
| 1. | Y2.925 Lao,io | Ceo.ioo Ale^a Oi4,3 | 203 | 135 |
| 2. | Y2,925 Lao^o | Ceo,125 AI7.73 Ol6,5 | 237 | 137 |
| 3. | Y2,925 Lao^o | Ceo.150 Ab,13 Ol8,6 | 248 | 141 |
| 4. | Y2.925 Laa,« | Ceo,i75 A1io,5 O2i,e | 273 | 132 |
| 5. | Y 2,925 Lao,55 | Ceo,213 All2,6 024,4 | 284 | 129 |
| 6. | Y2,925 Lao.io | Ceo,256 All4,6 027,8 | 268 | 114 |
| 7. | Y2.925 Lao^o | Ceo,263 All2,6 OZ4,4 | 356 | 155 |
| 8. | Y2.825 Lao^s | Ceo,513 All2,6 024,4 | 293 | 155 |
| Y 2,925 Ceo.075 | Als O12 | 92 | 96 |
* Etalon fényporra (Sylvania type 251) vonatkoztatott intenzitás 366 nm-es ill. a nagynyomású higanygőzlámpa teljes UV tartománnyal történő gerjesztése mellett.
A 4. ábrán mutatjuk be az általunk előállított kétfázisú aluminát és az ismert egyfázisú aluminát gerjesztési spektrumait. Jól látható az UV hatásfok-növekedés.
Bár példánkban nagynyomású higanygőz-kisülőlámpában alkalmazva mutattuk be a találmányunk szerint előállított, kétfázisú, azaz gránát és hexagonális kristályszerkezetű, Ce(III)-mal aktivált ritkafőldfém-aluminát fénypor kedvező hatását, de az általunk előállított fénypor ugyanolyan kedvezően hat kisnyomású higanygőz kisülőlámpában alkalmazva a korrekciós fényporréteg adalékaként. Találmányunk tehát a fénypor előállítási eljáráson kívül egyaránt vonatkozik kisnyomású és nagynyomású higanygóz-kisülőlámpára is.
Claims (4)
1. Eljárás szelektív kék abszorpciöjú és sárgászöld tartományban világító, három vegyértékű cériummal aktivált ritkaföldfém-aluminát fénypor előállítására azzal jellemezve, hogy a kiindulási alkotókat
Y(3-aj Ce» AI5O12 + X Láb Cei-b Alii Ois képleteknek megfelelő arányban keverjük össze, az X együttható és az a, b indexek értéke:
0 < X < 2 0,0003 < a < 0,1
0 < b < 1, a kapott keveréket ismert módon őröljük, izzítjuk és poritjuk, és a képződött, legalább röntgendiffrakciós vizsgálattal kimutatható mennyiségű hexagonális szerkezetű ritkaföldfém-aluminátot tartalmazó, gránát szerkezetű ritkaföldfém-aluminátból álló, kristálytani szempontból kétfázisú porított keveréket ismert módon szitáljuk.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan kiindulási keveréket őrölünk, amelyben az X együttható és az a, b indexek értéke:
0 < X < 1
0,003 < a < 0,1 0,1 < b < 1
3. Higanygőz-kisülőlámpa, melynek kisülőtestében legalább két elektróda, kisülést fenntartó ionizálható nemesgáz és fémadalékanyag elsősorban higany van, és amely kor5 rekciós fényporréteggel van ellátva, azzal jellemezve, hogy a korrekciós fényporréteg (2) adalékként a kiindulási alkotók az alábbi képleteknek
IQ Y(3-a) Cea AI5O12 + X Láb Cei-b AlnOie
- a képletekben
0 < X < 2 0,0003 < a < 0,1
15 0 < b < 1 megfelelő arányú nyers keverékéből előállított, kristálytani szempontból kétfázisú aluminátot tartalmaz, mégpedig úgy, hogy legalább röntgendiffrakciós vizsgálattal kimutat20 ható mennyiségű hexagonális szerkezetű ritkaföldfém-aluminát van a gránát szerkezetű aluminát mellett.
4. Nagynyomású higanygöz-kisúlölámpa, belső kisülőtesttel, a kisülőtestben legalább
25 két elektródával és ionizálható nemesgáz, valamint fémadalékanyag, elsősorban higany töltettel, a kisülótestet körülvevő külső burával, a bura és a kisűlőtest között vákuummal vagy közömbös gázzal és a külső bura
30 belső felületén elhelyezkedő, vörös tartományban világító, három vegyértékű európiummal aktivált ittrium-vanadát és/vagy -vanadát-foszfát és 5-30 tömeg% zöldessárga fénnyel világító, három vegyértékű cériummal
35 aktivált ritkafőldfém-aluminát adalék keverékből álló korrekciós fényporréteggel azzal jellemezve, hogy a korrekciós fényporréteg (2) adalékként a kiindulási alkotók alábbi képleteknek
Y<3-a) Cea AI5O12 + X Láb Cei-b AluOie
- a képletekben
0 < X < 2
45 0,0003 < a < 0,1
0 < b < 1 megfelelő arányú nyerskeverékéből előállított, kristálytani szempontból kétfázisú aluminátot tartalmaz, mégpedig úgy, hogy legalábbb
50 röntgendiffrakciós vizsgálattal kimutatható mennyiségű hexagonális szerkezetű ritkaföldfém-aluminát van a gránát szerkezetű aluminát mellett.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU881532A HU200033B (en) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | Method for making luminous powder in yellow-green range and mercury vapour gas-discharge lamp containing the said powder |
| EP19890104826 EP0335203B1 (de) | 1988-03-28 | 1989-03-17 | Leuchtstoff, insbesondere zur Verwirklichung von Quecksilberdampf-Entladungslampen sowie Quecksilberdampf-Entladungslampe |
| DE8989104826T DE58901960D1 (de) | 1988-03-28 | 1989-03-17 | Leuchtstoff, insbesondere zur verwirklichung von quecksilberdampf-entladungslampen sowie quecksilberdampf-entladungslampe. |
| AT89104826T ATE79131T1 (de) | 1988-03-28 | 1989-03-17 | Leuchtstoff, insbesondere zur verwirklichung von quecksilberdampf-entladungslampen sowie quecksilberdampf-entladungslampe. |
| US07/327,326 US5004948A (en) | 1988-03-28 | 1989-03-22 | Luminescent material, especially for application in mercury vapor gas discharge light sources, and mercury vapor gas discharge light source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU881532A HU200033B (en) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | Method for making luminous powder in yellow-green range and mercury vapour gas-discharge lamp containing the said powder |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUT49751A HUT49751A (en) | 1989-10-30 |
| HU200033B true HU200033B (en) | 1990-03-28 |
Family
ID=10954902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU881532A HU200033B (en) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | Method for making luminous powder in yellow-green range and mercury vapour gas-discharge lamp containing the said powder |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5004948A (hu) |
| EP (1) | EP0335203B1 (hu) |
| AT (1) | ATE79131T1 (hu) |
| DE (1) | DE58901960D1 (hu) |
| HU (1) | HU200033B (hu) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2103366A1 (en) * | 1992-03-27 | 1993-09-28 | Gustaaf A. Wesselink | Low-pressure mercury discharge lamp and illumination panel provided with such a lamp |
| CA2113470A1 (en) * | 1993-01-15 | 1994-07-16 | A. Gary Sigai | Self-extinguishing high intensity discharge lamp |
| EP2497758B1 (en) * | 2003-01-20 | 2019-05-29 | Ube Industries, Ltd. | Ceramic composite material for optical conversion |
| WO2008041566A1 (en) * | 2006-09-25 | 2008-04-10 | Ube Industries, Ltd. | Ceramic composite for phototransformation and light emitting device using the same |
| US20120305955A1 (en) * | 2011-05-31 | 2012-12-06 | Hussell Christopher P | Luminescent Particles, Methods and Light Emitting Devices Including the Same |
| WO2014197099A2 (en) * | 2013-03-15 | 2014-12-11 | Washington State University | Compositions of inorganic luminescent materials |
| KR20160135294A (ko) * | 2014-03-18 | 2016-11-25 | 우베 고산 가부시키가이샤 | 광변환용 세라믹스 복합 재료, 그의 제조 방법, 및 그것을 구비한 발광 장치 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2748303A (en) * | 1949-11-10 | 1956-05-29 | Westinghouse Electric Corp | Color-corrected light source and phosphors therefor |
| US3569762A (en) * | 1964-07-01 | 1971-03-09 | Gen Telephone & Elect | Electron discharge lamps with rare earth phosphor coating |
| US4034257A (en) * | 1975-06-05 | 1977-07-05 | General Electric Company | Mercury vapor lamp utilizing a combination of phosphor materials |
| US4241276A (en) * | 1979-06-20 | 1980-12-23 | Gte Products Corporation | Warm color arc discharge lamp having improved efficiency |
| US4431942A (en) * | 1981-11-04 | 1984-02-14 | North American Philips Electric Corp. | Color-corrected hid mercury-vapor lamp having good color rendering and a desirable emission color |
| NL8502025A (nl) * | 1985-07-15 | 1987-02-02 | Philips Nv | Lagedrukkwikdampontladingslamp. |
-
1988
- 1988-03-28 HU HU881532A patent/HU200033B/hu not_active IP Right Cessation
-
1989
- 1989-03-17 DE DE8989104826T patent/DE58901960D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-17 AT AT89104826T patent/ATE79131T1/de not_active IP Right Cessation
- 1989-03-17 EP EP19890104826 patent/EP0335203B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-22 US US07/327,326 patent/US5004948A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5004948A (en) | 1991-04-02 |
| HUT49751A (en) | 1989-10-30 |
| EP0335203A1 (de) | 1989-10-04 |
| ATE79131T1 (de) | 1992-08-15 |
| DE58901960D1 (de) | 1992-09-10 |
| EP0335203B1 (de) | 1992-08-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5049779A (en) | Phosphor composition used for fluorescent lamp and fluorescent lamp using the same | |
| KR100248067B1 (ko) | 잔광성 램프 | |
| JPS5821672B2 (ja) | テイアツスイギンジヨウキホウデントウ | |
| JP3850042B2 (ja) | 低圧水銀放電灯 | |
| US6761837B2 (en) | Europium-activated phosphors containing oxides of rare-earth and group-IIIB metals and method of making the same | |
| JP2505784B2 (ja) | 低圧水銀蒸気放電灯 | |
| US7022263B2 (en) | Europium-activated phosphors containing oxides of rare-earth and group-IIIB metals and method of making the same | |
| US4034257A (en) | Mercury vapor lamp utilizing a combination of phosphor materials | |
| JP2005120251A (ja) | 蛍光ランプ及び蛍光ランプ用蛍光体 | |
| HU200033B (en) | Method for making luminous powder in yellow-green range and mercury vapour gas-discharge lamp containing the said powder | |
| HU189205B (en) | Luminescent screen | |
| US4631144A (en) | Aluminate phosphor | |
| GB2047262A (en) | Mluminescent materials | |
| EP0074585A1 (en) | Blue-green emitting halophosphate phosphor, and fluorescent lamp employing the same | |
| US8663501B2 (en) | Green emitting phosphor | |
| JP3098266B2 (ja) | 発光組成物及び蛍光ランプ | |
| US4757233A (en) | Efficient UV-emitting phosphors based on cerium-activated calcium pyrophosphate and lamps containing the same | |
| GB2259095A (en) | Green light emitting aluminate phosphor | |
| JPS6014056B2 (ja) | 螢光体 | |
| JPS5952197B2 (ja) | 螢光ランプ | |
| EP0251550B1 (en) | Improvements in or relating to inorganic phosphors | |
| JPS61118489A (ja) | ハロリン酸カルシウム螢光体とその製法 | |
| JPH02228390A (ja) | 高演色性の蛍光ランプ | |
| KR950011233B1 (ko) | 녹색 발광형광체 | |
| JP2005075929A (ja) | 希土類及びｉｉｉｂ族金属の酸化物を含む改善されたユーロピウム賦活蛍光体及びそれを作る方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HU90 | Patent valid on 900628 | ||
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |