SU1011665A1 - Способ получени катодолюминофора - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТОДОЛЮМИНОФОРА на основе сульфидов цинка и кадми , активированного серебром и коактивированного элементом М группы , включающий прокаливание шихты сульфидов цинка и кадми  и соединений серебра и инди  и/или галли  под слоем активированного угл  и последующее охлаждение продукта прокашивани , о тличающийс  тем. .что, с целью увеличени   ркости свечени  катодолюминофора при уменьшении его удельного сопротивлени , прокаливание -шихты осуществл ют в две стадии, причем первую из них провод т в герметичной ампуле под слоем активированного угл  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 прокаливани  осуществл ют без доступа воздуха. 2. Способ по п. 1, от л И ч а ющ и и с   тем, что прокаливанию подi вергают шихту следующего состава, мае.%: соединени  серебра и инди  и/или галли  в пересчете неметаллы 1 и 0,15-2,50 соответственно; сульфид кгшми  65-95, сульфид цинка остальное.

Description

ffi

О) СП Изобретение относитс  к-технологии люминофоров, а именно к способам получени  катодолюминофоров на основе сульфидов цинка и кадми , используемых в вакуумных люминесцентных ин дикаторах, работающих при низких на пр жени х. Известен способ си1|теза катодолюминофора на основе сульфидов цинка и кадми , активированного серебром и медью и коактивированного алюминием включающий прокаливание шихты при 950-1250 С в присутствии-серы и угл  Ci. Недостатком этого способа  вл ет с  высокое удельИое электрическое со противление получаемых люминофоров, в результате чето они имеют низкую  ркость свечени  при возбуждении электронами при ускор ющем напр жении ниже 100 В. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  спо1срб получени  катодолюминофора на основе сульфидов цинка и кадми , активированного серебром и коактиви рованного элементом I II группы алюминием , галлие м и индием, включающий прокалйвание шихты из суль фидов цинка и кадми  и соединенного серебра и инди  и/или галли  под ело ем активированного угл  в присутстви серы при в течение 1 ч в за крытом кварцевом тигле и последующее охлаждение продукта прокаливани  С 2J Недостатки известного способа большое удельное сопротивление люминофора 1-5-109 и недостаточно высока   ркость свечени  при возбуждении электронами низких, энергий. Цель изобретени  - увеличение  ркости свечени  катодолюминофора на основе сульфидов цинка и кадми  при уменьшении его удельного сопротивлени . Поставленна  цель достригаетс  согласно способу получени  катодолюминофора , который включает прокаливани шихты в две стадии, причем первую из них провод т, в герметичной ампуле под слоем активированного угл  толщи ной 0,5-3,0 см при 500-бОО С в теченив0 .,5-0,2 ч, а вторую - при естест венном доступе воздуха в ампулу чере отверстие диаметром в 20-30 раз мень шим диаметра ампулы при ТОО-ЭОО С, а охлаждение продукта прокаливани  ведут без доступа воздуха. При этом прокаливанию подвергают шихту следую щего состава в вес.%: соединени  серебра и инди  и/или галли  в пересчэте на металлы l-lCTt-l-lO и 0,15-2,50 соответственно сульфид кадми  65-95 сульфид цинка остальное. Отличием данного способа  вл етс  то, что прокаливание шихты провод т две стадии при указанных услови х. Дополнительное отличие способа определ етс  тем, что прокаливанию подвергают шихту описанного состава. Предложенный способ позвол ет по-т лучить низковольтный катодолюминор красного цвета свечени , имеющий  ркость свечени  в 2 раза превышающую  ркость катодолюминофора, полученного по способу-прототипу, и удельное электрическое сопротивление IlO 1-10® Ом-см. Указанные преимущества реализуютс  при использовании описываемого способа получени  катодолюминофора, сущность которого состоит в следующем . Смесь сульфида цинка, сульфида Ксшмй , активатора и коактиватора после сушки, -Зсмола и просева прокаливают в присутствии угл  в кварцевой ампуле}закрытой пробкой с клапаном . Клапан нормально закрыт и открываетс , когда давление в ампуле становитс  больше атмосферного. Он может быть специально открыт на определенное врем  прокаливани  люми1 ,нофора. Первоначально смесь прокаливают 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 провод т в течение времени, достаточном дл  формировани  люминофора с. высокой электропроводностью. Охлаждают люминофор без доступа воздуха (клапан закрыт). Охлажденный До комнатной темпер.атуры люминофор очи-. щают под УФ-светом от слабосвет щихс  частиц и просеивают. Температура и врем  прокаливани  на первой стадии определены в основном из условий испарени  воды из компонентов шихты. В этом случае при температуре ниже 500°С не вс  вода испар етс  из шихты, при температуре выше в присутствии угл  и паров воды увеличиваетс  восстановление компонентов шихты. В обоих случа х наблюдаетс  уменьшение  ркости свечени  люминофора. Прокаливание при естественном доступе воздуха и температуре ниже 700 С люминофор не образуетс , при температуре выше в присутствии угл  наблюдаетс  заметное восстановление люминофора и соответственно уменьшение  ркости. При -доступе воздуха в ампулу на второй стадии прокаливани  через отверстие , диаметр которого менее чем в 20 раз меньше диаметра ампулы наблюдаетс  увеличение восстановлени  люминофора, что вызывает уменьшение его  ркости свечени , при диаметре более чем в 30 раз меньше диаметра ампула люминофор имеет низкую  ркост свечени  из-за высокого удельного сопротивлени . При слое угл  менее О/5 см снижаетс   ркость свечени  люминофора изза низкого его удельного сопротивлени , при толщине сло  .угл  более 3 см наблюдаетс  уменьшение его  ркости вследствие избыточного восстановлени  металлов. . При содержании CdS меньше 50 вес,% и дий и галий практически не внедр ютс  в твердый раствор ZnS-CdS, в результат  ркость люминофора очень низка . В случае содержани  ё люминофоре серебра больше 1-10 Beci% наблюдаетс  заметное концентрационное тушение свечени . Введение серебра в количестве меньше 110 вес.% практичес . ки не про вл етс  в изменени х харак теристик люминофора. При концентраци  х инди  и/или галли  менее 0,15 вес. лнзминофор имеет высокое удельное сопротивление и низкую  ркость при воз буждении электронами малых энергий, а при концентрации инди  и/или галли более 2,5 вес.% наблюдаетс  выделение на поверхности частиц свободной фазы сульфидов инди , которое заметIHO ослабл ет поток медленных электро нов. Пример 1.65 вес.% сульфида кадми  и 35 вес.% сульфида цинка тща тельно перемешивают в дистиллированной воде. В смесь добавл ют 0,5 вес. инди  в-виде водного раствора ln(NCu) 4,5%О или 1п2(504)а,- и 110 вес.% серебра в виде водного раствора AgMClj и повторно тщательно перемешивают, после чего смееь сушат при lOO-lZO C в течение 15-20 ч,размалывают и просеивают. Полученную таким способом шихту засыпают в квар цевую ампулу диаметром 70-80 мм и длиной 1000 мм, сверху шихты помещают в углеграфитовой ткани активиро ванный угол слоем 3 см. Ампулу закры вают резиновой пробкой с отверстием 3 мм, закрытым клапаном. Шихту прокаливают в печи KS - 600/25 в в следующем режиме: при в течение 1,5 ч (клапан закр| 1т) ; затем при в течение 0,5 ч (клапан открыт Полученный таким образом катододю минофор имеет оранжевый цвет свечени Яркость свечени  его, и.змеренна  на макете индикатора ИВ-6 при анодном напр жении Ua 25 В и анодном токе 1а-1 мА, составл ет 357 кд/м, удель ное сопротивление - 5 -10 . Аналогичные параметры дл  катодолюминофбра , полученного по способупрототипу , имеют следующие величины:  ркость свечени  143 кд/м, удельное сопротивление Омсм. .Пример 2. Катодолюмииофор получают аналогично способу, описанному в примере 1, но берут 70 вес.% сульфида кадми , 30 вес.% сульфида цинка, .% серебра и 0,25 вес.% инди  и галли . Исходную шихту прокаливают на первой стадии при в течение 2 ч, а на второй стадии при в течение 1ч., Яркость свечени  полученного люминофора равна 347 кд/м,а удельное сопротивление - 510 в ОмСМ. Цвет свечени  красновато-оранжевый. Аналогичные параметры дл  катодолюминофора , полученного по известному Способу, следующие:  ркость свечени  163 кд/м, удельное сопротивление 5 - 10 ОмСМ. Пример 3. Катодолюминофор получают аналогично примеру 1, но берут 7 5 вес.% сульфида кадми ,2 5 вес. % сульфида цинка, 5 10 вес. % серебра и 0,3 вес.% инди . Прокаливание шихты ведут под слоем активированного угл  толщиной 1,5 см на первой стадии при в течение 1ч, а на второй стадии при в течение 3ч. Полученный катодолюминоЛор имеет красный цвет свечени . Яркость свечени  его составл ет 153 кд/м, удельное сопротивление 1- 10 Ом-см. Аналогичные величины дл  катодолюминофора , полученного по способупрототипу , следующие:  ркость свечени  97 кд/м, удельное сопротивле ие I-IOОмсм. Пример 4.. Люминофор получают аналЪгично способу, описанному в примере 1, но берут 80 вес.% сульфида кадми , 20 вес.% сульфида цинка, IlO вес.% серебра и 0,15 вес.% галли . Прбкалйвание шихты ведут под слоем активированного угл  толщиной 1,0 см при 550°С в течение 1 ч на первой стадии прокаливани  и при в течение 1,5 ч на второй. Цвет свечени  полученного люминофора красный,- ркость свечени  101 кд/м, удельное сопротивление 1- 10 Омсм. Аналогичные параметры дл  свечени  катодолюминофора, полученного по известному способу, имеют- следующие величины:  ркость свечени  73 кд/м,. удельное сопротивление 9.40 Ом- см. Пример 5. Катодолюминофор получают аналогичной примеру 1, но берут 95 вес.% сульфида кадми , 5 вес.% сульфида цинка, 10 вес.% серебра и 2,5 вес:% инди . . Прокаливание шихты осуществл ют при толщине сло  активированного угл  равной 0,5 см. При 500С в течение 0,5 ч на первой стадии и при в ечение 4 ч на второй. Полученный таким образом люминофор темно-красный цвет свече и . Яркость его свечени  составл :ет 53 кд/м, удельное электрическое сопротивление 1 10 Ом«см.

Предлагаемый способ поэволдет получить катодолюминофор на основе сульфидов цинка, а кадми  с  ркостью свечени  более чем в 2 раза превосход щей  ркость .свечени  люми .нофора, полученного по известному способу, и низким удельным сопротивлением , не прев|Д11акхаим величину 5 ,t lpOM cM. Технико-экономическа  эф :фективноегь изобретени  определ етс  высокой  ркостью св.ечени  и низким удельным сопротивлением катодолюминофора , полученного по предлагаемому способу, что позвол ет использовать его без применени  провод щей добавки в экргшах вакуумных индикаторов лри низком анодном нгшр жении.

Claims (2)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТОДО'ЛЮМИНОФОРА на основе сульфидов цинка и кадмия, активированного серебром и коактивированного элементом HI 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, о тличающийся тем, что, с целью увеличения яркости свечения катодолюминофора при уменьше нии 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 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 тощий с я тем, что прокаливанию под-_о вергают шихту следующего состава, S мас.%: соединения серебра и индия и/или галлия в пересчете на ^металлы 1’10~4-1 .{о*¹ и 0,15-2,50 соответственно; сульфид кадмия 65-95*, сульфид цинка остальное.

. е >

..1.