Спосіб одержання пігментованого люмінофору червоного кольору світіння

Изобретение относится к технологии люминофоров, а именно к способам получения пигментированных люминофоров красного цвета свечения на основе редкоземельных элементов, в частности оксисульфида иттрия, активированного европием, который используется для изготовления кинескопов цветного телевидения. Известен способ получения люминофора из класса оксисульфидов редкоземельных элементов, устойчивого к гидролизу, включающий размешивание люминофора в воде и добавление силиката щелочного металла, например K2SiO3, и растворимой соли металла II гр уппы, например ZnSO4 или ZnCl2. Количество вводимого силиката составляет 0,2% по SIO2 от массы суспендированного люминофора [1]. Недостаткам данного способа является низкая термическая устойчивость полученного по данному способу люминофора (таблица, поз. 16). Известен способ получения оксисульфидных люминофоров с поверхностным покрытием, заключающийся в обработке поверхности частиц люминофора органическими веществами: танином, аспарагиновой и глутаминовой кислотами, приводящий к уменьшению перекрестных загрязнений люминофоров на экранах кинескопов [2]. Недостатком данного способа является резкое понижение яркости свечения, происходящее при термообработке экрана (T = 450°С), в связи с выгоранием органических веществ и образованием углерода и други х продуктов окисления. Наиболее близким к изобретению является способ получения пигментированного люминофора красного цвета свечения на основе оксисульфида иттрия, активированного европием, включающий смешение водной суспензии люминофора, метасиликата натрия и фторида аммония с водной суспензией железоокисного красного пигмента, фильтрацию полученного осадка и его прокаливание [3]. В основу изобретения поставлена задача создания способа получения пигментированного люминофора красного цвета свечения на основе оксисульфида иттрия, в котором термообработку ведут при 280-450°C, а полученный при этом люминофор обрабатывают раствором солей кальция, цинка и кремния и повторно термообрабатывают при той же температуре, что обеспечивает получение люминофора с повышенной термоустойчивостью, пониженной агрегируемостью, при нанесении на экран такого люминофора уменьшается перекрестное загрязнение и за счет этого увеличивается яркость экрана и повышается технологичность люминофора. Поставленная задача решается тем, что в способе получения пигментированного люминофора красного цвета свечения на основе оксисульфида иттрия, активированного европием, включающем смешение водной суспензии люминофора, метасиликата натрия и фторида аммония, добавление к полученной смеси водной суспензии железоокисного красного пигмента, дополнительное перемешивание суспензии, фильтрацию и термообработку осадка, согласно изобретению, термообработку осуществляют при 280-450°C, полученный при этом люминофор обрабатывают раствором солей кальция, цинка и кремния при перемешивании, отделяют от полученной суспензии осадок, промывают его и повторно термообрабатывают при той же температуре. Соли кальция, кремния и цинка берут в количестве в пересчете на металл к массе люминофора 0,0060,012 мас.%, 0,03-0,04 мас.% и 0,05-0,10 мас.% соответственно. Фторccид аммония берут в виде кислого фторида аммония. Проведение операции прокалки отдельного осадка люминофора при Т = 280-450°C после добавления железосодержащего пигмента и смеси фторсодержащего соединения и метасиликата натрия позволяет увеличить адгезию пигмента к люминофору, а также получить на поверхности частиц люминофора оксид 3х валентного железа - модификации с расположением атомов железа строго в октаэдрических позициях гексагональной формы гематита. Уменьшение температуры ниже 280°С не позволяет добиться получения чистого a - Fе2O3 гексагональной формы на поверхности люминофора. При увеличении температуры более 450°C происходит падение яркости катодолюминисценции люминофора и начинается частичный переход гематита в g-модификацию, что снижает показатель светопреломления и изменяет координаты цветности. Обработка суспензии люминофора смесью растворимых солей кальция и цинка в присутствии растворимой соли кремния позволяет получить на люминофоре беспористую пленку смеси силикатов кальция и цинка, защищающую зерна люминофора от действия температуры и способствующую уменьшению падения яркости при термообработке экранов после нанесения люминофора. Силикат натрия выполняет роль осадителя силикатов кальция и цинка и пленкообразователя. При уменьшении его содержания ниже 0,05 мас.% (в пересчете на кремний к массе люминофора) на поверхности зерен люминофора не образуется сплошная плотноупакованная структура смешанных силикатов и снижается термостойкость люминофора. Увеличение его содержания более 0,1 мас.% приводит к утолщению пленки на частицах и неоправданно снижается яркость люминофора. Использование смеси солей цинка и кальция в указанном интервале концентраций позволяет повысить термостойкость люминофора на 10-15% без снижения яркости, кроме того, при нанесении суспензии такого люминофора на экраны отсутствует перекрестное загрязнение красных и синих полос. Выход за пределы концентраций солей кальция от 0,006 до 0,012 мас.% (в пересчете на кальций) и цинка от 0.03 до 0,04 мас.% (в пересчете на цинк) относительно массы люминофора ухудшает термостойкость люминофора (таблица). Кроме того, при снижении концентрации кальция происходит сдвиг дзета-потенциала поверхности частиц люминофора и на экране наблюдается перекрестное загрязнение красных и синих полос. Прокаливание люминофора после термообработки при температуре 280-450°C способствует образованию совершенных пленок смесей силикатов кальция и цинка без изъянов и пор. Уменьшение температуры ниже 280°С увеличивает агломерируемость порошка люминофора, вследствие чего, при нанесении суспензии на экран образуются комки и полосы. Увеличение температуры более 450°C вызывает падение яркости люминофора. Пример. 500 г оксисульфидного люминофора распульповывают в 500 мл воды в течение 5 мин. К полученной суспензии добавляют смесь метасиликата натрия и фторида аммония кислого в виде раствора приготовленного следующим образом: в 600 мл воды растворяют 2,56 г Nа2SiO3·9Н2О и 2 г NH4F·HF (отношение SI : F : люминофору - 0,0006:0,002:1 в весовых единицах). Полученную суспензию перемешивают 5 мин и добавляют суспензию железосодержащего пигмента из расчета 0,11-0,17% Fе2O3. перемешивают в течение 30 мин. Осадок отделяют фильтрацией, промывают, прокаливают при Т = 350°C в течение 12ч. Затем люминофор распульповывают в 250 мл воды, при перемешивании приливают в п ульпу смесь растворов: азотнокислого кальция (2,56 г Ca(NO3)2·4H2O растворяют в 15 мл воды), продолжая перемешивать, добавляют раствор метасиликата натрия (5,2 г Na2SiO3·9Н2O растворяют в 180 мл воды). Перемешивание продолжают после приливания всех растворов в течение 30 мин. Осадок отделяют фильтрацией, промывают, прокаливают при Т = 300°C в течение 6ч. В таблице описаны свойства люминофоров, полученных по изобретению, и в качестве сравнения даны примеры получения люминофоров в условия х, отличающи хся от изобретения, в том числе и по прототипу.