.
Пятница, 28.07.2017, 19:58  Вы вошли как Гость | Группа "Гости"         Главная | Выход| ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦИНК СУЛЬФИДНЫХ ЛЮМИНОФОРОВ - ФОРУМ ЛЮМИНОФОРОВ | Мой профиль 
[ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]
Страница 1 из 11
ФОРУМ ЛЮМИНОФОРОВ » ПОДГОТОВИТЕЛЬНАЯ Часть » Технологии изготовления люминофоров » ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦИНК СУЛЬФИДНЫХ ЛЮМИНОФОРОВ (ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦИНК СУЛЬФИДНЫХ ЛЮМИНОФОРОВ)
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦИНК СУЛЬФИДНЫХ ЛЮМИНОФОРОВ
ArgentusДата: Пятница, 13.08.2010, 22:46 | Сообщение # 1
Группа: Администраторы
Сообщений: 254
Статус: Offline
Смотрите оформленную статью:
РЕЦЕПТУРНЫЕ ДАННЫЕ И ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЮМИНОФОРОВ НА ОСНОВЕ СУЛЬФИДА ЦИНКА ZnS И СМЕШАННЫХ СОСТАВОВ НА БАЗЕ СУЛЬФИДОВ ЦИНКА И КАДМИЯ ZnS/CdS "СВЕТЯЩИЕСЯ КРАСКИ".

В этом описании я скомпилирую всю значимую информацию по данному вопросу.

К синтезу нужно приступать лишь после очистки и приготовления всех необходимых реактивов и их растворов. Нужные соединения обезвожены. Все растворимые и нерастворимые фториды должны быть предварительно прокалены при высоких температурах не менее 800 С и растерты в мельчайшие порошки. Соединения плавней: хлоридов ЩМ, а особенно ЩЗМ необходимо готовить в водных растворах, со строго рассчитанной концентрацией вещества.

Сульфид цинка для долгоиграющих составов обычно активируют марганцем, свинцом, серебром, висмутом, но самым лучшим активатором является медь.

Помимо необходимого присутствия плавней при готовке, самым главным и основным фактором образования составов с длительным послесвечением для ZnS, это термическая обработка при высоких температурах без доступа воздуха или в инертной атмосфере.
Дело заключается в структуре свежеосаждённого сульфида цинка, которая является сфалеритом. Сфалерит имеет плохую светимость. Но при температурах выше 1100 С, начинается более менее умеренное образование кристаллов вюрцита, обладающего после активации длительным послесвечением. И чем выше температура, тем больше по размеру образуются вюрцитовые кристаллы, тем выше светимость получаемого люминофора. Вот почему ZnS составы прокаливают при t 1200 – 1300 С.

Важно.
Нужно отметить и необходимое качество самого сульфида цинка. Покупной препарат должен иметь квалификацию - х.ч. для люминофоров. Если квалификация имеет надпись просто х.ч., то есть, без указания на пригодность для изготовления люминофоров, то такой препарат использовать не стоит.
Поясню в чём здесь дело. Сульфид цинка можно получать несколькими способами, в том числе и осаждением сероводородом из кислых растворов солей и из щелочных - аммиачных комплексов. Из аммиачных растворов осаждать куда легче и выгоднее в плане выхода продукта, достигающего около 100%, что с успехом и делается. Но, такой сульфид хоть и имеет высокую чистоту, но так же имеет гидратированную форму ZnS H2O и в силу своих свойств не пригоден для люминофоров, по причине низкой светимости в готовом изделии.

По этому, сульфид цинка для этих целей осаждают только из кислых растворов солей, который обладает совсем другими, нужными нам свойствами. Самым предпочтительным реактивом для осаждения является сульфат цинка в паре, с каким либо буферным раствором для поддержания определённой рН.

Выполнение работ. Приготовление шихты. Термическая обработка.

Взвешенный сульфид цинка помещают в чашечку. Туда же вносят в растворах рассчитанные количества растворов активатора и плавней. Вносят нерастворимые плавни заранее перетёртые в порошок. (Всё добавляется в любом порядке.)

В смесь при необходимости по не многу, при перемешивании добавляют дистиллированную воду доводя до сметанообразной массы. Все тщательно растирается с помощью пестика до однородности и отсутствия комочков. Затем, шихту сушат на водяной бане.

После, досушивают её при t до 120 С, для удаления кристаллогидратной влаги, при этом её периодически растирают. Порошок должен пылить при растирке.
Готовую шихту помещают в тигель, уплотняя её постукиванием тигля о стол. Закрывают крышкой и замазывают каолиновой глиной. После просушки замазки помещают в печь уже нагретую до 900 С.
После закрытия дверцы печи, температуру повышают до 1200 – 1300. По достижении нужной температуры тигель выдерживают необходимое время.
Перед извлечением тигля, температуру снова понижают до 700, что бы не вывести из строя нагреватели. Тигель постепенно остужают в эксикаторе и затем направляют на обработку его содержимого. Если печь сравнительно большая, то для того, что бы производительность процесса была выше, готовят несколько пробных партий люминофоров разных образцов. Заполняют печь тиглями плотнее, но не “под завязку” и всё прокаливают одновременно.
Перед загрузкой шихты в тигель, я поступаю следующим образом. Шихта сушится и растирается как положено, но затем смачивается водой до сильно вязкого состояния как пластилин. Равномерно распределяется в чашечке по всей её плоскости и как можно быстрее полностью высушивается.

 
ArgentusДата: Пятница, 13.08.2010, 22:46 | Сообщение # 2
Группа: Администраторы
Сообщений: 254
Статус: Offline
Самостоятельные и оформленные статьи по каждому виду люминофоров находятся сдесь http://chemlight.ucoz.ru/load

Высохшая масса в горячей чашке быстро крошится на кусочки размером в среднем 1-2 мм и такой крошкой заполняют тигель, уплотняя каждую порцию постукиванием. При прокаливании такой массы, несмотря на её пористость и существующие пустоты между гранулами, прогрев внутренних слоев в тигле идет эффективнее, нежели если бы шихта была насыпана в порошке. Какого либо окисления внутренних слоёв не происходит. Это касается и составов на основе сульфидов ЩЗМ. В дальнейшем, при отборе окисленных фракций, достаточно убрать лишь верхний слой окисленных гранул, а не копаться в порошке в их поиске.

Обработка составов после термической обработки. Отбор окисленных и не светящихся фракций. Отмывка от плавней.

Следующая фаза обработки состава это необходимость выбрать окисленный верхний слой после вскрытия тигля. Не вынимая состав из тигля, операцию проводят под БУФ. После удаления, люминофор высыпают на не отбеленную бумагу и завершают отбор.

Важно, что бы во время этой процедуры люминофор не подвергался КВ излучению или солнечному свету. Под действием света благодаря хлоридным плавням, в основном NaCL и KCL, цинк сульфидные составы темнеют, порой очень быстро прямо на глазах, вследствие
выделения металлического цинка, который приводит к очень сильному ослаблению послесвечения и люминесценции и изменению цвета состава.

Для того, что бы избежать этого, люминофоры после отбора под БУФ сразу всыпают в ёмкость с дистиллятом и путем декантации и добавлением новых порций воды, отмывают от плавней.

После этой процедуры состав сушат при 110 С и направляют на просеивание и отбор. Добавление в качестве плавней хлорида магния или кальция к хлоридам ЩМ, снижает опасность потемнения люминофора. Но от плавней отмывают в любом случае, тем более, что добавляемые хлориды ЩЗМ обладают сильной гигроскопичностью. От этого люминофор на воздухе, практически сразу начинает прилипать ко всему, с чем прикоснётся.

Истирание порошка люминофора не желательно. При истирании разрушаются кристаллы вюрцита и светимость падает. Восстановить светимость прокалкой как в случае с ЩЗМ нельзя. Люминофоры только просеиваются через специальные сита для отбора зернистости.

Синтез люминофоров на базе ZnS/CdS ни чем не отличается от приготовления ZnS составов.
В этом случае часть сульфида цинка заменяется сульфидом кадмия. Особые марки таких составов и их смеси применяют в электронно-лучевых приборах.

Содержание сульфида кадмия можно повысить до определённого процента. О количестве CdS и зависящей от него яркости в УФ смотрите таблицу.
(Таблицу яркости найдёте в рецептурной части раздела про ZnS и ZnS/CdS составы.)
Из таблицы видно, какой процент CdS эффективен в УФ лучах и дает наибольшую яркость. При добавлении другого активатора яркость изменяется, но не сильно. Температурный предел термической подготовки смешанных составов уже другой. Он так же указан в Рецептурной части.

 
vlasenkoav1986Дата: Пятница, 13.01.2017, 02:43 | Сообщение # 3
Группа: Пользователи
Сообщений: 1
Статус: Offline
ЗдравствуйтеArgentus, заинтересовался я синтезом люминофоров. Начал с цинк сульфидных из за доступности мне сырья... До того как попал на ваш сайт делал очистку по методу из книги "чистые химические вешества" с помощью окисления бромной водой в подкисленном растворе ZnSO4 и частичное осаждение сульфидом аммония. Осаждал сероводородом после промывки через две склянки с дист. водой. После того как осаждение прекрашалось, отстаивал, отсасывал на воронке бюхнера. Далее раствор нейтролизовал раствором аммиака, отвильтровывал до прозрачного раствора и опять на осаждение. Выход был мизерный, зато белоснежный осадок даже без промывки активировал серебром или медью, добавлял NaCl и прокаливал положив немногосеры и кусочек угля в тигель и наерывал крышечкой, тигель в стальной стакан и засыпал углем. После такой прокалки на 900 град в течении пол часа, получался люминофор с хорошим мгновенным процесом и незначительной но равномерной фосфорисценцией до пяти минут. Сам сульфид после прокалки с медью был светложелтый, а с серебром почти белый. 
Решил погнаться за выходом и взял описонную у вас технологию с буфером из ацетата натрия. Выход конечно получился почти полный, около 270 г ZnS c килограмма ZnSO4*7Н2О. Оседает долго, около 10 ти часов... После отсасал осадок на воронке, просушил в сешильном шкафу. Как у вас написано "не флюоресцирует", нет никаких вкраплений... При легком надавливании на кусок высушенного сульфида рестиком, рассыпается. При помоле пылит и нет комков.  но при покалке до 700 град (с плавнями и активатором) он становится почти черный и имеет очень слабую и короткую фосфоресценцию. При прокалке на 950 град в течении полтора часа он вообще не как не реагировал на уф, ни на коротковолновой линии, ни на 365нм... сам королек срекся так что еле разбил его пестиком, при этом зашлаковал тигель, сам королек цветом как красный мрамор, на разломе имел явно видимые крупные кристалы чемто по форме похожи на разлом цинка или чугуна... при прокалке в районе 750-800 и длительностью до 10мин он становился грязносерым, но в кирпич естественно не успевал спекаться. когда прокаливал без промывки! сульфид полученный нейтрализацией аммиаком сульфата при осаждении, такой пакости не давал.
Собственно вопрос: могло ли повлиять отсутствие тщательной промывки? Мог ли остаток NaSO4 давать такой эффект? и если нужна дотошная промывка то как ускорить этот процес, чтоб по неделям не ждать пока осядет для декантации. Фильтрация вакуумом тоже не сильно помогает, около суток на сто грам!
 
ФОРУМ ЛЮМИНОФОРОВ » ПОДГОТОВИТЕЛЬНАЯ Часть » Технологии изготовления люминофоров » ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦИНК СУЛЬФИДНЫХ ЛЮМИНОФОРОВ (ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦИНК СУЛЬФИДНЫХ ЛЮМИНОФОРОВ)
Страница 1 из 11
Поиск: