РЕЦЕПТУРА КРИСТАЛЛОФОСФОРОВ НА ОСНОВЕ CaS/SrS/BaS АКТИВИРОВАННЫЕ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ - Мои файлы - ДЕЙСТВУЮЩИЕ РЕЦЕПТЫ ЛЮМИНОФОРОВ - Химический Свет
 .
Четверг, 30.03.2017, 23:39  Вы вошли как Гость | Группа "Гости"         Главная | Выход| ДЕЙСТВУЮЩИЕ РЕЦЕПТЫ ЛЮМИНОФОРОВ | Мой профиль 
Меню/Рецептура
Категории раздела
Поиск по сайту
Наш опрос 1
Ваша оценка степени выполнимости синтеза люминофоров в частных условиях
Всего ответов: 369
Наш опрос 2
”Борьба с наркоманией”. Что это за борьба и с чем борются власти?
Всего ответов: 187
Наш опрос 3
Как вы относитесь к тому, что бы реактивы называемые “прекурсорами” продавались без лицензии:
Всего ответов: 189
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Главная » Файлы » Мои файлы

  РЕЦЕПТУРА КРИСТАЛЛОФОСФОРОВ НА ОСНОВЕ CaS/SrS/BaS АКТИВИРОВАННЫЕ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ
28.11.2011, 23:59

Данные кристаллофосфоры с различным цветом свечения в видимой области спектра изготовляются на основе сульфидов кальция, стронция, бария и смеси сульфидов кальция и стронция. Исходным сырьём служат карбонаты, о чем указано в рецептуре. В качестве активаторов выступают элементы из группы: висмут, медь, цинк, марганец, свинец, сурьма. Все кристаллофосфоры имеют собственное послесвечение в темноте, начиная от 10 – 40 минут до 8 – 10 часов, с полным угасанием.

ВАЖНО!  При получении готовых кристаллофосфоров темного цвета от непрореагировавшего углерода из-за недостатка температуры прокаливания, количество крахмала уменьшают до 1/3 от указанного.  


ФОСФОРА НА ОСНОВЕ CaS и/или SrS, С АКТИВАТОРАМИ ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ

CaS:Cu+,Na+
CaCO3 = 1 g
Cu+ = 0.00096 g
S = 0.38 g
Крахмал = 0.135 g
NaHCO3 = 0.0125 g
Прокаливание 60 минут при 1100°С. Эффективное возбуждение в области 4.88 eV и 3.40 eV – УФ и БУФ.

 

 

 

 

 


Эмиссия светло-голубая. Длительное послесвечение. Галиды не cо-активаторы в CaS:Cu в отличие от ZnS:Cu. Относительные пики двух групп эмиссии зависят от условий подготовки кристаллофосфора. Na в вышеупомянутом рецепте может быть упущен и заменен литием или калием. Пиковые положения двух групп эмиссии незначительно зависят от используемого щелочного металла.
=====================================================================
CaS:Mn²+
CaCO3 = 1 g
Mn²+ = 0.0005 g
S = 0.38 g
Крахмал = 0.135 g
NH4Cl = 0.01 g
Прокаливание 60 минут при 1100°С. Эффективное возбуждение в области 4.88 eV.

 

 

 

 

 



Эмиссия жёлтая. Длительное послесвечение. Cl может быть замененный фтором, бромом или йодом. Концентрация Мn не важна. Эмиссия Mn²+ довольно сильна между приблизительно 1 - 5 % Mn. Положение пика эмиссии зависит незначительно от используемой концентрации Мn. Частичная 10%-ная замена Ca на Mg смещает эмиссию от желтого до оранжево-красного свечения. Частичная или полная замена на Sr смещает эмиссию в зелёную область.
=====================================================================
CaS:Pb²+,Mn²+
CaCO3 = 1 g
Pb²+ = 0.0062 g
Mn²+ = 0.0027 g
S = 0.38 g
Крахмал = 0.135 g
NH4Cl = 0.01 g
Прокаливание 60 минут при 1100°С. Эффективное возбуждение в области 3.40 eV – БУФ.

 

 

 

 

 



Эмиссия красно-оранжевая. Длительное послесвечение.
=====================================================================
СaS:Bi³+
CaCO3 = 1 g
Bi³+ = 0.000173 g
S = 0.38 g
MgCO3 = 0.1 g
Крахмал = 0.135 g
MgF2 = 0.0176 - 0.0264 g
Na2B4O7 = 0.0262 g
Прокаливание 40 минут при 1100°С. Длительное фиолетовое или синее послесвечение.
Кристаллофосфор приготовленный из исходного сульфида кальция имеет следующие характеристики:
 

 

 

 

 

 



=====================================================================
CaS:Sb³+,Na+
CaCO3 = 1 g
Sb³+ = 0.0006 g
S = 0.38 g
Крахмал = 0.135 g
NaHCO3 = 0.01 g
Прокаливание 60 минут при 1050-1300°С.

 

 

 

 

 



Эмиссия желто-зелёная. Длительное но не продолжительное послесвечение.

=====================================================================

CaS/SrS:Bi³+
CaCO3/SrCO3 = 1 g
Фиолетово-синий:
Bi³+ = 0.00017 – 0.00015 g
CaCO3 = 90 – 70%
SrCO3 = 10 – 30%
Синий:
Bi³+ = 0.00015 - 0.00013 g
CaCO3 = 70 – 65%
SrCO3 = 30 – 35%
Светло-синие до голубого:
Bi³+ = 0.00012 – 0.00011 g
CaCO3 = 50 – 45%
SrCO3 = 50 – 55% 
Голубовато-зелёные:
Bi³+ = 0.00011 – 0.00009 g
CaCO3 = 40%  и менее,
SrCO3 = 60% и более
S = 0.38 g
Остальные необходимые агенты:
MgCO3 = 0.15 g
Крахмал = 0.135 g
Эффективные применяемые плавни не влияющие на начальную яркость:
MgF2 = 0.0176 g
Na2B4O7 = 0.0262 g 
Чем больше сульфида стронция в смеси, тем послесвечение состава постепенно уменьшается до уровня длительности свечения чистого SrS:Bi. Чем больше сульфида кальция, тем послесвечение тоже будет уменьшаться и доходить до уровня длительности послесвечения CaS:Bi. При получении определённого цветового оттенка необходимо учитывать количество висмута, которое может несильно варьироваться и температуру прокаливания. Для одной и той же смеси прокаливание при 870 и 1100°С приводит к получению различных оттенков, при этом соответственно меняется цвет и сила люминесценции и послесвечения. Это хорошо заметно на смесях сульфидов с содержанием CaS менее 50%. Фиолетово-синие и синие образцы рекомендовано прокаливать не ниже 1100°C. Для кристаллофосфоров с прочей цветностью указана температура не ниже 950°C в течение 35 – 40 минут. 
Есть рекомендации по достижении только необходимого цветового оттенка, но не для получения максимальной длительности послесвечения. В первоисточнике, конкретная рецептура с образцом, обладающим самым длительным послесвечением, к сожалению, не указана (изобретение с постоянной активностью). Наибольшим послесвечением в темноте обладают фосфора содержащие CaCO3 = 70 – 65% 
Для достижения точно заданного цвета следует использовать механическую смесь отдельно приготовленных кристаллофосфоров CaS:Bi и SrS:Bi. 
Эффективно возбуждение в области УФ и 3.40 eV, а так же фиолетово-синей составляющей спектра (примерно 60 – 65 %). Возбуждение более длинноволновой частью спектра менее эффективно, особенно электролампами накаливания.  

 

 

 

 

 


 

 


 




Длительное послесвечение в течение 8 – 10 часов до полного угасания при возбуждении УФ и БУФ. Популярные кристаллофосфоры в исследовательской, а так же любительской практике, как составы обладающие длительным послесвечением.
=====================================================================
CaS/SrS:Pb²+
CaCO3 = 6.08 g
SrCO3 = 3.4 g
Pb²+ = 0,0002 g/1 g CaCO3/SrCO3
S = 4 g
Крахмал = 1.27 g
Na2SO4 = 0.4 g 
Бал яркости 5 – 6.5 из 8. Прокаливается при 950 – 1000°С в течение 30 минут без доступа воздуха.
Эмиссия: голубовато-зелёная (морская волна)
Эффективное послесвечение: в пределе 10 – 15 минут.
Время визуальной видимости в черной комнате: (2 метра, мишень 6х6 см) 30 – 35 минут.
=====================================================================


ФОСФОРА НА ОСНОВЕ SrS, С АКТИВАТОРАМИ ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ

SrS:Cu²+,Na
SrCO3 = 1 g
Cu²+ = 0.0004 g
S = 0.27 g
Крахмал = 0.092 g
NaHCO3 = 0.01 g
Прокаливание при 1100 – 1200°С, 1 час.

 

 

 

 

 



Этот фосфор показывает исключительно длинное и сильное свечение после возбуждения УФ. Так же, является эффективным возбуждение в области 3.40 eV – БУФ. Цвет люминесценции: зелёный. Длительное послесвечение. Na в вышеупомянутом рецепте не может быть заменен другим элементом. 
=====================================================================
SrS:Bi³+
SrCO3 = 1 g
Bi³+ = 0.000065 g голубовато-зелёный
Bi³+ = 0.0001 g зелёный
Cu²+ = 0.00001 g (не обязательно)
S = 0.27 g
MgCO3 = 0.1 g
Крахмал = 0.092 g
Применяемые плавни на выбор:
MgF2 = 0.0553 g
Na2B4O7 = 0.03 - 0.0495 g
Прокаливают при температуре выше 950°C от получаса. Эффективно возбуждение в области 3.40 eV. Длительное послесвечение в течение 5 – 6 часов с полным угасанием.
=====================================================================
SrS:Bi³+
Один из примеров разнообразия рецептов щелочноземельных кристаллофосфоров. Один из лучших рецептов для зелёновато-голубого SrS·Bi:
SrCO3 = 4.7 g
Bi³+ = 0.00005 - 0.000073 g/1g SrCO3
S = 1.3 g
Крахмал = 0.43 g
MgF2 = 0.15 g
Na2B4O7 = 0.3 g 
Прокаливают при температуре выше 950°C от получаса. Образец хранят в плотно закрытой таре в порошке или заливают в стойких лаках. Добавление в качестве плавней любых сульфатов ЩМ снижает яркость. Отличается тем, что количество висмута занижено без сильного ущерба для яркости и не применяется наполнитель MgCO3 или MgO. Для использования в качестве связующей составляющей для этого светящегося пигмента используют полистироловый лак, нейтральный силикон, полиуретановый и полибутилметакриловый лаки. Сохранность кристаллофосфора в водных и в прочих связующих материалах, материалах на растительной или животной основе низкая. Не применять для герметизации НЦ, ПФ лаки или жидкое стекло. Балл яркости: 7 из 8.
=====================================================================

SrS:Zn²+
SrCO3 = 1 g
Zn²+ = 0.00013 g
S = 0.27 g
MgCO3 = 0.12 g
Крахмал = 0.092 g
Применяемые плавни на выбор:
MgF2 = 0.0553 g
Na2B4O7 = 0.02 g
Na2SO4 = 0.01 - 0.027 g
Прокаливают 30 минут при температуре в 900 – 1000°С. Эффективно возбуждение в области 3.40 eV – БУФ. Люминесценция высокая. Послесвечение желто-зелёное 1,5 часа.
=====================================================================
SrS:Mn²+
SrCO3 = 1 g
Mn²+ = 0.00037 g
S = 0.27 g
Крахмал = 0.092 g
NH4Cl = 0.01 g
Прокаливают 30 минут при температуре 1100°С. Эффективно возбуждение в области УФ.

 

 

 

 

 



Длительное послесвечение. Кристаллофосфор сенсибилизируют для возбуждения 3.40 eV добавлением свинца в количестве 0.03 моль % Pb²+. Добавление свинца так же смещает пик группы эмиссий в область до ~2.245 eV.
=====================================================================
SrS:Pb²+ 
SrCO3 = 7,12 g
S = 1,6 g
Крахмал = 0,66 g
MgF2 = 0,42 g
Pb²+ = 0,0001 g/1g SrCO3
Балл яркости: 5-6 из 8.
Шихта прокаливается при 950°С в течение 25-30 минут без доступа воздуха.
Эмиссия: желто-зелёная.
Эффективное послесвечение: в пределе 10 – 15 минут.
Время визуальной видимости в черной комнате: 2,5 метра, мишень 6х6 см 35 – 40 минут.
Образец хранят в плотно закрытой таре в порошке или заливают в стойких лаках.
=====================================================================


ФОСФОРА НА ОСНОВЕ BaS, С АКТИВАТОРАМИ ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ

BaS:Cu²+

BaCO3 = 1 g
Cu²+ = 0.000069 g оранжевый,
Cu²+ = 0.000075 g оранжево-красный,
Cu²+ = 0.000085 g и выше, до насыщенно-красных.
S = 0.22 g
MgCO3 = 0.15 g
Крахмал = 0.067 g
Применяемые плавни на выбор:
NaF = 0.017 g
Li2SO4 = 0.03 g
Прокаливают при температуре выше 950°C, 1 час. Эффективно возбуждение в области 3.40 eV. Длительное послесвечение с высокой начальной яркостью. С увеличением количества меди, эмиссия смещается в край длинноволновой области до излучения насыщенно-красного свечения и одновременно резкого уменьшения времени послесвечения до незначительного.
=====================================================================
BaS:Bi³+
BaCO3 = 1 g
Bi³+ = 0.000068 g зеленовато-желтый
Bi³+ = 0.00011 - 0.00015 g желтый
S = 0.22 g
MgCO3 = 0.15 g
Крахмал = 0.067 g
Применяемые плавни на выбор:
Li3PO4 = 0.011 g
Na2SO4 = 0.0616 g
Na2B4O7 = 0.026 g
Прокаливают при температуре 950°C от получаса. Эффективно возбуждение в области 3.40 eV и сине-фиолетовой составляющей спектра. Длительное послесвечение с очень высокой начальной яркостью. С увеличением количества висмута, эмиссия незначительно смещается в длинноволновую область до появления жёлтого  свечения и одновременно резкого уменьшения времени послесвечения до незначительного. Для получения длительного и интенсивного послесвечения, в исходных реактивах не должно содержаться хлоридов.
=====================================================================

ПОЛЕЗНЫЕ ССЫЛКИ:

•РЕЦЕПТУРА КРИСТАЛЛОФОСФОРОВ НА ОСНОВЕ CaS/SrS АКТИВИРОВАННЫЕ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
•ЩЁЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЙ СОСТАВ С БЕЛЫМ ЦВЕТОВЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ
•РЕЦЕПТУРА И ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ОБРАБОТКИ ЩЁЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫХ СВЕТОСОСТАВОВ ПРИГОТОВЛЕННЫХ ИЗ КАРБОНАТОВ. ОСНОВНЫЕ БАЗОВЫЕ ЦВЕТА 
•НАСТОЯЩИЕ РЕЦЕПТЫ ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫХ СВЕТОСОСТАВОВ НА ЧИСТЫХ СУЛЬФИДАХ
•ЛЮМИНОФОРЫ НА ОСНОВЕ СОЕДИНЕНИЙ МАГНИЯ 
•ОСАЖДЕНИЕ КАРБОНАТОВ ЩЁЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ОЧИЩЕННЫХ РАСТВОРОВ НИТРАТОВ И ХЛОРИДОВ
•АКТИВАТОРЫ ДЛЯ ЛЮМИНОФОРОВ. ПРОСТЕЙШИЕ ПРАВИЛА ПРИМЕНЕНИЯ И ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ

 

Lehmann, W., Activators and co-activators in calcium sulfide phosphors, J. Lumin., 5, 87 (1972).
Lehmann, W., Alkaline earth sulfide phosphors activated by copper, silver, and gold, J. Electrochem. Soc., 117, 1389 (1970).
Lehmann, W., Optimum efficiency of cathodoluminescence of inorganic phosphors, J. Electrochem. Soc., 118, 1164 (1971); and Activators and co-activators in calcium sulfide phosphors, J. Lumin., 5, 87 (1972).
Lehmann, W., and Ryan, F.M., Fast cathodoluminescent calcium sulfide phosphors, J. Electrochem. Soc., 119, 275 (1972).
Ellervee, A.F., Luminescence of Pb²+ and Bi³+ centers in alkali-earth sulfides and oxides, Phys. Status Solidi B, 82, 91 (1977).


 

При копировании этой статьи ссылка на сайт обязательна.
Материал предоставлен http://chemlight.ucoz.ru/
Argentus/Donetsk/2010

Категория: Мои файлы | Добавил: Argentus
Просмотров: 1905 | Загрузок: 0 | Рейтинг: 5.0/1
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Страница входа - Химический Свет