DE2131751A1 - Verfahren zur Herstellung eines lumineszierenden mit zweiwertigem Europium aktivierten Silikats - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines lumineszierenden mit zweiwertigem Europium aktivierten SilikatsInfo
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Description
PHN.4956.
DipUlng. HORSTAUER v
Mars S.V. P:ML'33(L0BU4FE«FA8iÄ(BI
Akte: PSF- 4956 2>-31751
vom» 24o Juni 1971
Verfahren zur Herstellung eines lumineszierenden mit zweiwertigem
Europium aktivierten Silikats.
Die Erfindung "bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung
eines lumineszierenden mit zweiwertigem Europium aktivierten Silikats, das der Formel Ba1 χ_ SrxEu ZrSi,0 entspricht, in der 0^x^0,2 und
0,002 ^p^O, 10 ist; weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein durch
ein derartiges Verfahren hergestelltes lumineszierendes Silikat.
Die lumineazierenden Bariumzirkonsilikate, in denen ein Teil
dea Bariums durch Strontium ersetzt sein kann und die durch die obenerwähnte
Formel dargestellt werden können, sind in der deutschen Offenlegungsschrift 2 053 200 vorgeschlagen worden. Diese Silikate
lassen sich gut sowohl mit kurzwelliger als auch mit langwelliger Ultraviolettstrahlung und sogar mit blauer sichtbarer Strahlung
anregen. Auch bei Anregung mit Elektronen weisen sie eine hohe Lichtausbeute auf. Die emittierte Strahlung dieser Silikate besteht aus
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einem achmalen Baud mit einem Maximum bei etwa 475 nm. Infolge der
hohen Lichtausbeute und der günstigen Lage der Emission im Spektrum sind die erwähnten Silikate insbesondere für die Anwendung in Niederdruck-
und Hoohdruck-Queckailberdampf-Entladungslampen geeignet.
In der erwähnten deutschen Offenlegungaschrift ist ein Verfahren
zur Herateilung dieser Silikate vorgeschlagen worden, bei dem von einem Gemisch von Bariumcarbonat (und erwünschtenfalla
Strontiumcarbonat), Europiumoxyd, Zirkonoxyd und Siliciumoxyd ausgegangen
wird. Ein Teil des Bariums und/oder Strontiums kann ferner als Fluorid zugesetzt werden. Diese Ausgangsstoffe werden in Mengen
angewandt, die den nach der Stöchiometrie erforderlichen Mengen
entsprechen, abgesehen von einem kleinen SiOp-Ueberschuss. Das Gemisch wird in
einer reduzierenden Atmosphäre auf hohe Temperatur erhitzt, wobei das erwünschte Silikat gebildet wird. Bei Anwendung dieses Verfahrens
wird, auch bei verhältnismässig langen Erhitzungszeiten, nicht nur
die erwünschte lumineszierende Silikatphaae erhalten, sondern es
werden auch Verbindungen erhalten, die die Lichtausbeute und häufig auch die Spektralverteilung der emittierten Strahlung des erwünschten
lumineazierenden Silikats beeinträchtigen. Das erwähnte Verfahren
hat ferner den Nachteil, dass ein stark gesintertes Produkt erhalten wird, so dass für praktische Anwendungen zuviel Zeit beanspruchende
Mahlvorgänge erforderlich sind. Diese starke Sinterung tritt auch auf, wenn das Erhitzungsgemisch zunächst bei niedrigeren Temperaturen
vorerhitzt und dann auf eine höhere Temperatur nacherhitzt wird. Es hat sich herausgestellt, dass bei dem erwähnten Verfahren im
Zusammenhang mit der auftretenden starken Sinterung des Endprodukts
nur Erhitzungstemperaturen zugelassen werden können, bei denen die vollständige Umwandlung der Ausgangsstoffe in die erwünschte Silikat-
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phase nicht möglich ist. Eine vollständige Umwandlung iat zwar bei
sehr hohen Reaktionstemperaturen (z.B. Ms zu 145O°C) möglich. Das gebildete BaTiumzirkonsilikat ist dann aber sehr stark gesintert
und oft sogar geschmolzen, so dass es für praktische Zwecke gar nicht brauchbar ist.
Die Erfindung hat den Zweck, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung der eingangs erwähnten lumineszierenden Silikate zu
schaffen, bei dem die Nachteile des bereits vorgeschlagenen Verfahrens grösstenteils beseitigt sind.
Das Verfahren nach der Erfindung zur Herstellung eines lumineszierenden
mit zweiwertigem Europium aktivierten Silikats entsprechend der Formel Ba1 Sr^Eu ZrSi,Og, in der 0^x £0,2 und 0,002^p^0,10 ist,
ist dadurch gekennzeichnet, dass Bariumstrontiumdisilikat mit mindestens 1,5 Mol ZrO_ pro Mol Disilikat und mindestens 1 Mol SiO? pro
Mol Disilikat gemischt wird, wobei dem Gemisch Europium in der gewünschten Menge zugesetzt wird, und dass das Gemisch anschliessend
in einer reduzierenden Atmosphäre auf eine Temperatur zwischen 1200
und 14000C erhitzt wird.
Beim Verfahren nach der Erfindung wird von Bariumstrontiumdisilikat
ausgegangen. Unter dem Ausdruck "Bariumstrontiumdisilikat" ist hier Bariumdisilikat zu verstehen, in dem das Barium teilweise
durch Strontium ersetzt sein kann, und zwar zu einem so grossen Teil,
wie es im Endprodukt erwünscht ist. Ferner umfasst dieser Ausdruck ein Gemisch von Bariumdisilikat und Strontiumdisilikat im erwünschten
Mol-Verhältnis. Gchliesslich ist es möglich, dass das Bariumatrontiumdisilikat
die im Endprodukt erwünschte Menge Europium oder einen Teil dieser Menge enthält. Weitere Ausgangsstoffe beim Verfahren
nach der Erfindung sind ZrOp und SiO„ oder Verbindungen, die bei
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Erhitzung diese Oxyde liefern. Daa Europium kann als EUpO7. ange-r
wandt werden; es'ist aber auch möglich, eine Verbindung zu verwenden, die bei Erhitzung Europiumoxyd liefert, oder, wie oben bereits erwähnt wurde, von einem βuropiumhaltigen Eariumstrontiumdisilikat auszugehen.
wandt werden; es'ist aber auch möglich, eine Verbindung zu verwenden, die bei Erhitzung Europiumoxyd liefert, oder, wie oben bereits erwähnt wurde, von einem βuropiumhaltigen Eariumstrontiumdisilikat auszugehen.
Das SiOp soll in einer Menge vorhanden sein, die mindestens gleich der stöchiometrisch erforderlichen Menge (1 Mol pro Mol Disilikat)
ist. Das ZrO2 soll dagegen beim Verfahren nach der Erfindung
im TJeberschuss verwendet werden (mindestens 1,5 Mol pro Mol Disilikat).
(Nach der Stöchiometrie ist nur 1 Mol pro Mol Disilikat erforderlich).
Es zeigt sich, dass es mit dem Verfahren nach der Erfindung möglich ist, verhältnismäasig hohe Erhitzungstemperaturen (bis zu
1400°C) anzuwenden,wobei ein:nur in geringem Masse gesintertes Endprodukt gebildet wird. Wenn von Bariumstrontiumdisilikat ausgegangen
wird, kann eine vollständige Umwandlung des Erhitzungsgemisches in die erwünschte lumineszierende Silikatphaee erreicht werden , wobei keine starke Sinterung auftritt. Das Fehlen anderer lumineszierender Silikatphasen geht aus der Spektralverteilung der Emission des Reaktionaproduktes bei Anregung mit Ultraviolettstrahlung hervor. Ueberraschenderweise wurde gefunden, dass bei Anwendung eines Ueberschusses an ZrOp im. Erhitzungsgemisch lumineszierende Silikate erhalten werden, deren Lichtausbeute erheblich höher als die der
Silikate ist, die aus einem Erhitzungsgemisch erhalten werden, das die stöchiometrische Menge an ZrO„ enthält. Der Ueberschuss an ZrO-bleibt im Endprodukt zurück und es stellt sich heraus, dass dieser Ueberschuss gar nicht störend ist.
1400°C) anzuwenden,wobei ein:nur in geringem Masse gesintertes Endprodukt gebildet wird. Wenn von Bariumstrontiumdisilikat ausgegangen
wird, kann eine vollständige Umwandlung des Erhitzungsgemisches in die erwünschte lumineszierende Silikatphaee erreicht werden , wobei keine starke Sinterung auftritt. Das Fehlen anderer lumineszierender Silikatphasen geht aus der Spektralverteilung der Emission des Reaktionaproduktes bei Anregung mit Ultraviolettstrahlung hervor. Ueberraschenderweise wurde gefunden, dass bei Anwendung eines Ueberschusses an ZrOp im. Erhitzungsgemisch lumineszierende Silikate erhalten werden, deren Lichtausbeute erheblich höher als die der
Silikate ist, die aus einem Erhitzungsgemisch erhalten werden, das die stöchiometrische Menge an ZrO„ enthält. Der Ueberschuss an ZrO-bleibt im Endprodukt zurück und es stellt sich heraus, dass dieser Ueberschuss gar nicht störend ist.
Ausaer den Vorteilen der geringen Sinterung und der hohen
Lichtausbeute des erhaltenen Silikats weist daa Verfahren nach der
Lichtausbeute des erhaltenen Silikats weist daa Verfahren nach der
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Erfindung nooh den wesentlichen Vorteil auf, dass das erhaltene
Silikat bei Anregung mit Ultraviolettstrahlung eine Spektralverteilung
der emittierten Strahlung aufweist, die schmäler als die des durch das früher vorgeschlagene Verfahren hergestellten Silikats
ist. Für Anwendung in Niederdruck-Quecksilberdampf-Entladungslampen
ist diese Eigenschaft in vielen Fällen besonders günstig. Diese schmälere Spektralverteilung lässt sich durch daa Fehlen anderer
lumineszierender Silikatphasen, wie z.B. des bekannten mit zweiwertigem
Europium aktivierten Bariumdiailikats, erklären·
Die höchsten Lichtausbeuten werden mit Silikaten erhalten, die durch eine Abwandlung des Verfahrens nach der Erfindung hergestellt
werden, bei der das Erhitzungsgemisch zwischen 1,75 und 3,0 Mol ZrO2 pro Mol Disilikat enthält. Diese ZrOg-Mengen werden
daher bevorzugt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen
Verfahrens wird auch ein Ueberschuss an SiOp verwendet; es wird nSmlich 1,5 - 2,5 Mol SiO2 pro Mol Disilikat zugesetzt.
Dabei wird ein nooh weicheres Reaktionsprodukt erhalten, was für
die Verarbeitung des Reaktionsprodukts besonders günstig ist. Die Anwendung eines TJeberschussea an SiO2 beeinflusst die Lumineazenzeigensohaften
des Endprodukts nahezu nicht.
Die für daa Verfahren naoh der Erfindung erforderliche Erhitzungedauer
kann innerhalb sehr weiter Grenzen gewählt werden. Diese Erhitzungszeit ist von der gewählten Erhitzungatemperatur, von der
Reaktivität des Ausgangagemiaches und von der Menge des Auagangagemisohea
abhängig. Im allgemeinen werden Erhitzungszeiten zwischen 2 und 8 Stunden bei Erhitzungateraperaturen zwisohen 1300 und 1400·0
bevorzugt. Es iet oft vorteilhaft, die Erhitzung schrittweise, z.B.
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zwei oder mehrere Male 2 bis 4 Stunden auf einer Temperatur zwischen
1300 und 14000C durchzuführen. Nach jeder Erhitzung wird das erhaltene
Produkt gemahlen und nötigenfalls gesiebt.
Das beim Verfahren nach der Erfindung zu verwendende Bariumstrontiumdisilikat
kann auf bekannte Weise zuvor dadurch hergestellt werden, dass ein Ausgangsgemisch von BaO, SrO und SiO? oder von
Verbindungen, die bei Erhitzung diese Oxyde liefern, erhitzt wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung
wird das Disilikat zuvor dadurch hergestellt, dass ein derartiges Gemisch, das mindestens 3 Mol SiOp pro Mol Barium- und Strontiumoxyd
enthält, erhitzt wird, so dass daa gebildete Disilikat bereite mit der Erzielung des erwünschten lumineszierenden Silikats erforderlichen
Menge SiO« gemischt ist. Auf diese Weise wird eine noch geringere Sinterung des Endprodukts erhalten, so dass das lumineBziarende Silikat
sich noch besser verarbeiten lässt.
Das als Ausgangsmaterial beim Verfahren nach der Erfindung zu verwendende Bariumstrontiumdisilikat kann, wie oben bereits
bemerkt wurde, die benötigte Menge Europium enthalten. Das Europium ist dann in das Disilikatgitter eingebaut und ersetzt dort Bariumoder
Strontiumionen. Ein derartiges Ausgangsmaterial wird oft bevorzugt, weil dann im Vergleich zu einem Verfahren, bei dem das Europium
als EUpOz zugesetzt wird, eine höhere Lichtausbeute des Endprodukts
erhalten wird. Je nach der Erhitzungaatmosphäre bei der Herstellung
des europiumhaltigen Disilikats ist das Europium in zweiwertiger oder
in dreiwertiger Form vorhanden. Wenn das Diailikat dreiwertiges Europium enthält, wird dies bei der Bildung des erwünschten lumineszierenden
Silikats durch Erhitzung in einer reduzierenden Atmosphäre zu zweiwertigem Europium reduziert.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand einiger Ausftihrungsbeispiele,
einer Tabelle und einer Zeichnung näher erläutert.
Die Zeichnung ist eine graphische Darstellung der spektralen
Energieverteilung eines Bariumzirkonsilikats nach der Erfindung.
| Beispiel | 2) | .2 | Erhitzungsgemisch in | Mol | 1 | - | SiO2 | Lichtaus- |
| a | 0,98BaO | Erdalkalidisilikat | 1 | be ute in # 1) |
||||
| b | — | ZrO2 | 1 | 1/3 | 1 | 28,5 | ||
| C | ,1SiO0.0,01Eu0O- ' 2 25 |
- | 1 | 2/3 | 1 | 16,0 | ||
| 1 | Il | 1 | 2/3 | 1 | 25,5 | |||
| 2 | Il | 1 | 2/3 | 1 | 49,5 | |||
| 3 | Il | 2 | 2/3 | 1 | 43,5 | |||
| 4 | It | 2 | 2 | 47,0 | ||||
| 5 | Il | 2 | 1 | 46,5 | ||||
| 6 | ti | 2 | 1 | 45,5 | ||||
| 7 | .0 | Il | 2 | 1 | 43,5 | |||
| 8 | 0,78BaO | .2 | ti | 2 | 2 | 43,5 | ||
| 9 | 0,98BaO | Il | 2 | 2 | 45,0 | |||
| 10 | ,20SrO.2,1SiO2.0,01Eu2O | 3 | * | 1 | 48,0 | |||
| 11 | ,1SiO2.0,02EuO | 2 | 1 | 51,5 | ||||
| 12 | 3) | It | 2 | 1 | 46,5 | |||
| 13 | 4) | 3, | tt | 2 | 1 | 43,0 | ||
| 14 | 0,95BaO. | It | 1 | 53,0 | ||||
| 15 | Il | — | 55,0 | |||||
| 1SiO2.0,05 EuO | — | 60,5 | ||||||
| 1/3 | ||||||||
| 2/3 | ||||||||
| 1/3 | ||||||||
| 2/3 | ||||||||
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1) In "bezug auf die Lichtausbeute eines Leuchtstoffes mit der
molaren Zusammensetzung 0,78BaO.0,20SrO.2,1SiO2.0,02EuO "bei
Anregung mit Ultraviolettstrahlung (254 nm) gemessen.
2) Erhitzungsgemisch und Herstellung nach der deutschen Offenlegungsschrift
2 053 200.
3) Das Erhitzungsgemisch enthält, aussei den erwähnten Stoffen, ferner 0,0025 Mol Eu2O .
4) Das Erhitzungsgemisch enthält, ausser den erwähnten Stoffen,
ferner 0,005 Mol Eu3O .
Als Ausgangsmaterial für die Herstellung eines mit zweiwertigem Europium aktivierten Bariumzirkonsilikats nach der Erfindung wird ein
Erdalkalidisilikat, das Europium in dreiwertiger Form enthält und das
der Formel 0,98BaO. 2,1SiO2. 0,01Eu2O, entspricht, dadurch hergestellt,
dass ein Gemisch von Bariumcarbonat, Siliciumdioxyd und Europiumoxyd
(Eu2O ) 3 Stunden lang auf 10000C in Luft erhitzt wird.
Das auf diese Weise erhaltene Disilikat wird mit 1 2/3 Mol ZrO2
und 1 Mol SiO2 pro Mol Disilikat gemischt und dann in einem mit
einem Deckel verschlossenen Tiegel 4 Stunden lang auf eine Temperatur von 13500C erhitzt. Um eine reduzierende Erhitzungsatmosphäre zu
erhalten, wird die Erhitzung in Gegenwart einer in der Nähe des Tiegels
angebrachten Menge Kohlenstoff oder Graphit durchgeführt. Der Sauerstoff
aus der Umgebungsluft wird durch den Kohlenstoff gebunden, so dass eine reduzierende Kohlenmonoxyd enthaltende Atmosphäre gebildet
wird. Nach der Erhitzung lässt man den Tiegel mit Inhalt abkühlen,
wobei Stickstoff in den Abkühlraum eingeführt wird (etwa 10 Liter N?
pro Minute). Das Erhitzungsprodukt wird zerkleinert, gemahlen und gegebenenfalls gesiebt, wonach es nochmals einer Erhitzung unter den
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oben "bereits "beschriebenen Bedingungen, und zwar 4 Stunden lang
auf eine Teaperatur von 135O°C in einer reduzierenden Atmosphäre,
unterworfen wird.
Bas erhaltene Endprodukt entspricht der Formel Ban OQEu_ no-
U , 70 U ,{Je
ZrSi,0 und enthält noch den verwendeten Ueberschuss an ZrO„. Bei
Anregung mit Ultraviolettstrahlung mit einer Wellenlänge von 254 nm
beträgt die Lichtausbeute des auf diese Weise hergestellten Bariumzirkon3ilikats
49,5 i° der Lichtausbeute eines mit zweiwertigem Europium
aktivierten Bariumstrontiumdisilikats, das in demselben Teil des Spektrums emittiert.
Beispiele 2-8
Beispiele 2-8
Auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise werden lumineszierende
Silikate der Formel Ban QOEun noZrSi,0Q hergestellt, wobei aber verschiedene
Mengen ZrO? und SiO2 verwendet werden. In der obenstehenden
Tabelle sind für jedes der Beispiele 2-8 die verwendeten Mengen
ZrO2 und SiO2 pio Mol Erdalkalidisilikat angegeben. In der letzten
Spalte der Tabelle ist für jedes Beispiel die Lichtausbeute bei Anregung mit Ultraviolettstrahlung mit einer Wellenlänge von 254 nm
erwähnt. Die Lichtausbeute wird in $ der Lichtauebeute des im Beispiel
1 genannten lumineszierenden DisilikatB gegeben, das als Standard
verwendet wird.
Vergleichsweise sind in der Tabelle die Beispiele b_ und £
(nicht gerafisa der Erfindung) angeführt. Die Herstellung der lumineszierenden
Silikate nach Beispiel b_ und Beispiel £ erfolgt auf völlig
gleiche Weis· wie im Beispiel 1. Im Beispiel b_ sind aber die nach der
StSchioaetrie erforderlichen Mengen ZrO2 und SiO3 verwendet, wBhrend
im Beispiel £ nur ein geringer Ueberschuas an ZrO2 verwendet wird.
Es ist deutlich erkennbar, dase mit dem Verfahren nach der Erfindung
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lumineszierende Silikate erhalten werden, die eine beträchtlich
höhere Lichtausbeute als die nach Beispiel b_ oder £ hergestellten
Silikate aufweisen.
Ebenfalls vergleichsweise ist als Beispiel _a ein Bariumzirkonsilikat
aufgenommen , das nach dem in der deutschen Offenlegungaschrift
2 053 200 vorgeschlagenen Verfahren hergestellt ist, bei dem von einem Gemisch von 0,93 Mol BaCO,, 0,05 Mol BaP„, 1,0 Mol ZrO„,
3,3 Mol SiOo und 0,01 Mol Eu2O, ausgegangen wird. Dieses Gemisch
wird 4 Stunden lang auf eine Temperatur von 12500C in einer reduzierenden
aus Stickstoff und 5 VoI^ Wasserstoff bestehenden Atmosphäre
erhitzt. Nach Abkühlen, Mahlen und Sieben wird das Reaktionsprodukt nochmals in einer reduzierenden Atmosphäre 2 Stunden lang auf 135O°C
erhitzt. Das Endprodukt ist verhältnismässig stark gesintert und weist
eine Lichtausbeute von nur 28,5 i° auf.
Beispiel 9
Beispiel 9
Auf völlig gleiche Weise wie im Beispiel 8 wird bei der Herstellung
eines lumineszierenden Silikats entsprechend der Formel
Ba_ 7qSIq 20®u0 02^r^*"^9 verfahren. Das als Ausgangsmaterial zu
verwendende Erdalkalidisilikat entspricht der Formel 0,78BaO.0,20SrO.-2,1SiO0.0,01Eu2O,
und ist auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise erhalten, wobei das Gemisch jedoch neben Barium- auch noch Strontiumcarbonat
enthält. Gleich wie im Beispiel 8 wird das Disilikat mit 2 Mol ZrO2 und 2 Mol SiO2 pro Mol Disilikat gemischt.
Beispiele 10 - 12
Auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise wird verfahren, mit der Massgabe, dass das als Ausgangsmaterial zu verwendende Erdalkalidisilikat
dadurch hergestellt wird, dass ein Gemisch von Bariumcarbonat,
Siliciumdioxyd und Europiumoxyd (EUgO,) 3 Stunden lang auf eine
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Temperatur von 10000C in einer reduzierenden Atmosphäre erhitzt wird.
Das Disilikat enthält Europium in zweiwertiger Form und entspricht der Formel 0,98BaO.2,1SiO2.0,02EuO. In den Beispielen 10, 11 und
ist 2, 2,5 bzw. 3 Mol ZrO2 pro Mol Disilikat verwendet.
Beispiele 15 und I4
Auf gleiche Weise wie im Beispiel 10 wird ein lumineszierendes
Bariumzirkonsilikat nach der Erfindung hergestellt, wobei aber dem Erhitzungsgemisch ausserdem 0,0025 Mol Eu2O, (Beispiel I3) bzw.
0,005 Mol Eu2O, (Beispiel Η) zugesetzt wird. Die erhaltenen lumineszierenden
Silikate entsprechen den Formeln Ban Qr7C-Eun noc-ZrSi-E0Q bzw.
Durch Erhitzung eines Gemisches von Bariumcarbonat, Europiumoxyd
und eines Ueberschusses an Siliciumdioxid auf 1200pC in einer
reduzierenden Atmosphäre wird ein Erdalkalidisilikat erhalten, das
bereits mit der zur Bildung von Bariumzirkonsilikat nach der Erfindung erforderlichen Menge Siliciumdioxyd gemischt ist. Das erhaltene
Disilikat, das durch die Formel 0,95BaO.3,1SiO2.0,05EuO dargestellt
werden kann, wird mit 2 Mol Zirkonoxyd pro Mol Disilikat gemischt und dann in einem Ofen zweimal 4 Stunden lang auf eine Temperatur
von 13500C in einer reduzierenden Atmosphäre erhitzt. Das erhaltene
Bariumzirkonailikat entspricht der Formel Ban Qc-Eun -J-ZrSixOn und
U» 7 J u»u!>
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weist bei Anregung mit Ultraviolettstrahlung eine Lichtausbeute
von 60,5 i° auf.
Die Tabelle gibt eine Uebersicht der Zusammensetzung des
Erhitzungsgemisches und der bei Anregung mit Ultraviolettstrahlung (254 nm) gemessenen Lichtausbeute für jedes Beispiel.
Die Figur ist eine graphische Darstellung der spektralen
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Energieverteilung der emittierten Strahlung des nach Beispiel 8
hergestellten Bariumzirkonsilikats bei Anregung mit Ultraviolettstrahlung mit einer Wellenlänge von 254 nm (Kurve 8). Die Wellenlänge
"K in nm ist als Abszisse und die Energie E der emittierten
Strahlung in beliebigen Einheiten ist als Ordinate aufgetragen. Vergleichsweise ist die gestrichelte Kurve fi aufgenommen, die die
spektrale Energieverteilung des auf früher vorgeschlagene Weise nach Beispiel £i hergestellten Bariumzirkonsilikats darstellt.
Es ist deutlich erkennbar, dass das nach der Erfindung hergestellte Bariumzirkonsilikat eine höhere Lichtausbeute und einen beträchtlich
grSsseren Spitzenwert als das auf bekannte Weise hergestellte Silikat
aufweist. Weiter stellt sich heraus, dass die Halbwertsbreite des nach der Erfindung hergestellten Silikats kleiner (und zwar etwa 50 nm)
als die des auf bekannte Weise hergestellten Silikats (etwa 60 nm) ist.
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Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung eines lumineazierenden mit zweiwertigem
Europium aktivierten Silikats entsprechend der Formel Ba1- SrxEu ZrSi 0 , in der 0^.χ4Ό,2 und 0,002^P ^ 0,10 ist,
dadurch gekennzeichnet, dass Bariumstrontiumäisilikat mit mindestens
1,5 Mol ZrOp pro Mol Disilikat und mindestens 1 Mol SiO2 pro Mol
Disilikat gemischt wird, wobei dem Gemisch Europium in der erwünschten
Menge zugesetzt wird, und dass das Gemisch ansohliessend in einer
reduzierenden Atmosphäre auf eine Temperatur zwischen 1200 und 14000C
erhitzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das
Gemisch zwischen 1,75 und 3,0 Mol ZrO2 pro Mol Disilikat enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch zwischen 1,5 und 2,5 Mol SiOp pro Mol Dieilikat
enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 1,2 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
dass das Gemisoh 2 bis 8 Stunden auf eine Temperatur zwischen
1300 und 14000C erhitzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4» bei dem das zu verwendende
Bariumstrontiumdisilikat dadurch hergestellt wird, dass ein Ausgangsgemisch von Bariumoxyd, Strontiumoxyd und Siliciumoxyd oder
von bei Erhitzung diese Oxyde liefernden Verbindungen eihitzt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsgemisch pro Mol Barium- und Strontiumoxyd mindestens 3 Mol SiO2 enthält, so dass das gebildete
Bariumstrontiumäisilikat bereits mit der zur Erzielung des erwünschten
lumineszierenden Silikats erforderliohen Menge SiOp gemischt ist.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,
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dadurch gekennzeichnet, daaa das zu verwendende Bariumstrontium- ;
disilikat die erwünschte Menge Europium enthält. "■
Lumineszierendes mit zweiwertigem Europium aktiviertes Silikat,
das der Formel Ba., ^ Sr Eu ZrSi,O_ entspricht, in der 0,^x^.0,2 und
0,002^p ^ 0,10 ist, wobei das Silikat durch ein Verfahren nach einem
oder mehreren der vorstehenden Ansprache hergestellt ist.
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