Способ получения люминофора на основе оксидов иттрия и европия Советский патент 1982 года по МПК C09K11/477 

(5) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛОНИНОФОРА НА ОСНОВЕ ОКСИДОВ ИТТРИЯ И ЕВРОПИЯ

I

Изобретение относится к технологии получения люминофоров на основе оксидов редкоземельных элементое, в частности иттрия и европия, используемых для изготовления кинескопов цветного телевидения и катодных трубок.

Известен способ получения люминофора на основе оксида иттрия, активированного европием, заключающийся в сухом перемешивании оксидов указанных элементов с флюсом и послег дующем прокаливании полученной смеси 1.

Недостатком способа является то., что в результате использования флюса получается порошок люминофора с размером частиц более 12 мкм. Это требует необходимости дополнительного размола и отмывки целевого люминофора от примесей.

Известен также способ получения люминофора, на основе оксидов иттрия и европия путем осаждения их азотно2

кислого раствора с концентрацией редкоземельных элементов (РЗЭ) 230 г/л щавелевой кислотой концентрации 200 г/л с последующей отмывкой образовавшегося оксалатного осадка от нитрат-ионов раствором щавелевой кислоты ..

При повьниенной концентрации ис ходных растворов РЗЭ по данному способу уменьшаются потери последних и снижается расход щавелевой кислоты. Однако указанная отмывка осадка оксалатов не позволяет снизить в нем содержание нитрат-иона ниже 0,15%. Кроме того, полученный порошок люминофора по данному способу фракциони.руется для отсева крупных частиц через очень мелкое сито +00 мм.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения люминофора на основе оксидов иттрия и европия путем обработки водной пульпы этих оксидов азот- , НОИ кислотой при кипячении, осаждения полученной жидкой смеси раствором щавелевой кислоты при расходе ее в количестве 120-200 от. стехиометрии при повышенной темпе ратуре .порядка и перемешивании с последующей сушкой образовавшегося при этом осадка оксалатов на воздухе при А, 11П°С и прокаливанием его при 1100 С в течение одного часа 31Однако-целевой люминофор, получен ный известным способом, имеет недостаточную химическую стойкость в хромированной суспензии поливинилового спирта (ПВС), наносимой на экраны кинескопов, величина которой практически не более 40 ч. Кроме того, известный люминофор имеет повышенное содержание нитрат-иона до 0,0 и, соответственно, повышенное содержание в его составе фракции частиц с размером О- мкм, что является нежелательным для данного люминофора при- применении его в цветном телевидении. Наиболее приемлемым размером частиц люминофо ра на основе оксидов РЗЭ в таком случае является 6-8 мкм. Известный люминофор поэтому имее невысокую яркость, составляюЦую порядка 95-98 от эталона для данного типа люминофоров. Цель изобретения - увеличение хи мической стойкости . люминофора на основе оксидов иттрия и европия в хромированной суспензии поливинилового спирта, наносимой на экраны ки нескопов, при повышении его яркости и улучшении гранулометрического сос тава. Поставленная цель достигается тем, что в способе получения Л1С)мино фора на основе оксидов иттрия и европия водную пульпу оксидов готовят при Т:Ж 25-50 и азотную кислоту берут в количестве от стехиоме рического расхода, необходимого для полного растворения исходных оксидов, сушку осадка оксалатов осущест вляют при 200-900 С до образования в нем оксидов иттрия и европия 120. Щавелевую кислоту для осаждения оксалатов подают в количестве 1101305 от стехиометрии. В предлагаемом диапазоне расхода азотной кислоты от стехиометрии при соответствующем Т:Ж 9 4 происходит улучшение грансостава и устойчивости люминофора при одновременном увеличении яркости примерно на . При снижении расхода азотной кислоты ниже 55 не достигается увеличение яркости при улучшении грансостава и устойчивости люминофора. При Т:Ж ниже 25 ввиду высокой концентрации нитрат-иона в пульпе полученных оксалатов РЗЭ не удается достаточно полно отмыть оксалат водой от нитрат-иона. Верхний предел Т:Ж определяется экономическим фактором с точки зрения расхода воды. Кроме того, при большом разбавлении, несмотря на лучшую отмывку осадка от нитрат-иона, резко возрастают трудозатраты и потери РЗЭ.. Уменьшение расхода азотной кислоты, в свою очередь, обуславливает возможность уменьшения расхода щавелевой кислоты до 110-130ig от стехиометрии . Пониженный расход в предлагаемом способе как азотной, так и щавелевой кислот по сравнению с известным обеспечивает получение люминофора улучшенного гранулометрического состава за счет снижения в нем фракции частиц О- мкм до при повышении яркости до 2-3%. Предлагаемые пределы температуры сушки осадка оксалатов до вышеописанного содержания в-нем оксидов иттрия и европия обеспечивают наилучшие условия для увеличения химической стойкости люминофора на основе оксидов иттрия и европия в хромированной суспензии ПВС. При этом происходит более полная очистка оксалатов РЗЭ от нитрат-иона вместе с водой, содержащейся во влажном осадке, чем-, например, при сушке при . Верхний предел температуры сушки нормирован требованиями техники безопасности., так как сушить влажные оксалаты при более высокой температуре опасно. Увеличение температуры сушки оксалатов с 200 до снижает содержание фракции частиц размером 0- мкм и увеличивает яркость люминофора. Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает увеличение химической стойкости люминофора до рН 7 в суспензии 6%-ного поливинилового