Люминофоры на основе SrAl2O4:Eu2+/Dy3+/Sm2+/Tm2+ от НПО ДУСТХИМХАБРПРОМ

[IZOTOP]

Продукция ОСОБОГО ОТДЕЛА 8-го СПЕЦПРОИЗВОДСТВА НПО "ДУСТХИМПРОМ". Повсеместное применение люминофоров особого назначения начато в народном хозяйстве. В соответствии с требованиями ГЛАВДУСТПРОЕКТА на базе организаций ГИПРОДУСТ-СИНТОН, НИИФЛИ, 16-го ГУ ДУСТГИПРОРЕДМЕТ были выполнены проектные работы по созданию технологической схемы и расчетов производства люминофоров. Исполнителями технологии с опытными производственными мощностями  были назначены 8-е СПЕЦПРОИЗВОДСТВО НПО ДХП (предприятие А - производство спецпродукции) и ОСП-269 НПО ДХП "ТОНОТОЛ" (предприятие Б - производство прекурсоров). Аттестация и отпуск продукции поручался ведомственным отделам ГЛАВДУСТРЕАКТИВ.

 

Методом золь-гель технологии из бутоксидов, изопропоксидов и гидроксинитратов алюминия была получена матрица алюмината стронция с добавкой РЗЭ. Восстановление ионов РЗЭ проводилось в токе аммиака при 700 градусах Цельсия.

1. Европий(II)-неодимовый(III) алюминатный люминофор. Фиолетовый слева - глубоко восстановленная фракция и бирюзовый справа - недовосстановленная фракция  в токе аммиака

2. Европий(II)-цериевый(III) алюминатный люминофор отожженный в аммиаке с длительной выдержкой

3. SrAl2O4:Eu2+/Dy3+/Sm2+/Tm2+ с короткой выдержкой восстановления

4. SrAl2O4:Eu2+/Dy3+/Sm2+/Tm2+ с длительной выдержкой восстановления

1. Европий(II)-тулиевый(III) люминофор восстановленный с ультракороткой выдержкой в токе аммиака

Дело в том, что со времени разработанного в 1996 году LLP  SrAl2O4:Eu²+,Dy³+  за последние несколько лет появилось очень много патентов, описывающих синтез подобных алюминатных структур различного состава. Все приготовленные алюминаты по этим разработанным технологиям пригодны к использованию в различных целях световой маркировки. Длительность послесвечения таких люминофоров в целом ряде случаев оказывается вполне достаточной для практического их применения в качестве источников аварийного автономного освещения, для обозначения эвакуационных выходов при экстремальных ситуациях, ограждений, для подсветки различных указателей, в том числе рекламных и дорожных, шкал приборов, часов, для обозначения элементов дорожных и напольных покрытий и т.д. Но обладают разными характеристиками, как в цветовом решении, так и по скорости затухания начальной светимости и длительности дальнейшей фосфоресценции. И каждая марка может применяться согласно имеющимся индивидуальным свойствам.

Алюминатные люминофоры с РЗЭ активаторами класса материалов SRALO, SETDAO, SAORE,  в последние 10—15 лет получили широкое и вполне заслуженное распространение. Связано это с тем, что они обладают высокой степенью аккумуляции энергии и высокой яркостью остаточного послесвечения в темноте. Алюминат стронция (SrAl2O4) — неорганическое соединение (твердый раствор оксидов стронция и алюминия). Широко используется в качестве основы (матрицы) для люминофоров. Наиболее распространенный представитель - соединение SrO•Al2O3 (SrAl2O4). Будучи активированным редкоземельными ионами двухвалентного европия (Eu2+) и трехвалентного диспрозия (Dy3+), представляет собой известный люминофор с длительным зеленым послесвечением.

 

Время и интенсивность послесвечения имеют слабую зависимость от коэффициента поглощения возбуждающего света. Более длинноволновое возбуждение соответствует, как правило, меньшей поглощательной способности люминофора, что приводит к меньшей удельной яркости свечения, но позволяет задействовать большее количество ловушек в объеме люминофора, поэтому рассеянный свет дневного небосклона является благоприятным для эксплуатации предлагаемых составов. Данный состав обладает свойствами ограничивать свою световую сумму при охлаждении. Чем сильнее охлаждение, тем дольше сохраняется энергия возбуждения. И высвобождает её по мере нагрева состава. При быстром нагреве из охлаждённого состояния световая сумма может быть очень большой. Этим свойством обладают ряд щелочноземельных, сульфидных и окисных люминофоров.

 

Несмотря на то что к числу редкоземельных элементов относится небольшое количество близких по своим химическим свойствам элементов периодической таблицы, тем не менее сегодня трудно назвать область военной или гражданской отрасли промышленности, использование в которой РЗЭ не давало бы эффективных результатов. При этом для достижения современного уровня решаемых задач, как правило, требуется наличие развитого наукоемкого производства и технологий. Таким образом, доля использования РЗЭ в различных сферах современной промышленности косвенно характеризует уровень развития государства в целом.