Способ получения бифазных керамических люминофоров для белых светодиодов
Композитная керамика Функциональные материалы Бифазные керамические люминофоры Порошковые системы Вакуумное спекание Отжиг Тепловые свойства Фотолюминесцентный отклик
Изобретение относится к области люминофорных материалов для нужд фотоники, в частности термостойких твердотельных преобразователей цвета (конвертеров), и может быть использовано для получения бифазных керамических люминофоров для белых светодиодов. Способ  включает совместный высокоэнергетический помол в шаровой мельнице порошков исходных оксидов Y2O3, Al2O3 и CeO2 и спекающей добавки ТЭОС в среде этанола с применением мелющих тел Al2O3, формирование и сушку слабоагрегированной порошковой системы стехиометрического состава Al2O3−Ce3+:YAG с последующей грануляцией через сито с эффективным размером ячеек 200 меш, отжиг, одноосное и изостатическое прессование гранулированной порошковой системы, загрузку полученных компактов в установку вакуумного спекания, нагрев с последующей выдержкой при этой температуре и отжиг полученного образца в воздушной атмосфере получения функциональных материалов как для компактных и энергоэффективных световых устройств, так и для высокомощных светодиодных систем.  При этом совместный высокоэнергетический помол порошков исходных оксидов и спекающих добавок, в качестве которых используют MgO в количестве 0.08 вес.% и SiO2 в форме ТЭОС в количестве 0.8 вес.%, осуществляют в планетарной шаровой мельнице в течение 12 часов при постепенном увеличении скорости вращения до 300 об./мин. в течение первых 30 мин., формируют слабоагрегированную порошковую систему стехиометрического состава Al2O3−Ce3+:YAG с содержанием ионов церия 0.05-0.15 ат.% Ce3+ и фазы оксида алюминия 10-20 вес.% Al2O3, сушат при температуре 70°С до постоянной массы с последующей грануляцией и отжигом порошковой системы в воздушной атмосфере при 600°С в течение 4 часов, далее полученный материал одноосно прессуют при давлении 35 МПа, после чего изостатически при давлении 250 МПа в течение 5 мин., загруженные в установку вакуумного спекания компакты нагревают при внешнем давлении 5.0×10-4 Па со скоростью 10°С/мин. до 1000°С, затем со скоростью 5°С/мин. до 1400°С и со скоростью 2°С/мин. до 1750-1775°С и выдерживают при этой температуре 8-12 часов, после чего производят отжиг полученного образца в воздушной атмосфере. Технический результат выражается в получении бифазных керамических люминофоров Al2O3−Ce3+:YAG, имеющих исключительные тепловые свойства и высокий фотолюминесцентный отклик, длительный срок службы и высокую устойчивость к воздействию кислорода, углекислого газа, химикатов и влаги, что определяет эффективность использования данного типа материалов при освоении современной фотоники в освещении.
Изготовление материалов  для нужд осветительной техники
Денис
Косьянов
Юрьевич
Директор
Кандидат технических наук
Доцент
С-5562-2016
55823605600
6914-9598
http://www.researchgate.net/profile/Denis_Kosyanov
0000-0002-6368-3334
РОССИЯ
Александр
Самардак
Сергееевич
Проректор по научной работе
РОССИЯ
29.19.15
Фазовые равновесия и фазовые переходы
55.23.13
Прессование, спекание и штамповка изделий из порошковых материалов
61.31.53
Люминесцентные неорганические материалы
61.35.29
Керамика
81.37.09
Оптические материалы
01.04.DW
CHEMISTRY, APPLIED
01.04.DY
CHEMISTRY, MULTIDISCIPLINARY
02.10.NS
NANOSCIENCE & NANOTECHNOLOGY
Анастасия
Ворновских
Андреевна
Определила тип и количество спекающих добавок, стехиометрический состав слабоагрегированной порошковой системы, а также технологические параметры ее синтеза
РОССИЯ
Денис
Косьянов
Юрьевич
Определил режимные характеристики прессования порошковой системы, а также реакционного вакуумного спекания керамического материала и его последующего "восстановительного" отжига
РОССИЯ
РНФ
Российский научный фонд
1137799022261
Организация
Организации, учрежденные юридическими лицами или гражданами, или юридическими лицами и гражданами совместно
Фонды
ДВФУ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет"
1022501297785
Организация
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральные государственные автономные учреждения