BE488869A

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Publication number: BE488869A
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Description


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  Matière phosphorescente avec son procédé de fabrication. 



   L'invention concerne les matières phosphorescentes pour lampes fluorescentes et leurs procédés de fabrication, et plus particulièrement les matières phosphorescentes au silicate de zinc. 



   D'habitude, on prépare une matière phosphorescente au silicate de zinc pour lampes fluorescentes, en mélangeant de l'oxyde de zinc et de l'acide silicique dans un rapport approxi- matif de   1,2  à 1,0 mole, en ajoutant 1% de manganèse sous forme de carbonate, et en chauffant le tout à une température d'environ 1280 C. Une matière phosphorescente de ce genre appliquée sur une lampe fluorescente de 40 watts, par exemple, débite environ 90 lumens par watt, et après 100 heures de service, le débit tombe à 75 lumens par watt. 

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   L'invention a principalement pour but de produire des matières phosphorescentes au silicate de zinc qui soient plus efficaces et se maintiennent mieux dans le temps. 



   Essentiellement l'invention consiste à produire une ma- tière phosphorescente pour lampes fluorescentes, activée au moyen de manganèse et d'au moins un des éléments du groupe magnésium et zirconium. 



   Avec une telle matière phosphorescente, on peut ob- tenir au départ, un débit de 102,6 lumens par watt et, après 100 heures de service, 90,9 lumens par watt, en utilisant une lampe fluorescente de type courant. On remarquera donc qu'une matière phosphorescente conforme à l'invention donne non seule- ment un débit lumineux supérieur au départ, mais qu'elle assure une meilleure conservation des lampes utilisant la nouvelle matière phosphorescente. 



   L'invention ressortira clairement de la description détaillée d'une forme d'exécution   préfér   donnée ci-après à titre d'exemple avec référence au dessin annexé. 



   La figure 1 est une vue en face, partiellement en coupe longitudinale, d'une lampe fluorescente conforme à l'invention. 



   La figure 2 est un schéma représentant les divers sta- des du procédé de fabrication des nouvelles matières phospho- rescentes. 



   Une façon avantageuse de préparer la matière phospho- rescente perfectionnée consiste dans l'emploi de magnésium comme activant ensemble avec du manganèse, que l'on mélange à un sili- cate de zinc qui peut être considéré comme s'approchant de l'orthosilicate, le silicate utilisé antérieurement étant plu- tôt du métasilicate.

   On veillera cependant à avoir un peu d'acide silicique en excès par rapport à la quantité nécessaire pour faire de l'orthosilicate de zinc zn2SiO4 
Une formule préféréepeut être définie approximativement de la façon suivante: A 

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1,8 mole d'oxyde de zinc ( pour matières phosphorescentes) 
1,0 mole d'acide silicique (pour matières phosphorescentes 
0,078 mole de manganèse (de préférence sous la forme de carbonate de 2% en poids) 
0,0135 mole de magnésium (de préférence sous la forme de nitrate). 



   Les ingrédients sont de préférence broyés au broyeur à boulets pendant une heure avec une petite quantité d'eau distillée, dishydratés à environ 130 C, et ensuite chauffés à environ   12400C   pendant une heure approximativement. On les tamise ensuite sur un tamis de 100 mailles (1600 ouvertures par cm2) de préférence, et on les rechauffe pendant une période de une à trois heures (voir figure 2) jusqu'à ce que le débit reste constant, ce dont on peut se rendre compte en mesurant le débit d'une petite pla- quette prélevée,de la matière phosphorescente. 



   Le pourcentage en moles du composé de magnésium dans le silicate, ce composé pouvant être du nitrate, du carbonate, de l'hydroxyde, de l'oxyde, ou tout autre composé facilement décom- posé en oxyde, peut varier entre 0,005 et 0,10 mole pour des composés de magnésium mono-valents, ou entre des limites corres- pondant à des proportions de magnésium équivalentes, si d'autres composés sont employés. Il est cependant préférable d'utiliser la proportion en moles donnée par la formule précédente ou, tout au moins, une valeur comprise entre 0,012 et 0,015 mole, qui sont les limites optima. Au lieu de carbonate de manganèse, on peut employer le silicate, un oxyde ou tout autre composé connu de manganèse se décomposant facilement en oxyde, la proportion en moles étant telle que l'on obtient la quantité de manganèse cor- respondante. 



   En variante, le silicate de zinc peut être activé au zirconium, et simultanément au manganèse, le même processus étant utilisé pour le manganèse, sauf que le sel de magnésium est rem-      

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 placé par 0,02 mole d'oxyde de zirconium, de préférence. La gamme des concentrations en composés de zirconium, dans laquelle l'activation désirée peut être obtenue, s'étend de 0,005 à 0,2 mole. Avec une telle formule on peut obtenir un débit lumineux de 99,2 lumens par watt au départ, l'activant étant le zirconium, le débit tombant à 88,8 lumens par watt, après 100 heures de service. Ceci constitue une nette amélioration par rapport au silicate de zinc, activé au manganèse, couramment utilisé. 



   En troisième variante,le silicate de zinc peut être ac- tivé au moyen de magnésium et de zirconium réunis, et simultané- ment de manganèse, le magnésium et le zirconium, mélangés en pro- portions quelconques, étant présents en quantités allant de   0 005   à 0,10 mole, conformément au schéma de la figure 2. 



   Le procédé de mélange humide peut être remplacé par le procédé sec caractérisé en ce qu'on broie les ingrédients dans le broyeur à boulets pendant deux heures, on chauffe à environ 1240 C pendant environ une heure, on tamise de préférence au tamis de 100 mailles (1600 ouvertures par   cm)   et on rechauffe à environ   1240 C   pour une période de une à trois heures. 



   La description précédente montre que l'invention procure un silicate de zinc, activé au manganèse, perfectionné, activé en supplément au magnésium et/ou au zirconium, ayant un rendement lumineux élevé et une stabilité accrue. 



   REVENDICATIONS. 



   1.- Matière phosphorescente au silicate de zinc pour lampes fluorescentes, caractérisée en ce qu'elle est activée au manganèse et au moins par un des éléments choisis dans le groupe magnésium et zircon um.

Claims

2. - Matière phosphorescente suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est voisine de l'orthosilicate, et qu'elle est activé au moyen d'Environ 0,012 à 0,015 mole de magné- sium et environ 0,078 mole de manganèse, par mole. <Desc/Clms Page number 5>

3.- Matière phosphorescente suivant les revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle est voisine de l'orthosilicate, et qu'elle est activée au moyen d'environ 0,0135 mole de magné- sium et environ 0,078 mole de manganèse, par mole 4. - Matière phosphorescente suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est voisine de l'orthosilicate, et qu'elle est activée au moyen d'environ 0,005 à 0,2 mole de zir- conium et environ 0,078 mole de manganèse, par mole.

5. - Matière phosphorescente suivant les revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle est voisine de l'orthosillicate, et qu'elle est activée au moyen d'environ 0,02 mole de zirconium et environ 0,078 mole de manganèse, par mole.

6. - Matière phosphorescente suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est voisine de l'orthosilicate et qu' elle est activée au moyen d'un mélange de magnésium et de zirco- nium entre 0,005 et 0,10 mole et environ 0,078 mole de manganèse, par mole.

7.- Matière phosphorescente suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle contient, à l'état brut, environ les constituants suivants : oxyde de zinc, 1,8 mole- acide silicique, 1,0 mole- un composé de magnésium tel que l'oxyde, ou composé dé- composable en oxyde, et équivalent, en quantité de magnésium li- bre, à 0,0135 mole de nitrate - et manganèse, 0,078 mole.

8. - Matière phosphorescente suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle contient, à l'état brut, environ les constituants suivants: oxyde de zinc, 1,78 mole- acide silicique, 1,0 mole- oxyde de zirconium, 0,02 mole- manganèse, 0,078 mole.

9. - Matière phosphorescente suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle contient, à l'état brut, environ les constituants suivants: oxyde de zinc, 1,8 mole- acide silicique, 1,0 mole- un mélange donnant du magnésium et du zirconium, entre 0,005 et 0,10 mole- manganèse, 0,078 mole.

@ <Desc/Clms Page number 6> 10. - Procédé de fabrication d'une matière phosphorescente au silicate de zinc suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on broie ensemble de l'oxyde de zinc, de l'acide silicique, du carbonate de manganèse et au moins une des matières choisies dans le groupe nitrate de magné- sium et mxyde de zirconium pendant au moins une heure, on chauffe à environ 1240 C pendant environ une heure, on tamise de préféren- ce au tainis de 100 mailles (1600 ouvertures par cm2), et on re- chauffe à environ 1240 C pendant une période de une à trois heures- 11.- Procédé suivant la revendication 10., caractérisé en ce qu'on broie ensemble les ingrédients avec une petite quan- tité d'eau distillée et que l'on sèche le mélange à environ 130 C, avant le chauffage.

12. - Matière phosphorescente pour lampes fluorescentes, en substance comme décrit ci-dessus avec référence au dessin annexé.

13.- Procédé de fabrication de matières phosphorescentes pour lampes fluorescentes, en substance comme décrit ci-dessus avec référence au dessin annexé.