BE545196A - - Google Patents

Description

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   La présente invention se rapporte à des lampes fluores- centes-dont la matière luminescente est un "phosphore" constitué par un mélange de phosphates et de fluorure de calcium et/ou de strontium, un compose cb manganèse et un composé d'antimoine. 



   On a déjà proposé d'incorporer de telles matières lumi- nescentes dans le verre d'un tube à décharges en veillant à ce qu'elles maintiennent ou reconstituent leur propro structure dans le verre. 



   Il est également connu de   mélanger   'les composés précités suivant certaines proportions particulières en vue d'obtenir des produits luminescents. 

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   Les méthodes de préparation, usuelles   denses-matières     florescentes   ne permettent pas d'obtenir une teinte standardisée dans le commerce tout en conservant le maximum de luminosité et on a recours à des tâtonnements. 



   On n'a d'ailleurs pas encore réalisé en pratique de sampe à décharge à faible pression de mercurede la teinte "blanc 6500" ou 'blanc lumière du jour" contenant uniquement une matière telle que définie ci-dessus. 



   Pour obtenir de tels effets lumineux, on a été obligé d'utiliser dès tungstates mélangés à des poudres composées de phosphates et de fluorures ou chlorure de calcium et/ou de stron- tium, d'un   composé 03   manganèse et d'un composé d'antimoine. 



   De tels mélanges coûtent cher et changent de teinte en finissant. 



   Les matériaux luminescents précités peuvent être représentés comme solution solide d'oxydes,   d'halogénures,   de P2 05 et éventuellement d'autres ingrédients. 



   La présente invention se rapporte à des lampes fluo- rescentes dont la matière luminescente ou le "phosphore" est constitué par une solution solide contenant des proportions prédéterminées de P2 05, d'oxyde de calcium, de fluorure 'de calcium, de chlorure de manganèse bivalent et d'oxyde d'antimoine. 



   Ces proportions sont susceptibles de varier suivant la teinte, mais sont soumises à la condition que la somme molaire des halogénures et oxydes est égale à 3.215 à 1 % près par mole de 
P2 05, La quantité de fluorure de calcium y est environ de 0.282 mole par mole de P2 05. 



     .La   quanticé de trioxyde d'antimoine   @  comprise entre 0.002 et 0. 02 mole par mole P2 05. 



   Les trois caractéristiques précitées sont peu responsable de la teinte et déterminent plutôt des conditions de luminosité optimum. L'invention ne se limite pas aux compositions critiques de luminosité optimum, mais fournit en même temps les conditions 

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 nécessaires pour obtenir des poudres qui, incorporées dans des lampes à décharge a faible pression de mercure, rayonnent dans une teinte du corps noir. 



   Selon l'invention 3a quantité de chlorure de manganèse varie suivant la teinte en fonction de la quantité d'oxyde de calcium comme représenté dans le diagramme du dessin annexé. 



   Ce diagramme comporte en ordonnée la quantité de chlorure de manganèse et en abscisse la quantité d'oxyde de calcium, 
Par mole de P2 05, la quantité de chlorure de manganèse varie entre 0.02 et 0.10 mole et la quantité d'oxyde de calcium varie de 2.80   à 2.92   moles. 



   Suivant l'invention, un procédé de fabrication approprié de ces poudres consiste à calciner un mélange finement broyé de proportions prédéterminées de phosphate calcique bibasique, de carbonate de calcium, de fluorure de calcium, de chlorure de manganèse bivalent, et d'oxyde d'antimoine. Ces proportions sont susceptibles de varier suivant la teinte de façon que la somme molaire de tous les ingrédients est égale à 3.215 à 1   %   près si la quantité de phosphate calcique bibasique est égale à 2 moles. 



   De préférence, cette somme molaire de tous les ingrédient varie suivant la teinte et est égale à un pour mille près à 3.214 pour la teinte "blanc 3500", à 3.208 pour la teinte "blanc 4500" et à 3.220 pour la teinte "blanc 6500". 



   La quant de fluorure de calcium est environ 0.282 mole pour 2 moles de phosphate calcique bibasique. 



   Le trioxyde d'antimoine est ajouté en une quantité supérieure à la proportion d'antimoine contenue dans le produit fini, car une quantité difficilement contrôlable d'antimoine s'é- vapore au cours de la calcination sous forme de chlorure. L'éva- poration d'antimoine est d'autant plusforte que la quantité des composés chlorés en l'espèoe du chlorure de manganèse, est plus élevée. 

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   Il convient donc d'ajouter une quantité d'antimoine plus grande pour des teneurs en chlorure plus élevées. Pour obtenir de bonnes poudres, il a été trouvé que de 0. 008 à 0.02 mole d'antimoino trioxyde par 2 moles de phosphate calcique bibasique donnent les meilleurs résultats. 



   La quantité de carbonate de calcium varie suivant la teinte entre   0.80   et 0. 92 mole et la quantité de chlorure de man-   .     ganèse   varie entre 0.1 et 0.02 mole par rapport à deux moles de phosphate calcique bibasique. 



   Dans le tableau suivant sont donnés, à titre d'exemple non limitatif, les constituants avant calcination pour trois poudres fluorescentes différentes : 
 EMI4.1 
 
<tb> constituants <SEP> composition <SEP> des <SEP> poudres <SEP> exprimée <SEP> en <SEP> moles
<tb> 
<tb> 1 <SEP> II <SEP> III
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Ca <SEP> H <SEP> P04 <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> 2
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Ca <SEP> F2 <SEP> 0.2820 <SEP> 0.2820 <SEP> 0.2820
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Mn <SEP> C12.4 <SEP> H20 <SEP> 0. <SEP> 0748 <SEP> 0.0520 <SEP> 0.0272
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Ca <SEP> C03 <SEP> 0. <SEP> 8400 <SEP> 0. <SEP> 8600 <SEP> 0.9000
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Sb2 <SEP> 03 <SEP> 0.

   <SEP> 0172 <SEP> 0.0140 <SEP> 0.0110
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Total <SEP> 3.2140 <SEP> 3.2080 <SEP> 3.2202
<tb> 
 
Tous les produits faisant partie du mélange doivent être d'une très grande pureté. Ceci est vrai en particulier pour le 

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 phosphate, constituant principal du mélange. 



   Dans le but d'obtenir des résultats reproductibles, et de s'assurer un rendement lumineux de haute qualité des poudres et des lampes, la demanderesse a utilisé les phosphates parti- culièrement purs préparés suivant le brevet   .belge   déposé le 7   Février   1956, pour :"Procédé de fabrication de phosphate alcalino-terreux bibasique .et poudre luminescente contenant un tel   phosphate".   



   Les'constituants d'une poudre sont mélangés, puis très finement broyés, dans un broyeur à marteaux. Après broyage, les constituants sont à nouveau mélangés pour parer aux sépara- tions qui auraient pu se produire au cours du broyage. Le produit ainsi préparé est mis dans des creusets en silice fondue d'une capacité de 2 à 3 litres et recouverts de couvercles de la même matière. La calcination a lieu   à' une   température d'en- viron   1170    0 pendant 4 à 5 heures. Après un refroidissement en creusets fermés, la masse obtenue subit encore un léger   broyas   ge, et est prête à être appliquée dans les lampes ou autres dispositifs fluorescents par un procédé connu en soi. 



   Les lampes équipées avec les poudres des exemples I, II III ci-dessus possèdent des teintes standardisées du corps noir. 



  L'exemple I correspond à la teinte    blanc     3500",   II correspond à la teinte "blanc 4500" et III correspond à la teinte "blanc 6500". 



   Les teintes du corps noir décrites ne sont pas limitati- ves. Elles peuvent au contraire être ajustées à toute valeur intermédiaire en variant les proportions des constituants confort mément aux valeurs indiquées par le diagramme, 
Il est également possible d'extrapoler le diagramme au voisinage de la gamme donnée par les exemples précités. Les tolérances pour les teintes étant assez larges, il est admissible du s'écarter un peu des valeurs précises. , 

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On conçoit aisément qu'il est possible selon l'invention de réaliser une gamme homogène de poudres d'utilisation pratique alors que les procédés connus ne réalisent que certaines teintes. 



   Les lampes revêtues de poudres dont la composition est déterminée suivant le diagramme annexé possèdent une luminosité d'environ 60 lumen/watt après 100 heures de service. 



   Comme mentionné ci-dessus les poudres fluorescentes -selon l'invention peuvent être utilisées dans les lampes à décharges dans la vapeur de mercure à faible pression. Ceci est   du. au   fait que la déchargé dans la vapeur de mercure émet une lumière ultraviolette de longueur d'onde   2537 A   qui excite la   ' fluorescence   de ces poudres. 



   Ces poudres peuvent aussi servir pour recouvrir les ampoules des tubes à décharges dans la vapeur de mercure à haute pression. 



   Cette application est avantageuse, parce que les dites poudres possèdent une fluorescence très marquée lors d'une excitation par les rayons ultraviolets de longueur d'onde 3650  , émis par des lampes à décharges dans la vapeur de mercure à haute pression. La teinte de cette fluorescence est beaucoup plus jaune et l'intensité est moins forte que la teinte et l'intensité de la fluorescence excitée par l'ultraviolet lointain (2537   1...). De   plus la teinte et l'intensité de cette fluorescence se maintiennent même à une température élevée. 



   Il est connu que des poudres préparées selon les procédés antérieurs et constituées également de phosphate et de fluorure de calcium, d'un composé de manganèse et d'un composé d'antimoine n'émettent pas de lumière fluorescente lorsqu'elles sont excitées par la lumière ultraviolette 3650  . 



   L'invention permet donc d'augmenter l'efficacité lumi- neuse des lampes à décharges dans la vapeur de mercure à haute pression et de corriger la lumière bleue très crue par une compo- Gante jaunâtre.

Claims (1)

1. RESUME, 1. Produits luminescents contenant des proportions pré- déterminées de P2 05, d'oxyde de calcium, de fluorure de calcium de chlorure de manganèse bivalent, et d'oxyde d'antimoine carac-, térisés en ce que les proportions sont susceptibles de varier suivant la'.teinte, mais soumises à la condition que par mole P2 05, la somme molaire des halogénures et oxydes est égale à 3.215 à 1%.près.

   2. Produits suivant 1 caractérisés en ce que la quantité molaire de fluorure de calcium est environ 0.282 mole par rapport à une mole P2 05.

   3. Produits suivant 1 ou 2 caractérisés en ce que la quantité de trioxyde d'antimoine est comprise entre 0.002 et 0.02 mole par mole de P2 05.

   4. Produits suivant 1 à 3 caractérisés en ce que la quantité de chlorure de manganèse est déterminée suivant la teinte entre 0. 02 et 0.10 mole et la quantité d'oxyde de calcium . varie de 2. 80 à 2.92 moles par mole de P2 05.

   5. Procédé de fabrication de produits luminescents suivant 1 à 4 à partir de phosphate calcique bibasique, de carbo- nate decalcium, de fluorure de calcium., de chlorure de manganèse bivalent et d'oxyde d'antimoine caractérisé en ce que pour deux ' moles de phosphate calcique bibasique la somme molaire des in- .grédients précités est égale à 3.215 à 1 % près.

   6. Procédé de fabrication de produits luminescents suivant 5 caractérisé en ce que pour deux moles de phosphate calcique bibasique la somme molaire des ingrédients précités est . déterminée suivant la teinte à un pour mille près et équivaut à 3.214 pour la teinte "blanc 3500", 3208 pour la teinte "blanc 4500" et 3.220 pour la teinte "blanc 6500".

   7. Procédé de fabrication de produits luminescents sui- vant 5 ou 6 caractérisé en ce que pour deux moles de phosphate calcique bibasique on ajoute environ 0.282 mole de fluorure de calcium. <Desc/Clms Page number 8>

   8. Procédé de fabrication suivant 5,6 ou. 7 caractérisé en ce que pour deux moles de phosphate calcique bibasique on ajoute entre 0.008 et 0.02 mole d'antimoine trioxyde..

   9. Procédé de fabrication suivant 5 à 8 caractérisé en ce que pour deux moles de phosphate calcique bibasique on ajoute une quantité de carbonate de calcium comprise entre 0.80 et 0.92 mole et une quantité de chlorure de manganèse comprise entre 0.02 et 0.1 mole.

   10. Lampe fluorescente équipée d'une poudre suivant 1 à 4.

   11. lampe fluorescente de teinte "lumière du jour" carac- est térisée en ce qu'elle/revêtue uniquement d'une poudre contenant des proportions .prédéterminées de P2 05, d'oxyde de calcium de fluorure de calcium, de chlorure de manganèse et d'oxyde d'an- timoine.