H ình 3.5: Ảnh SEM của mẫu 5 10
3.5.2.Ứng dụng trong chế tạo đèn huỳnh quang compact
Hiện nay, tiết kiệm năng lượng đã và đang là một vấn đề vô cùng cấp thiết. Vật liệu phát quang ba màu được đặc biệt quan tâm bởi nhiều nhà khoa học trên thế giới vì hiệu quả và khả năng tiết kiệm năng lượng trong chiếu sáng của chúng.
Đèn sợi đốt truyền thống được cho là kém hiệu quả về mặt sử dụng năng lượng. So với bóng đèn sợi đốt, các bóng đèn huỳnh quang compact có những ưu điểm rõ rệt. Đèn compact không chỉ có hiệu suất phát quang cao hơn (4 6 lần) mà còn có thời gian hoạt động dài hơn (10 20 lần). Do đó, đèn - - compact đang được đưa vào sử dụng rộng rãi.
Đèn compact được ứng dụng rộng rãi trong đời sống hàng ngày thường là đèn compact phát ra ánh sáng trắng. Một trong những cách phổ biến nhất để chế tạo đèn compact hiện nay là phương pháp trộn màu, sử dụng ba loại vật liệu phát ra ba màu cơ bản là màu đỏ, màu lam và màu lục để tạo nên ánh sáng trắng.
Các vật liệu phát quang thường ở dạng bột, thành phần vật liệu phát quang bao gồm chất nền và các chất pha tạp (đất hiếm, kim loại chuyển tiếp).
Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật và sự phát triển của ngành công nghiệp chiếu sáng, các loại vật liệu có khả năng phát quang trong vùng ánh sáng nhìn thấy đã được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi. Các vật liệu phát quang ánh sáng màu đỏ bao gồm: Y2O3:Eu3+, MgSiO5:Mn, SrTiO3:Pr, SrS:Eu… Các vật liệu phát quang ánh sáng màu lam bao gồm: SrS:Cu, Ga2S4:Ce, BaSO4:Eu, Y2SiO5:Ce… Các vật liệu phát quang ánh sáng màu lục bao gồm: ZnS:Cu, LaPO4:Ce, Y2SiO5:Tb, MgSiO3:Ti… Trộn ba loại bột với
ba màu nói trên theo một tỷ lệ thích hợp sẽ thu được bột ba màu phát ra ánh sáng trắng.
Luận án đã trình bày nghiên cứu tổng hợp Zn2SiO4:Mn, đó là một loại b phát quang một àu lục. Zn2SiO4:Mn tổng hợp ở trên được ứng dụng như là một thành phần của bột huỳnh quang ba màu. Sau khi trộn Zn2SiO4:Mn tạo bột huỳnh quang ba màu, bột thu được này được tráng đèn compact tại công ty Cổ phần bóng đèn phích nước Rạng Đông, kết quả được chỉ ra ở h 3.58 ình như sau:
Hình 3.58: Kết quả thử nghiệm mẫu đèn sản xuất từ Zn2SiO4:Mn tổng hợp được
Nhận xét:
B ột huỳnh quang ba m àu được ử ụng để ản s d s xuất bóng đèn huỳnh quang compact công ty bóng ở đèn ạng R Đông được trộn ừ t ba b m cột àu ơ
b là m , m lam và m l theo m t l ản àu đỏ àu àu ục ột ỷ ệ phối trộn nhất định. B ột phát quang m làu ục Zn2SiO4:Mn tổng ợp được ủa h c luận án được thay th ế hoàn to b m l àn ột àu ụchiện đ ang s dử ụng ại t công ty. có Để được ột b ba màu, trộn b át quang Znột ph 2SiO4 màu l nục ày v b mới ột àu và mđỏ àu lam theo t ỷ l t ng t t l ba m ang dệ ươ ự ỷ ệ àu đ áp ụng ại t công ty. K ết quả thử nghi thu ệm được là rất kh quan, sả ản phẩm bóng đèn compact s ản xuất ừ ột t b huỳnh quang ba m (trong b m l là b àu đó ột àu ục ột Zn2SiO4:Mn) có chất ượng ươ l t ng t bóng ự đèn được ản s xuất ừ ột t b huỳnh quang ba m mà công ty hi ang àu ện đ s dử ụng. C ông s c b ác th ố ơ ản đánh á gi chất ượng ủa l c bóng đèn được đo đạc và kiểm định ại t òng ph quản lý chất ượn l g c công ty ủa Cổ phần bóng đèn phích nước Rạng Đông được ( ch ra h 3.58). Nhỉ ở ình ư vậy, Zn2SiO4:Mn tổng hợp được có thể sử dụng như là một thành phần của bột huỳnh quang ba màu trong sản xuất đèn huỳnh quang compact tại công ty Cổ phần bóng đèn phích nước Rạng Đông.
KẾT LUẬN
Từ các kết quả nghiên cứu đã thu được, có thể rút ra một số kết luận chính như sau:
1. Chất phát quang kẽm silicat kích hoạt bởi mangan Zn2SiO4:Mn đã được tổng hợp thành công theo phương pháp đồng kết tủa. Chất phát quang Zn2SiO4:Mn tổng hợp được trong điều kiện đơn giản: Quá trình kết tủa precursor được tiến hành ở nhiệt độ thường, trong môi trường pH 9, sau đó precursor được nung trong môi trường không khí ở nhiệt độ 900oC, tốc độ nâng nhiệt 10oC/phút, thời gian lưu nhiệt 30 phút.
2. Chất phát quang kẽm silicat kích hoạt bởi mangan thu được có thành phần Zn1,98Mn0,02SiO4 đơn pha, cấu trúc mặt thoi phát ra ánh sáng màu lục ở bước sóng λmax= 525 nm khi kích thích bởi tia UV có bước sóng = 325 nm. 3. Sự tạo thành tinh thể -Zn2SiO4 bắt đầu ở 750oC, tăng tiếp nhiệt độ nung, dạng -Zn2SiO4 chuyển dần về dạng -Zn2SiO4. Ở 900oC, sản phẩm thu được
chỉ chứa một dạng tinh thể duy nhất là -Zn2SiO4. Dạng β-Zn2SiO4 phát quang màu vàng ở bước sóng λmax = 576 nm -, α Zn2SiO4 phát quang màu lục ở bước sóng λmax = 525 nm khi bị kích thích bởi tia UV có bước sóng λ = 325 nm.
4. Trong số các phụ gia nghiên cứu, chất hoạt động bề mặt SDS thêm vào với tỷ lệ mol SDS/Zn2+ 3,125% = tạo thành sản phẩm có cường độ phát quang cao nhất và cỡ hạt đồng đều hơn.
5. Bước đầu nghiên cứu thử nghiệm ứng dụng chất phát quang trong chế tạo mực in phát quang và chế tạo đèn huỳnh quang compact. Bột phát quang kẽm silicat kích hoạt bởi mangan tổng hợp theo phương pháp đồng kết tủa có thể sử dụng để chế tạo mực in phát quang in lên các sản phẩm cần bảo mật hay
chống hàng giả. Zn2SiO4:Mn tổng hợp được có thể sử dụng như là một thành phần của bột huỳnh quang ba màu trong sản xuất đèn huỳnh quang compact tại công ty Cổ phần bóng đèn phích nước Rạng Đông.