Способ получения композиционного керамического материала (варианты)

Abstract

FIELD: chemistry. SUBSTANCE: group of inventions relates to methods of producing luminescent composite ceramic material based on alpha-aluminium oxide and aluminium-magnesium spinel which can be used in making light-emitting and light signal devices, e.g. light-emitting diodes and traffic lights. In the first version the method is based on preparation of a composition by mixing powdered components which contain aluminium, magnesium and silicon, moulding the composition and then thermal treatment of the composition at temperature not exceeding 1650°C in an air atmosphere or in a vacuum. The method uses nanopowder components with particle size between 5 and 60 nm. The aluminium- and magnesium-containing component is taken in form of a solid solution of magnesium in aluminium oxide (AlₓMg_1-x)₂O₃ (1>x>0.6) in amount of 60-99 wt %, and the silicon-containing component is taken in form of silicon carbide SiC in amount of 1-40 wt %. The composition is moulded until attaining relative density of 0.3-0.9. Thermal treatment is carried out until the ceramic attains relative density of at least 0.6. The lower limit of the temperature range is equal to 1200°C, and the thermal treatment period ranges from 0.1 minutes to 200 hours. EFFECT: obtaining composite ceramic material with an intense red colour emission in the 680-700 nm range. 48 cl, 12 ex, 1 tbl, 1 dwg.

Группа изобретений относится к способам создания люминисцентного композиционного керамического материала на основе альфа-оксида алюминия и алюмомагниевой шпинели, который может быть использован при разработке светоизлучающих и светосигнальных устройств, например светодиодов и светофоров. Способ по первому варианту основан на изготовлении композиции смешиванием порошковых компонентов, содержащих алюминий, магний и кремний, формовании композиции и ее последующей термообработке при температуре, находящейся в диапазоне, верхний предел которого равен 1650°С, в воздушной атмосфере или в вакууме. В способе используют нанопорошковые компоненты с размерами частиц от 5 до 60 нм. Алюминий- и магнийсодержащий компонент взяты в виде твердого раствора магния в оксиде алюминия (AlₓMg_1-x)₂O₃ (1>х>0,6) в количестве 60?99 вес.%, а кремнийсодержащий компонент взят в виде карбида кремния SiC в количестве 1?40 вес.%. Формование композиции осуществляют до достижения относительной плотности 0,3?0,9. Термообработку ведут до достижения керамикой относительной плотности не менее 0,6, нижний предел диапазона температур выбран равным 1200°С, а нижний и верхний пределы диапазона времени термообработки выбраны равными, соответственно 0,1 мин и 200 ч. Технический результат заключается в получении композиционного керамического материала, обладающего интенсивным излучением красного цвета в полосе 680-700 нм. 12 н. и 36 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.