Введение к работе
Актуальность темы обусловлена растущими потребностями науки, и техники в качественных и количественных данных "і составе, химических и фазовых превращениях в.технически важных люминофорах в* широком диапазоне условий их синтеза и эксплуатации. Совремешплй уровень развития техники приводит к измеиеішто номенклатуры Л'ОМИ-нофоров, расширению техиологичєскіїх диапазонов условий синтеза и эксплуатации, повышению требований к качеству, которое в значительной степени определяется их составом. Целесообразности нрименепия методов термодинамического моделирования при изучении таких систем обусловлена чрезвычайной трудоемкостью, дороговизной, длительностью, а подчас и невозможностью исследований экспериментальным путем, особенно в области высоких іемператур Применение метода термодинамического моделирования при изучении лгоминсфорпых систем является перспективным в связи с его апробированными возможностями, развитием математического аппарата и усовершенствованием современных ЭВМ. Цель исследования. Цель работы состояла в изучении равновесного состава люмипофорных систем с учетом фазовых и химических превращений, в диапазоне температур 298 — 1500 К и в условиях различных атмосфер их синтеза (в отсутствии газов, водороде, азоте, углекислом газе, кислоро, ;е, воздухе) па основе методов термодинамического моделирования и специально разработанной базы термодинамических данных.
Объекты исследования. В качестве объектов исследования Зыли рассмотрены три системы, представляющие три различных класса люминофоров: смешанная галоидная система — термолюминофор (Са, Li)F : Тт, система па основе фрюорогалогепида бария — рептгеполюмииофор Ba(F, Br) : Ей и галофосфатная система — Ca(POi,F): Sb,Mn,Cd.
Задачи исследования. В процессе моделирования решались следующие задачи:
-
Разработка термодинамической модели для описания люмшюфорных-систем с учетом химических и фазовых превращений, с участием конденсированных и газообразных фаз.
-
Реализация модели для выбранных систем с использованием расширенной компьютерной базы данных и программного обеспечения для работы с ней.
-
Решение задач, связанных с определением равновесного состава в широком диапазоне значений параметров состояния с использованием специальных методов и компьютерных программ моделирования и расчета.
-
Анализ, интерпретащия результатов, выявлепие влияния параметров состояния (температуры, объема, качественного и количественного состава) па поведение лгоминофорной системы в ходе синтеза и эксплуатации.
Научная новизна исследования заключается в том, что в результате проведенной работы: разработано термодинамическое ошісашіе равновесия с учетом химических и фазовых превращений для систем (Ca.,Li)F ; Тт, Ba(F,Br) : Ей, Ca(PO\,F) : Sb,Mn,Cd; получен рапповеспый фазовый и химический состав этих люмшюфорпых систем в широком диапазоне условий сшітеза; исследовано и обосновано влияние параметров состоянья (температура, объем и состав газовой атмосферы) на формирование люмгаюфориой системы.
Практическая'зпачимость работы. Материалы диссертации могут быть использованы при учете технологических факторов, влияющих на эксплуатационные характеристики люминофоров и их старение в ходе длительного хранения или эксплуатащш, при интерпретации результатов, полученных в ходе экспериментальных исследовании люминофоров, при разработке новых люминофоров.
Связь темы с планом научных работ Работа выполнена в
соответствии с нлапаьи РАН на 1996-2000 гг.(комплексная программа "Хим:-ческая термодинамика"-научлый совет 2.19), по паучно-технической программе Ипжепериой академіш России "Химия-человеку" на 1996-1999гг. (разделы 5.2-3).
Апробппия работы. Основпые результаты работы бьпи доложены на: Международное солевом совещании (Салкт -Петербург, 1994), VI Международной конференции "Проблемы сольватации и комнлексообразов<~пия в растворах" (Иваново, 1995), Международной конференции ИТНО-95 (Петрозаводск, 1995), Между паролю и копферепции "Редкоземельные металлы: переработка сырья, производство соедипепий и материалов на их осі тоне" (Красноярск, 1995); паучпо - практической конференции аспирантов СПбГТИ(ТУ), посвящен-пой памяти М.М.Сычева, (Санкт-Петербург, 1997).
На защиту выносятся следующие положения:
-
Термодинамическа.; модель для списания лгомшгофор-ных систем: па смешанной фторидпой основе (термолюминофор (Са,, Li)F : Тт), па основе флюорогалогепида бария (рентгеполюмипофор Ba(Br,F) : Ей), галофосфатпого люминофора Ca{POi,F) : Sb,Mn,Cd с учетом химических и фазовых превращений.
-
Равповеспый состав указанных люмипофорпых систем п диапазон з температур 298 - 1500А' и в условиях различных атмосфер их синтеза: водороде, азоте, углекислом газе, кислороде, воздухе, а отсутствие газов.
-
Влияшге параметров состояния (температура, состав газовой атмосферы) па формирование лкшинофорпой системы.
Публикации. По результатам работы опубликовало б те-зисог докладов и 3 статьи.
Объем и структт, ра работы. Работа состоит из гведения, трех глав, выводов, списка литературы, содержащего 188 наименований. Она изложена на 171 странице машинописного текста, содержит 1 таблицу, 46 рисунков.
