Kernfragen der Massenproduktion und umfassende Minderungsstrategien für PiG (Phosphor im Glas) (Punkt 2)

Glaspulver und Leuchtstoffpulver absorbieren Feuchtigkeit; Carbonate zersetzen sich unter Freisetzung von CO₂, während Nitrate NOₓ produzieren. Beim Mischen des Pulvers und beim Verdichten des Grünkörpers wird Luft eingeschlossen. In der frühen Sinterphase entweichen die Gase nicht, was zu großen Blasen und kontinuierlichen grauen Blasenansammlungen führt. Dadurch wird die Transmission drastisch reduziert, es kommt zu örtlicher Verdunkelung und ungleichmäßigen Lichtflecken.

Eine unausgewogene Dosierung von Läuterungsmitteln (CeO₂, Sb₂O₃) oder eine zu schnelle Abkühlung führen zur Übersättigung des gelösten Gases in der Glasschmelze und zur Bildung winziger Mikrobläschen. Geschlossene Poren im Inneren von Grünkörpern verschmelzen beim Sintern nicht und bilden Hohlräume im Mikrometerbereich.

Ungleichmäßiges Trockenmischen, unzureichender Pressdruck und kurze Haltezeit hinterlassen große Lücken zwischen den Partikeln. Nach dem Sintern bleiben miteinander verbundene Innenporen zurück, was zu einer extrem geringen mechanischen Festigkeit und Kantenausbrüchen beim Schneiden führt.

Trocknen Sie Glaspulver und Leuchtstoffpulver 4–12 Stunden lang bei 120–180 °C im Vakuum, um adsorbiertes Wasser vollständig zu entfernen. Nehmen Sie Glaspulver mit geringer Zersetzung ein und reduzieren Sie den Anteil an Carbonat-Rohstoffen.

Ersetzen Sie das Trockenmischen durch Nassmahlen in der Kugelmühle mit wasserfreiem Ethanol oder Isopropanol als Medium, um eine gleichmäßige Pulverdispersion zu erreichen und eingeschlossene Luft zu beseitigen. Führen Sie nach dem Mahlen in der Kugelmühle eine Vakuumtrocknung bei niedriger Temperatur durch, um eine Agglomeration mit eingeschlossenen Blasen zu vermeiden. Kontrollieren Sie eine enge Partikelgrößenverteilung der Leuchtstoffe, um Lücken zwischen den Partikeln zu minimieren.

• Verwenden Sie segmentiertes einachsiges hydraulisches Pressen: langsamen Druckanstieg → Druck 30–120 s lang halten → langsame Druckentlastung, um innere Luft abzulassen und Rückprallhohlräume zu verhindern.
• Wenden Sie bei High-End-Produkten kaltisostatisches Pressen (CIP) an, um eine gleichmäßige Grünkörperdichte und eine geringere Porosität unter 1 % zu erreichen.
• Führen Sie bei Dünnschicht-PiGF vor dem Siebdruck eine Vakuumentschäumung der Aufschlämmung und eine statische Entgasung durch.