Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio (Feb 2004)
Cambios en las propiedades luminiscentes de un feldespato potásico inducidos por efecto térmico y exposición a infrarrojo
Abstract
Luminescence properties of quartz and feldspars, main components of traditional ceramic materials (bricks, tiles or porcelains), change considerably during the manufactured process that involves a heating treatment up to ∼900ºC (bricks) or ∼1200ºC (porcelains). The aim of this paper is the study of the change the luminescence properties of a well characterised K-rich feldspar (KAlSi3O8) when (i) thermal treatment and (ii) infrared exposure are performed. It could be appreciated an increase in the intensity of the radioluminescence (RL) and cathodoluminescence (CL) curves when progressive thermal treatment at 500oC from 2h to 96h are applied. No significant changes in the shapes of the curves could be detected. As no structural changes have been detected by X-ray diffraction, the change in the sensitivity of the curve can be due to selfdiffusion of alkali (K, Li, Na or Rb) through the lattice and interphases. On the other hand, the feldspar blue thermoluminescence (TL) emission is slightly shifted towards high temperature when is previously exposed to infrared luminescence for 10 minutes. Probably this effect is a consequence of an electronic transition from shallower to deeper traps by tunnelling or a continuum in the trap distribution.<br><br>Las propiedades luminiscentes del cuarzo y de los feldespatos, que son componentes mayoritarios de los materiales cerámicos tradicionales (ladrillos, azulejos o porcelanas), varían considerablemente durante el proceso de fabricación que implica un calentamiento hasta ∼900ºC en ladrillos o ∼1200ºC en porcelanas. En este trabajo se ha estudiado como varía la luminiscencia de un feldespato potásico (KAlSi3O8) perfectamente caracterizado cuando es sometido a (i) tratamientos térmicos y (ii) exposición al infrarrojo. Se ha observado que calentamientos progresivos desde 2 hasta 96 horas a una temperatura de 500ºC producen un aumento proporcional de la intensidad en las curvas de radioluminiscencia (RL) y catodoluminiscencia (CL) sin modificar su forma. Dado que no se ha apreciado cambio alguno en la estructura cristalina estudiada por difracción de rayos X, es probable que esta variación de la intensidad sea debida a una auto-difusión de los iones alcalinos (K, Li, Na o Rb) a través de las interfases de la red. Por otra parte, la emisión termoluminiscente (TL) del feldespato potásico se desplaza moderadamente hacia altas temperaturas cuando previamente es expuesto a radiación infrarroja durante 10 minutos. Es probable que este fenómeno sea debido a una transición electrónica por efecto túnel desde trampas más superficiales hacia trampas más profundas o a un mecanismo continuo en la distribución de las trampas.
