Come migliorare i colori di inclusione?

I pigmenti di inclusione

I colori ceramici sono noti per la loro stabilità unica negli smalti e nel corpo ceramico alle alte temperature. L'intervallo di temperatura stabile di diversi colori nello smalto è di 800 ~ 1300 gradi. La temperatura massima di cottura dipende dalla composizione dei colori. Secondo l'intervallo di temperatura e altre proprietà di stabilità del colore. È adatto rispettivamente per smalto duro, smalto morbido, smalto per piastrelle da parete o smalto sanitario. L'intervallo di temperatura stabile del colore nel corpo è di 1100 ~ 1400 gradi. La temperatura specifica dipende dalla composizione dei pigmenti.

Si trova al microscopio elettronico che il colore uniforme è formato da particelle fini con dimensioni medie delle particelle di micron. Per migliorare la capacità e la stabilità del colorante, un requisito fondamentale è ridurre il più possibile la solubilità delle particelle di colorante nel vetro smaltato. Ossido di stagno (SnO2), zirconia (ZrO2) e il silicato di zirconio sono tutti opacizzanti nei flussi di vetro. Pertanto, hanno le condizioni di base per essere utilizzate come rivestimento colorato.

Questa serie di colori trova applicazione su rivestimenti e decorazioni in porcellanato sanitario.

Uno dei suoi componenti fondamentali è Cd(SxSe1-x), che cambia colore dal rosso vivo all'arancione e poi al giallo a seconda del valore x. Il colore della serie è brillante (c'è un evidente picco di assorbimento nella curva di riflettanza spettrale del sistema, che si muove con x diverse, con conseguente cambiamento di colore).

Tuttavia, la stabilità del colore CdS/CdSe nello smalto ad alta temperatura è molto scarsa. Di solito si rompe sopra gli 800 gradi. Avvolgendo questi colori in stableZrSiO4cristalli, un colore stabile può essere prodotto fino a 1400 gradi.

Quando la nucleazione del Cd(S,Se) microcristallino è controllata, il numero di nuclei cristallini è elevato e il tasso di crescita rallenta. Quando il tasso di crescita diZrSiO4 microcristallino che diventa veloce, è possibile produrre i colori di inclusione con un'elevata velocità di avvolgimento, alta intensità e colori brillanti.

DaCD(SxSe1-x)non può essere completamente avvolto durante la sintesi, nessuno scartatoCD(SxSe1-x)lasciato sulla superficie di ZrSiO4 deve essere lavato via con mezzi chimici.

Proprietà diZrSiO4/Cd(S,Se) pigmento di inclusione

Prestazioni del colore

Analisi in teoria, perché il sistema Cd-S-Se può formare una serie completa di cristalli misti (soluzione solida), ZrSiO4Il pigmento di inclusione /Cd(S,Se) può presentare una transizione da tutto il colore rosso vivo - arancio - giallo.

Stabilità ad alta temperatura

Quando ZrSiO4/Cd(S,Se) viene applicato allo smalto, la viscosità ad alta temperatura dello smalto base fusa ha una grande influenza sulla stabilità del colore.

Lo smalto molto morbido e scorrevole si dissolverà nel CdS/SeZrSiO4strato protettivo. Che causa l'instabileCD(SxSe1-x)colori da scomporre. E questo farà cambiare il colore del rivestimento. La stabilità del colore dell'inclusione consiste nel mantenere la stabilità del colore nello smalto al ciclo di cottura più lungo e alla temperatura di cottura più elevata.

Per testare la stabilità alle alte temperature del materiale del pigmento di inclusione, l'analisi colorimetrica viene eseguita mediante il metodo della temperatura ladder. Il metodo specifico è il seguente: prendi un chip di ceramica lungo e stretto (50 mm × 400 mm). Ricoprire uniformemente la superficie del truciolo con uno strato di glassa colorata. Quindi metti il ​​​​truciolo nel forno a scala tubolare. Il gradiente di temperatura nel forno può essere controllato. C'è una differenza di temperatura di 200 °C lungo la lunghezza del forno, ad esempio 950 ~ 1150 gradi, 900 ~ 1100 gradi. La striscia di temperatura ladder si ottiene dopo che il campione è stato bruciato nel forno a temperatura ladder. L'intervallo di temperatura di cottura può essere determinato dal contrasto di colore lungo la lunghezza della striscia. Quando la differenza di colore △E=0.9NBS, l'intervallo di temperatura corrispondente è l'intervallo di temperatura di cottura.

Stabilità chimica

Oltre a migliorare la stabilità alle alte temperature del colore, la zirconite che circonda CsS/Se può anche fornire una buona protezione contro la corrosione chimica dei colori CdS/Se.

Per avere una migliore resa del colore di inclusione nella glassa di fritta, si suggeriscono i seguenti accorgimenti per ottenere un rosso vivoZrSiO4/Cd(S,Se).

Principali requisiti prestazionali per gli smalti per fritte (smalti di base).

Select: RI=1.9~2.0; tg>500℃; t>600 gradi; un=(60~80) ×10-7 grado^-1

Requisiti di composizione chimica per smalti a base di fritte (percentuale, percentuale)
contenuto di alcali <5%; Il contenuto di SiO2 <50%; Contenuto di PbO ~ 50%; Il contenuto di metalli alcalino terrosi e di boro non dovrebbe essere troppo elevato.

Requisiti per il processo di macinazione a sfera della miscela di smalto colore e basee

Per evitare la distruzione delle inclusioni di zircone, il tempo di molatura della sfera per i colori delle inclusioni e la glassa di fritta dovrebbe essere ridotto il più possibile. Il principio di base è che la miscela sia ben miscelata. A tale scopo, lo smalto di base e i colori di inclusione devono raggiungere la finezza richiesta prima della miscelazione.

Applicazione del colore di inclusione in campi sanitari e altri

I sanitari vengono cotti a 1200~1300grado. DaZrSiO4viene solitamente utilizzato come opacizzante per smalti sanitari, quindi la stabilità diCD(SxSe1-x) l'inclusione del colore è garantita.

Il colore di inclusione applicato nello smalto sanitario è principalmente Cd(SxSe1-x) colore dell'inclusione rosso. I seguenti punti devono essere annotati quando si utilizza:

①Quando la finezza dello smalto sanitario raggiunge il requisito, aggiungere il colore dell'inclusione. Il tempo di macinazione della sfera di miscelazione non deve superare le 2 ore per evitare di danneggiare ilZrSiO4inclusione.

②Non aggiungere ZnO allo smalto per evitare fori di spillo.

③Ridurre la quantità di BaCO3 per ridurre il suo effetto collaterale sul colore.

④Non aggiungere feldspato di litio.

⑤Utilizzare un forte separatore magnetico ad alto gradiente per condurre la separazione magnetica sul liquame di smalto per rimuovere le impurità nocive.

Le applicazioni di colore ceramico, come smalto colorato, smalto su smalto, sotto smalto, pittura a colori, carta colorata in ceramica, marchio e così via, possono anche utilizzareCD(SxSe1-x)colore di inclusione. Ma dovrebbe evitare di ridurre l'atmosfera, in particolare un'atmosfera fortemente riducente.

Studio sul meccanismo di formazione di ZrSiO4-CD(SxSe1-x) colori di inclusione

La formazione di ZrSiO4-CD(SxSe1-x) il pigmento di inclusione può essere suddiviso in due fasi. Includono la formazione di ZrSiO4, la comparsa della fase liquida e la formazione di Cd(SxSe1-x）.

①La fase iniziale

ZrSiO4 è stato ottenuto dalla reazione di SiO₂,Zro₂ e agente mineralizzante. I cristalli formati in questa fase sono piccoli e sono presenti Cd(S_xSe_1-x) microcristalli formati.

②Le principali tappe formative

A questo punto, Cd(S_xSe_1-x) i microcristalli sono inseriti tra ZrSiO₄. Questo fenomeno può essere spiegato dalla teoria della sinterizzazione in fase liquida. La formazione di Li₂SiO₄ la fase vetrosa fa riorganizzare le particelle di zircone. Crescono dissolvendosi,precipitante. Allo stesso tempo, una certa quantità di Cd(SxSe1-x) la soluzione solida è avvolta in ZrSiO4. Di solito il tasso di incapsulamento non è molto elevato perché solo piccole particelle di seleniuro di cadmio possono essere completamente incapsulate da ZrSiO4microcristalli. La chiave per la sintesi dei pigmenti di inclusione è migliorare il tasso di rivestimento dei coloranti.

Controllo di qualità dei pigmenti inclusi

(1)Determinazione della particella

È necessario testare ogni lotto del pigmento di inclusione. L'analizzatore di particelle laser è stato utilizzato per i test. La deviazione tra la dimensione media delle particelle del colorante e la dimensione media standard delle particelle deve essere controllata entro ±25%.

(2)La prova del colore

È necessario eseguire questo test su ogni lotto del pigmento di inclusione. Utilizzando un colorimetro spettrale, l'intervallo di lunghezza d'onda 2 è di 5 nm o 10 nm. Per rappresentare i risultati e calcolare la differenza di colore è stato utilizzato lo spazio colore CIE Lab del 1976. E la deviazione non dovrebbe essere maggiore di 1NBS.
(3)Controllo della temperatura di sintesi

La temperatura della calcinazione del materiale colorato, la temperatura iniziale e la temperatura finale devono essere rigorosamente controllate. La deviazione dallo standard non deve essere superiore al 15%.

Coprecipitazione chimica, un nuovo metodo di preparazione per i pigmenti di inclusione

Per ottenere un colore ad alta temperatura incluson di alta qualità per sotto smalto, è necessario aumentare significativamente la quantità di agente permeante nel cristallo di zirconite. Cioè, per migliorare la velocità di rivestimento. Nel passato metodo in fase solida, il tasso effettivo di infiltrazione dell'agente colorante non è superiore al 5 percento ~ 10 percento, che non può soddisfare i requisiti. Per ottenere il colore della confezione superiore con un avvolgimento elevato velocità, deve essere utilizzato il metodo della fase liquida. Come il metodo di coprecipitazione chimica e il metodo sol-gel.

In questo metodo, le sostanze di piombo, l'idrossido di zirconio e l'acido silicico del colorante vengono precipitati successivamente dalla soluzione acquosa di sale. Con questo metodo, l'efficienza di avvolgimento può arrivare fino al 30% ~ 50%. Il seleniuro di cadmio (CD) può infiltrarsi nel reticolo cristallino di zirconite del 7% ~ 12%. A questo livello, l'intensità del colore del materiale protetto è sufficiente. Oltre a produrre eccellenti effetti cromatici, il metodo di avvolgimento conferisce a questi colori anche una buona stabilità termica fino a 1400 gradi. Ma la sua illuminazione e influenza sono di gran lunga maggiori del colore stesso. A causa dell'universalità del metodo di avvolgimento, non è adatto solo per il sistema di colori al seleniuro di cadmio, ma anche per altri colori con scarsa stabilità del colore.

La stabilità alle alte temperature e la stabilità chimica dei colori di rivestimento li rendono disponibili per la decorazione sotto e negli smalti.