Como melhorar as cores de inclusão?

Os pigmentos de inclusão

As cores cerâmicas são conhecidas por sua estabilidade única em esmaltes e corpos cerâmicos em altas temperaturas. A faixa de temperatura estável de cores diferentes no esmalte é de 800 a 1300 graus. A temperatura máxima de queima depende da composição das cores. De acordo com a faixa de temperatura e outras propriedades de estabilidade de cor. É adequado para esmalte duro, esmalte macio, esmalte de parede ou esmalte sanitário, respectivamente. A faixa de temperatura estável da cor no corpo é de 1100 a 1400 graus. A temperatura específica depende da composição dos pigmentos.

É descoberto pelo microscópio eletrônico que a cor uniforme é formada por partículas finas com tamanho médio de partícula de mícron. A fim de melhorar a capacidade e a estabilidade do corante, um requisito básico é reduzir a solubilidade das partículas do corante no vidro vidrado tanto quanto possível. Óxido de estanho (SnO2), zircônia (ZrO2) e silicato de zircônio são todos opacificantes em fluxos de vidro. Portanto, eles têm as condições básicas para serem usados ​​como revestimento de cor.

Esta série de cores é aplicada em revestimentos e decoração de porcelanatos sanitários.

Um de seus componentes básicos é o Cd(SxSe1-x), que muda de cor de vermelho brilhante para laranja e depois para amarelo, dependendo do valor de x. A cor da série é brilhante (há um pico de absorção óbvio na curva de refletância espectral do sistema, que se move com x diferentes, resultando em uma mudança de cor).

No entanto, a estabilidade da cor CdS/CdSe no vidrado a alta temperatura é muito fraca. Geralmente quebra acima de 800 graus. Ao envolver essas cores em estávelZrSiO4cristais, uma cor estável pode ser produzida até 1400 graus.

Quando a nucleação do Cd(S,Se) microcristalino é controlada, o número de núcleos de cristal é grande e a taxa de crescimento torna-se lenta. Quando a taxa de crescimento deZrSiO4 microcristalino ficando rápido, as cores de inclusão com alta taxa de envolvimento, alta intensidade e cor brilhante podem ser produzidas.

DesdeCd(SxSe1-x)não pode ser completamente embrulhado durante a síntese, qualquer desembrulhoCd(SxSe1-x)deixado na superfície do ZrSiO4 deve ser lavado por meios químicos.

Propriedades deZrSiO4/Cd(S,Se) pigmento de inclusão

Desempenho de cor

Análise em teoria, porque o sistema Cd-S-Se pode formar uma série completa de cristais mistos (solução sólida), ZrSiO4O pigmento de inclusão /Cd(S,Se) pode apresentar transição de todas as cores vermelho brilhante - laranja - amarelo.

Estabilidade de alta temperatura

Quando ZrSiO4/Cd(S,Se) é aplicado ao esmalte, a viscosidade em alta temperatura do esmalte de base fundida tem grande influência na estabilidade da cor.

O esmalte muito macio e fluido se dissolverá no CdS/SeZrSiO4camada protetora. Que causando a instabilidadeCd(SxSe1-x)cores para se decompor. E isso fará com que a cor do revestimento mude. A estabilidade da cor de inclusão é manter sua estabilidade de cor no esmalte no ciclo de queima mais longo e na temperatura de queima mais alta.

Para testar a estabilidade de alta temperatura do material de pigmento de inclusão, a análise colorimétrica é realizada por meio do método de temperatura de escada. O método específico é o seguinte: Pegue uma lasca de cerâmica longa e estreita (50 mm × 400 mm). Cubra uniformemente a superfície do chip com uma camada de esmalte colorido. Em seguida, coloque o chip no forno de escada tubular. O gradiente de temperatura no forno pode ser controlado. Há uma diferença de temperatura de 200C ao longo do comprimento do forno, como 950~1150 graus, 900~1100 graus. A faixa de temperatura ladder é obtida após a amostra ser queimada no forno de temperatura ladder. A faixa de temperatura de queima pode ser determinada pelo contraste de cor ao longo do comprimento da tira. Quando a diferença de cor △E=0.9NBS, a faixa de temperatura correspondente é a faixa de temperatura de queima.

Estabilidade química

Além de melhorar a estabilidade da cor em altas temperaturas, a zircônia ao redor do CsS/Se também pode fornecer uma boa proteção contra a corrosão química das cores CdS/Se.

Para obter melhor desempenho da cor de inclusão no esmalte frita, as seguintes medidas são sugeridas para obter vermelho brilhanteZrSiO4/Cd(S,Se).

Principais requisitos de desempenho para vidrados de frita (esmaltes de base).

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

Requisitos de composição química para esmaltes à base de frita (porcentagem, porcentagem)
Conteúdo alcalino < 5%; O conteúdo de SiO2 < 50 por cento; teor de PbO ~ 50 por cento; O teor de metais alcalinos terrosos e boro não deve ser muito alto.

Requisitos para o processo de moagem de bolas da mistura de cor e vidrado de basee

Para evitar a destruição das inclusões de zircônio, o tempo de moagem das bolas para as cores de inclusão e esmalte de frita deve ser reduzido o máximo possível. O princípio básico é que a mistura esteja bem misturada. Para isso, o esmalte base e as cores de inclusão devem atingir a finura necessária antes da mistura.

Aplicação de cor de inclusão em áreas sanitárias e outras

Louças sanitárias são disparadas em 1200 ~ 1300grau. DesdeZrSiO4é geralmente usado como opacificante para esmaltes sanitários, então a estabilidade deCd(SxSe1-x) cor de inclusão é garantida.

A cor de inclusão aplicada no esmalte sanitário é principalmente Cd(SxSe1-x) cor de inclusão vermelha. Os seguintes pontos devem ser observados ao usar:

①Quando a finura do esmalte sanitário atingir o requisito, adicione a cor de inclusão. O tempo de moagem da bola de mistura não deve exceder 2h para evitar danos aoZrSiO4inclusão.

②Nenhum ZnO deve ser adicionado ao esmalte para evitar furos.

③Reduza a quantidade de BaCO3 para reduzir seu efeito colateral na cor.

④Não adicione feldspato de lítio.

⑤Use o separador magnético forte de alto gradiente para conduzir a separação magnética na pasta de esmalte para remover as impurezas nocivas.

As aplicações de cor de cerâmica, como esmalte colorido, esmalte, esmalte, pintura colorida, papel manchado de cerâmica, marca registrada e assim por diante, também podem usarCd(SxSe1-x)cor de inclusão. Mas deve evitar atmosfera redutora, especialmente atmosfera redutora forte.

Estudo sobre o mecanismo de formação de ZrSiO4-Cd(SxSe1-x) cores de inclusão

A formação de ZrSiO4-Cd(SxSe1-x) o pigmento de inclusão pode ser dividido em duas etapas. Eles incluem a formação de ZrSiO4, o aparecimento da fase líquida e a formação de Cd(SxSe1-x）.

①A fase inicial

ZrSiO4 foi obtido pela reação de SiO₂,ZrO₂ e agente mineralizante. Os cristais formados nesta fase são pequenos e possuem seis lados Cd(S_xSe_1-x) microcristais formados.

②Principais estágios formativos

Nesta fase, Cd(S_xSe_1-x) microcristais são colocados entre ZrSiO₄. Este fenômeno pode ser explicado pela teoria da sinterização em fase líquida. A formação de Li₂SiO₄ A fase de vidro faz com que as partículas de zircônio se reorganizem. Eles crescem por dissolução,precipitando. Ao mesmo tempo, uma certa quantidade de Cd(SxSe1-x) solução sólida é envolvida em ZrSiO4. Normalmente, a taxa de encapsulamento não é muito alta porque apenas pequenas partículas de seleneto de cádmio podem ser completamente encapsuladas por ZrSiO4microcristais. A chave para a síntese de pigmentos de inclusão é melhorar a taxa de revestimento dos corantes.

Controle de qualidade de pigmentos de inclusão

(1)Determinação de partícula

É necessário testar cada lote do pigmento de inclusão. O analisador de partículas a laser foi usado para o teste. O desvio entre o tamanho médio de partícula do corante e o tamanho médio padrão de partícula deve ser controlado em ±25%.

(2)O teste da cor

É necessário fazer este teste de cada lote do pigmento de inclusão. Usando um colorímetro espectral, o intervalo de comprimento de onda 2 é 5 nm ou 10 nm. O espaço de cores 1976 CIE Lab foi usado para representar os resultados e calcular a diferença de cor. E o desvio não deve ser maior que 1NBS.
(3)Controle da temperatura de síntese

A temperatura da calcinação do material colorido, a temperatura inicial e a temperatura final devem ser rigorosamente controladas. O desvio do padrão não deve ser superior a 15 por cento.

Coprecipitação química, um novo método de preparação de pigmentos de inclusão

A fim de obter uma cor de alta qualidade, mesmo em altas temperaturas, para sub-vidrado, é necessário aumentar significativamente a quantidade de agente de permeação no cristal de zircônia. Ou seja, para melhorar a taxa de revestimento. No método de fase sólida anterior, a taxa efetiva de infiltração do agente corante não é superior a 5% ~ 10%, o que não atende aos requisitos. taxa, o método da fase líquida deve ser usado. Tal como método de coprecipitação química e método sol-gel.

INeste método, as substâncias de chumbo, hidróxido de zircônia e ácido silícico do corante são precipitadas sucessivamente a partir da solução aquosa de sal. Com este método, a eficiência de embalagem pode ser de até 30% ~ 50%. infiltram-se na rede cristalina de zircônia em 7% a 12%. Nesse nível, a intensidade da cor do material protegido é suficiente. Mas sua iluminação e influência são muito maiores do que a própria cor. Por causa da universalidade do método de embalagem, não é apenas adequado para o sistema de cores de seleneto de cádmio, mas também adequado para outras cores com baixa estabilidade de cor.

A estabilidade de alta temperatura e a estabilidade química das cores de revestimento as tornam disponíveis para decoração sob e em esmaltes.