Miss.aysoo
کاربر نگاه دانلود
پیگمنت ها و رنگدانه های مورد استفاده در صنعت سرامیک
یک ذره‌ی پیگمنت یک جامد سیاه، سفید، یا رنگی است که در زمینه‌ی خود یت نداشته و به طور شیمیایی و فیزیکی با آن واکنش نمی‌دهد. بنابراین یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های پیگمنت های سرامیکی پایداری حرارتی در دماهای بالاست. یکی دیگر از ویژگی‌های این مواد پایداری شیمیایی نسبت به فازها و حتی مایعاتی است که در طی عملیات پخت لعاب و بدنه تولید میشوند.
طبقه بندی پیگمنت های مورد استفاده در لعاب‌ها می‌تواند به روش‌های مختلف صورت گیرد: مثلا منشأ، رنگ، ساختار شیمیایی، روش تولید و استفاده‌ی نهایی.
غیر اکسیدی‌ها
کادمیم سولفوسلنید (Cd)Sx,Se1-x یکی از رنگ دانه های مهم است. علت این مسئله این است که تنها رنگدانه موجودی است که بوسیله ی آن رنگ‌های قرمز و نارنجی (مورد استفاده در لعاب‌ها) ساخته میشود (تغییر رنگ از قرمز به نارنجی با تغییر مقدار سلنیوم انجام میشود). روش قدیمی برای تولید این رنگ، به دام انداختن کادمیم سولفوسلنید در یک زمینه‌ی دیرگداز زینتر شده از مواد دیرگداز است و بدین وسیله پایدار کردن آن بود. روش دیگری که مورد استفاده قرار می‌گرفت، مخلوط کردن این رنگدانه با ماده ای فریتی است که دمای ذوبی مناسب داشته باشد. هر دوتای این روش‌ها پایداری مناسبی را تا دمای 1100 درجه‌ی سانتیگراد ایجاد می‌کند.
به هر حال این پیگمنت ها برای فرایند تک پخت مناسب نیستند از این رو ما با کپسوله کردن این اکسید رنگی دا یک زمینه‌ی کریستالی یا شیشه ای پایدار، این مشکل را حل نمودیم. پس کریستالی که مسئول بوجود آوردن رنگ است در طی فرایند زینترینگ در زمینه محبوس شده و دو فاز تشکیل میشود. مهم‌ترین مثال از این رنگ‌ها، رنگ قرمز ( Cd)Sx,Se1-x و صورتی Fe2O3 است. این رنگ‌ها در زمینه ای از جنس سیلیکات زیرکونیوم محبوس میشوند.
در مرحله‌ی اول این فرایند (در دمای تقریبی 900̊ c )، تشکیل اولیه‌ی ZrSiO4 با واکنش میان سیلیس و اکسید زیرکونیوم انجام شد. نتیجه‌ی این کار تشکیل کریستال‌های هگزاگونال Cd(Sx,Se1-x) است که علت تشکیل آن واکنش CdS و Se یا CdCO3، S و Se است. همانگونه که اشاره شد، یک فاز شیشه ای مایع با ترکیبات کاهنده‌ی دمای ذوب مورد استفاده قرار می‌گیرد تا بوسیله ی آن به رشد زیرکن در اطراف کریستال‌های سولفونوسلنید کمک شود. این رنگدانه ها بسیار گران قیمت هستند و فرایند تولید هزینه بری داشته و گستره‌ی زنگ این مواد ضعیف نمی‌باشد (البته تولید رنگ قرمز تیره مقدور نمی‌باشد).
کلوئیدهای فلزی
مهم‌ترین رنگی که صورتی را بوجود می‌آورد، طلای فلزی کلوئیدی است (سلنیوم اغلبا برای شیشه سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد) نه برای لعاب‌ها سایر گلوئیدها کمتر برای ایجاد رنگ مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده با افزودن کلرید قلع ( II) به یک محلول از کلرین طلا ساخته میشود. گستره‌ی رنگی این رنگ از صورتی تا بنفش است. که گستره رنگ به نسبت قلع به طلا بستگی دارد (ارغوانی کاسیو). تولید یک رنگ پایدار در دمای بالا، ته نشینی رنگ ارغوانی در یک دوغاب کائولنی یا رسی انجام میشود که بوسیله ی آن از کلوخه ای شدن جلوگیری میشود (ذرات طلای فلزی بوسیله ی ذرات رس از هم جدا میشوند). افزودن کلرید نقره موجب میشود تا رنگ به سمت قرمز رنگ برود. افزودن اکسید کبالت گستره‌ی رنگ را به سمت بنفش می‌برد. بدبختانه استفاده از این تکنیک به دلیل قیمت بالا محدود است.
رنگ ارغوانی استاندارد برای لعاب‌های ترانسپارنت
رنگ ارغوانی کاسیو و نقره ای استاندارد برای لعاب‌های ترانسپارنت
رنگ ارغوانی و کبالتی استاندارد برای لعاب‌های ترانسپارنت
یک ذره‌ی پیگمنت یک جامد سیاه، سفید، یا رنگی است که در زمینه‌ی خود یت نداشته و به طور شیمیایی و فیزیکی با آن واکنش نمی‌دهد. بنابراین یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های پیگمنت های سرامیکی پایداری حرارتی در دماهای بالاست. یکی دیگر از ویژگی‌های این مواد پایداری شیمیایی نسبت به فازها و حتی مایعاتی است که در طی عملیات پخت لعاب و بدنه تولید میشوند.
طبقه بندی پیگمنت های مورد استفاده در لعاب‌ها می‌تواند به روش‌های مختلف صورت گیرد: مثلا منشأ، رنگ، ساختار شیمیایی، روش تولید و استفاده‌ی نهایی.
غیر اکسیدی‌ها
کادمیم سولفوسلنید (Cd)Sx,Se1-x یکی از رنگ دانه های مهم است. علت این مسئله این است که تنها رنگدانه موجودی است که بوسیله ی آن رنگ‌های قرمز و نارنجی (مورد استفاده در لعاب‌ها) ساخته میشود (تغییر رنگ از قرمز به نارنجی با تغییر مقدار سلنیوم انجام میشود). روش قدیمی برای تولید این رنگ، به دام انداختن کادمیم سولفوسلنید در یک زمینه‌ی دیرگداز زینتر شده از مواد دیرگداز است و بدین وسیله پایدار کردن آن بود. روش دیگری که مورد استفاده قرار می‌گرفت، مخلوط کردن این رنگدانه با ماده ای فریتی است که دمای ذوبی مناسب داشته باشد. هر دوتای این روش‌ها پایداری مناسبی را تا دمای 1100 درجه‌ی سانتیگراد ایجاد می‌کند.
به هر حال این پیگمنت ها برای فرایند تک پخت مناسب نیستند از این رو ما با کپسوله کردن این اکسید رنگی دا یک زمینه‌ی کریستالی یا شیشه ای پایدار، این مشکل را حل نمودیم. پس کریستالی که مسئول بوجود آوردن رنگ است در طی فرایند زینترینگ در زمینه محبوس شده و دو فاز تشکیل میشود. مهم‌ترین مثال از این رنگ‌ها، رنگ قرمز ( Cd)Sx,Se1-x و صورتی Fe2O3 است. این رنگ‌ها در زمینه ای از جنس سیلیکات زیرکونیوم محبوس میشوند.
در مرحله‌ی اول این فرایند (در دمای تقریبی 900̊ c )، تشکیل اولیه‌ی ZrSiO4 با واکنش میان سیلیس و اکسید زیرکونیوم انجام شد. نتیجه‌ی این کار تشکیل کریستال‌های هگزاگونال Cd(Sx,Se1-x) است که علت تشکیل آن واکنش CdS و Se یا CdCO3، S و Se است. همانگونه که اشاره شد، یک فاز شیشه ای مایع با ترکیبات کاهنده‌ی دمای ذوب مورد استفاده قرار می‌گیرد تا بوسیله ی آن به رشد زیرکن در اطراف کریستال‌های سولفونوسلنید کمک شود. این رنگدانه ها بسیار گران قیمت هستند و فرایند تولید هزینه بری داشته و گستره‌ی زنگ این مواد ضعیف نمی‌باشد (البته تولید رنگ قرمز تیره مقدور نمی‌باشد).
کلوئیدهای فلزی
مهم‌ترین رنگی که صورتی را بوجود می‌آورد، طلای فلزی کلوئیدی است (سلنیوم اغلبا برای شیشه سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد) نه برای لعاب‌ها سایر گلوئیدها کمتر برای ایجاد رنگ مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده با افزودن کلرید قلع ( II) به یک محلول از کلرین طلا ساخته میشود. گستره‌ی رنگی این رنگ از صورتی تا بنفش است. که گستره رنگ به نسبت قلع به طلا بستگی دارد (ارغوانی کاسیو). تولید یک رنگ پایدار در دمای بالا، ته نشینی رنگ ارغوانی در یک دوغاب کائولنی یا رسی انجام میشود که بوسیله ی آن از کلوخه ای شدن جلوگیری میشود (ذرات طلای فلزی بوسیله ی ذرات رس از هم جدا میشوند). افزودن کلرید نقره موجب میشود تا رنگ به سمت قرمز رنگ برود. افزودن اکسید کبالت گستره‌ی رنگ را به سمت بنفش می‌برد. بدبختانه استفاده از این تکنیک به دلیل قیمت بالا محدود است.
رنگ ارغوانی استاندارد برای لعاب‌های ترانسپارنت
رنگ ارغوانی کاسیو و نقره ای استاندارد برای لعاب‌های ترانسپارنت
رنگ ارغوانی و کبالتی استاندارد برای لعاب‌های ترانسپارنت
