Керамические пигменты на основе системы RO-Al2O3-SiO2 с использованием природных минералов и техногенных отходов

• Автор: Неволин, Виталий Михайлович
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 176 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА КЕРАМИЧЕСКИХ ПИГМЕНТОВ АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ.

1.1. Классификация керамических пигментов.

ф 1.2. Развитие теории структурообразования керамических

пигментов.

1.3. Способы получения керамических пигментов

1.4. Получение керамических пигментов на основе природных минералов.

1.4.1. Факторы, определяющие возможность получения керамических пигментов на основе структур

природных силикатов

1.4.2. Получение керамических пигментов на основе

природных силикатов
1.5. Использование техногенных отходов для получения
керамических пигментов.
1.6. Теория цветообразования.
1.6.1. Общие сведения о цвете
1.6.2. Факторы, обусловливающие окраску неорганических веществ
1.6.3. Цветовые измерения
1.6.4. Хромофоры.
1.7. Общие выводы, постановка задачи.
2. ХАРАКТЕРИСТИКА ИСПОЛЬЗУЕМОГО СЫРЬЯ, МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Общие особенности состава и структур силикатов.
2.2. Топаз
з
2.3. Волластонит
2.4. Диопсид
2.5. Тремолит.
2.6. Тальк
2.7. Каолин.
2.8. Цеолит.
2.9. Спектрофотометрический анализ
2 Рентгенофазовый анализ
2 Термический анализ
2 Химический анализ.
2 Определение кислотоустойчивости керамических красок.
2 Термодинамический анализ фазообразования при обжиге
материалов, содержащих силикаты системы ЯОАЬОзЗСЬ
3. ПОЛУЧЕНИЕ КЕРАМИЧЕСКИХ ПИГМЕНТОВ С РАЗЛИЧНЫМИ КРИСТАЛЛИЧЕСКИМИ СТРУКТУРАМИ НА ОСНОВЕ
ПРИРОДНЫХ МИНЕРАЛОВ ТОПАЗА И КАОЛИНИТА.
3.1. Достоинства и недостатки синтеза керамических пигментов
на основе природных минералов
3.2. Физикохимические процессы, происходящие при нагревании топаза и каолинита
3.3. Получение керамических пигментов со структурой муллита
на основе топаза и каолинита
3.4. Получение керамических пигментов со структурами
анортита и кордиерита на основе топаза
3.4.1. Получение керамических пигментов со структурами анортита 4 и кордиерита при подшихтовке топаза чистыми оксидами
3.4.2. Получение керамических пигментов со структурами анортита
и кордиерита при подшихтовке топаза природными минералам и
3.5. Исследование минерализирующего влияния топаза на синтез керамических пигментов со структурами диопсида и анортита на
основе природного волластонита
3.5.1. Получение керамических пигментов со структурой диопсида на основе волластонита с использованием в качестве минерализаторов топаза и борной кислоты.
3.5.2. Получение керамических пигментов со структурой анортита на основе волластонита с использованием в качестве минеразизаторов топаза и борной кислоты.
3.5.3. Получение керамических пигментов со структурой анортита на основе волластонита с использованием в качестве минератизаторов топаза и борной кислоты.
4.ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕТРАДИЦИОННЫХ МЕТОДОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ ПИГМЕНТОВ
4.1. Получение керамических пигментов с различными кристаллическими структурами с использованием гель метода
4.1.1. Получение керамических пигментов со структурой волластонита на основе природного волластонита
4.1.2. Получение керамических пигментов на основе природного волластонита со структурами диопсида и анортита.
4.2. Получение керамических пигментов на основе природных минералов тремолита, диопсида, волластонита, цеолита, с использованием стадии автоклавирования
5. ПОЛУЧЕНИЕ КЕРАМИЧЕСКИХ ПИГМЕНТОВ НА ОСНОВЕ ОТРАБОТАННОГО СВД КАТАЛИЗАТОРА СЕРНОКИСЛОТНОГО ПРОИЗВОДСТВА
6. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Это новая группа керамических пигментов с аллохроматической окраской, представляющих собой двухфазные образования . Одна из фаз имеет вид зерна или кристалла и является цветонесущей. Она окружена другой фазой, выполняющей защитную функцию. Пигменты рассматриваемой группы получили название капсулированные пигменты. Впервые капсулированные пигменты были запатентованы в году , однако их изучение началось значительно раньше. Б.С. Черепанов в году отнес к описываемым образованиям желтый цирконий ванадиевый пигмент, рассматриваемый как агрегаты кристаллов моноклинного т с оксидом ванадия внутри. Сросшиеся кристаллы 2Ю2 защищают У5 от действия агрессивных сред. В г. А.И. Ермоловой в качестве каисулированного был классифицирован железоциркониевый пигмент розового цвета. Пигмент представляет собой сростки кристаллов циркона с тонкодисперсными зернами гематита внутри или кластерами оксида железа в дислокациях кристаллической решетки . Селенокадмиевый цирконовый капсулированный пигмент ,, состоит из кристаллов С, 8е, заключенных в оболочку из циркона, которая может представлять собой единый кристалл циркона или включать в себя несколько кристаллов, образующих сросток. По данным работ в оболочку из циркона могут быть заключены сульфиды, селениды, теллуриды цинка, кадмия или ртути. АЬОз, А1ОНз, прокалнного кварца, обожжнного каолина, фарфорового боя, и т. Приготовленная одним из приведнных выше способов и высушенная смесь окрашивающих составляющих пигмента обжигается при оптимальной, для получения стабильной окрашивающей системы, температуре в заданной газовой среде. Готовый пигмент измельчают и промывают чистой или подкисленной водой для удаления восстановленного металла и, при необходимости, остатка неразложившихся солей. Затем пигмент подвергают сухому или мокрому помолу в воде, спирте или масле с низкой вязкостью до оптимальной тонины, обычно до остатка 0,2 на сите с размером отверстий 0,3 мм. Многочисленные исследования направлены на развитие новых способов и методик получения керамических пигментов, позволяющих упростить существующие традиционные технологии, снизить энергозатраты и себестоимость производства. Для получения керамических пигментов многие авторы используют технологию саморасиространяющегося высокотемпературного синтеза СВС . В работе для получения пигментов синего цвета с использованием тепла протекающих экзотермических реакций предлагается шихта, которая содержит порошкообразный А1 9 2 6 5 А0з Со4 4 НзВ . Характеристики пигментов укрывистость 8 г0 г пигмента, устойчивость к глазури до С. Шихту тщательно перемешивают и воспламеняют от электрозапала. Термосинтез проходит в режиме горения. Полученный пигмент измельчают до размеров частиц меньше мкм. Для получения пигментов по технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза СВС смешивали порошкообразные А1 и один из металлов V, Со, Сг, , Си и другие соли или оксиды в шаровой мельнице, прессовали цилиндры с мм и 1 мм и помещали их в муфельную печь. Процесс СВС инициировали М. Полученные таким образом пигменты измельчали и вводили в шликер глазури, который наносили на керамические плитки и обжигали минут при 0 К. Установлено, что в результате взаимодействия полученных СВС пигментов с свинцовоборатной глазурью образуется мрамороподобное покрытие, структура и внешний вид которого определяется процессами ликвации, кристаллизации и окислительновосстановительными реакциями. Авторами разработан новый пигмент. Частицы пигмента включены в сферические частицы прозрачного стекла. Обычная глазурь представляет собой смесь свинецсодержашей фритты и пигмента, однако, в настоящее время использование свинца сильно ограничено. Попытки использовать бессвинцовую фритту приводили к деградации окраски за счт реакции фритты с пигментом во время обжига. Проблему удалось решить путм включения пигмента в прозрачные стеклянные сферы, получаемые зольгель способом. Целью работы является синтез и получение оловяннокальциевого силиката, легированного хромом, придающим розовый цвет пигменту. Хром вводится в рештку сфена зольгель способом, соосаждением и керамическими методами.