Особливості процесів синтезу і характеристики силікатно-шпінельних керамічних пігментів при введенні мінералізаторів
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.196725Ключові слова:
керамічні пігменти, мінералізатори, випал, кристалофазовий склад, колірні показники, глазурні покриттяАнотація
Синтез керамічних пігментів традиційно здійснюється при високій температурі (не нижче 1200 °С). Для її зниження використовують мінералізуючі добавки, які мають різний механізм дії на вихідні компоненти пігментних шихт. Ефективність дії мінералізаторів визначається їх природою, вмістом, ступенем диспергування в реагенті, який активується. Отже, пошук найбільш ефективних мінералізаторів при синтезі, зокрема, силікатно-шпінельних керамічних пігментів має важливе наукове і практичне значення.
Досліджено дію різних мінералізуючих добавок (B2O3, Na2B4O7, Na2O, NaF) на процеси формування кристалофазового складу шлаквмісних керамічних пігментів і зміну їх колірних показників. Встановлена пряма залежність між температурою плавлення мінералізаторів та ефективністю їх впливу на утворення шпінельних фаз, які виступають носіями кольору в таких пігментах. Відчутний ефект від введення натрію фториду, що має найвищу температуру плавлення серед дослідних добавок, досягається в результаті випалу пігментів при температурі не нижче 1150 °С. Дія натрію оксиду ефективна починаючи з температури 1100 °С. Найбільш доцільно застосовувати борвмісні сполуки. Їх введення дозволяє знизити температуру випалу шлаквмісних пігментів до 1050 °С при повному зв’язуванні вихідних компонентів в шпінельні тверді розчини. Синтезовані при цьому керамічні пігменти забезпечують формування глазурних покриттів, які за якісними показниками не поступаються покриттям, отриманим з додаванням високотемпературних пігментів (температура випалу 1200–1250 °С). На утворення силікатних фаз (діопсиду і воластоніту), які не є носіями кольору в дослідних пігментах, ефективну мінералізуючу дію чинять добавки NaF і B2O3
Посилання
- Maslennikova, G. N., Pishch, I. V. (2009). Keramicheskie pigmenty. Moscow: OOO RIF «Stroymaterialy», 224.
- Doynov, M., Dimitrov, T., Kozhukharov, S. (2016). Alternative technological approach for synthesis of ceramic pigments by waste materials recycling. Boletín de La Sociedad Española de Cerámica y Vidrio, 55 (2), 63–70. doi: https://doi.org/10.1016/j.bsecv.2016.01.002
- Hajjaji, W., Costa, G., Zanelli, C., Ribeiro, M. J., Seabra, M. P., Dondi, M., Labrincha, J. A. (2012). An overview of using solid wastes for pigment industry. Journal of the European Ceramic Society, 32 (4), 753–764. doi: https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2011.10.018
- Costa, G., Della, V., Ribeiro, M., Oliveira, A., Monros, G., Labrincha, J. (2008). Synthesis of black ceramic pigments from secondary raw materials. Dyes and Pigments, 77 (1), 137–144. doi: https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2007.04.006
- Li, Z., Du, Y., Chen, Z., Sun, D., Zhu, C. (2015). Synthesis and characterization of cobalt doped green ceramic pigment from tannery sludge. Ceramics International, 41 (10), 12693–12699. doi: https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2015.06.101
- Prim, S. R., Folgueras, M. V., de Lima, M. A., Hotza, D. (2011). Synthesis and characterization of hematite pigment obtained from a steel waste industry. Journal of Hazardous Materials, 192 (3), 1307–1313. doi: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2011.06.034
- Chen, Z., Du, Y., Li, Z., Sun, D., Zhu, C. (2015). Synthesis of black pigments containing chromium from leather sludge. Ceramics International, 41 (8), 9455–9460. doi: https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2015.04.001
- Chavarriaga, E. A., Jaramillo, L. J., Restrepo, O. J. (2012). Ceramic Pigments with Spinel Structure Obtained by Low Temperature Methods. Characterization of Minerals, Metals, and Materials, 155–162. doi: https://doi.org/10.1002/9781118371305.ch19
- Minakova, N. A., Zaichuk, A. V., Belyi, Y. I. (с). The structure of borate glass. Glass and Ceramics, 65 (3-4), 70–73. doi: https://doi.org/10.1007/s10717-008-9017-2
- Yongvanich, N., Supanichwatin, K., Penglan, J., Triamnak, N. (2018). Synthesis and Characterizations of (CoxMg(2−x))SiO4 Forsterite Ceramic Pigments from Mirror Waste. Materials, 11 (7), 1210. doi: https://doi.org/10.3390/ma11071210
- Zaichuk, A. V., Amelina, A. A. (2019). Blue-green spinel-type ceramic pigments prepared from the slag of aluminothermal production of ferrotitanium. Voprosy Khimii i Khimicheskoi Tekhnologii, 4, 46–54. doi: https://doi.org/10.32434/0321-4095-2019-125-4-46-54
- Zaichuk, A. V., Amelina, A. A. (2017). Production of Uvarovite Ceramic Pigments Using Granulated Blast-Furnace Slag. Glass and Ceramics, 74 (3-4), 99–103. doi: https://doi.org/10.1007/s10717-017-9937-9
- Gargori, C., Cerro, S., Fas, N., Llusar, M., Monrós, G. (2017). Red-brown ceramic pigments based on chromium doped ferrian armalcolite, effect of mineralizers. Ceramics International, 43 (7), 5490–5497. doi: https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2017.01.065
- Pishch, I. V., Maslennikova, G. N., Podbolotov, K. B., Karizna, Y. A., Belyakovich, I. V. (2011). Silica based pigments. Glass and Ceramics, 68 (3-4), 71–75. doi: https://doi.org/10.1007/s10717-011-9324-x
- El Hadri, M., Ahamdane, H., El Idrissi Raghni, M. A. (2017). Effect of sol–gel method on colour properties of the classical cobalt olivine (Co2SiO4) ceramic pigment. Bulletin of Materials Science, 40 (2), 375–382. doi: https://doi.org/10.1007/s12034-017-1378-0
- Ke, S., Wang, Y., Pan, Z. (2014). Synthesis of Nd2Si2O7 ceramic pigment with LiCl as a mineralizer and its color property. Dyes and Pigments, 108, 98–105. doi: https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2014.04.031
- Zaichuk, A. V., Belyi, Y. I. (2012). Brown ceramic pigments based on open-hearth slag. Russian Journal of Applied Chemistry, 85 (10), 1531–1535. doi: https://doi.org/10.1134/s1070427212100072
- Zaichuk, A. V., Belyi, Y. I. (2012). Black ceramic pigments based on open-hearth slag. Glass and Ceramics, 69 (3-4), 99–103. doi: https://doi.org/10.1007/s10717-012-9423-3
- Lidin, R. A., Molochko, V. A., Andreeva, L. L. (1997). Himicheskie svoystva neorganicheskih veshchestv. Moscow: Himiya, 480.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Oleksandr Zaichuk, Аleksandra Amelina, Olena Khomenko, Nataliia Sribniak, Liudmyla Tsyhanenko, Oleksandr Savchenko, Oleksandr Telichenko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
