Comment améliorer les couleurs d'inclusion ?
Les pigments d'inclusion
Les couleurs céramiques sont connues pour leur stabilité unique dans les émaux et les pâtes céramiques à haute température. La plage de température stable de différentes couleurs dans la glaçure est de 800 à 1300 degrés. La température maximale de cuisson dépend de la composition des couleurs. Selon la plage de température et d'autres propriétés de stabilité des couleurs. Il convient respectivement à l'émail dur, à l'émail doux, à l'émail mural ou à l'émail sanitaire. La plage de température stable de couleur dans le corps est de 1100 à 1400 degrés. La température spécifique dépend de la composition des pigments.
On constate au microscope électronique qu'une couleur uniforme est formée de fines particules d'une taille moyenne de particules de l'ordre du micron. Afin d'améliorer la capacité et la stabilité du colorant, une exigence de base est de réduire autant que possible la solubilité des particules de colorant dans le verre émaillé. Oxyde d'étain (SnO2), zircone (ZrO2) et le silicate de zirconium sont tous des opacifiants dans les flux de verre. Par conséquent, ils ont les conditions de base pour être utilisés comme revêtement de couleur.
Cette série de couleurs est appliquée aux revêtements muraux et à la décoration en porcelaine sanitaire.
L'un de ses composants de base est le Cd(SxSe1-x), qui change de couleur du rouge vif à l'orange puis au jaune en fonction de la valeur x. La couleur de la série est brillante (il y a un pic d'absorption évident dans la courbe de réflectance spectrale du système, qui se déplace avec différents x, entraînant un changement de couleur).
Cependant, la stabilité de la couleur CdS/CdSe dans la glaçure à haute température est très mauvaise. Il se décompose généralement au-dessus de 800 degrés. En enveloppant ces couleurs dans stableZrSiO4cristaux, une couleur stable peut être produite jusqu'à 1400 degrés.
Lorsque la nucléation du Cd(S,Se) microcristallin est contrôlée, le nombre de noyaux cristallins est important et le taux de croissance devient lent. Lorsque le taux de croissance deZrSiO4 microcristallin devenant rapide, les couleurs d'inclusion avec un taux d'emballage élevé, une intensité élevée et une couleur vive peuvent être produites.
DepuisCD(SxSe1-x)ne peut pas être complètement enveloppé pendant la synthèse, tout déballéCD(SxSe1-x)laissé sur la surface de ZrSiO4 doit être lavé par des moyens chimiques.
Propriétés deZrSiO4/Pigment d'inclusion Cd(S,Se)
Performances des couleurs
Analyse en théorie, car le système Cd-S-Se peut former une série complète de cristaux mixtes (solution solide), ZrSiO4Le pigment d'inclusion /Cd(S,Se) peut présenter une transition entre toutes les couleurs rouge vif - orange - jaune.
Stabilité à haute température
Lorsque ZrSiO4/Cd(S,Se) est appliqué sur la glaçure, la viscosité à haute température de la glaçure de base fondue a une grande influence sur sa stabilité de couleur.
La glaçure très douce et fluide se dissout dans le CdS/SeZrSiO4couche protectrice. Ce qui cause l'instabilitéCD(SxSe1-x)couleurs à se décomposer. Et cela entraînera un changement de couleur du revêtement. La stabilité de la couleur d'inclusion consiste à maintenir sa stabilité de couleur dans la glaçure au cycle de cuisson le plus long et à la température de cuisson la plus élevée.
Afin de tester la stabilité à haute température du matériau pigmentaire d'inclusion, l'analyse colorimétrique est effectuée au moyen de la méthode de température en échelle. La méthode spécifique est la suivante : Prenez une puce céramique longue et étroite (50 mm × 400 mm). Enduisez uniformément la surface de la puce d'une couche de glaçure colorée. Ensuite, placez la puce dans le four à échelle tubulaire. Le gradient de température dans le four peut être contrôlé. Il y a une différence de température de 200 ° C sur la longueur du four, telle que 950 ~ 1150 degrés, 900 ~ 1100 degrés. La bande de température en échelle est obtenue après que l'échantillon a été brûlé dans le four à température en échelle. La plage de température de cuisson peut être déterminée par le contraste des couleurs sur la longueur de la bande. Lorsque la différence de couleur △E=0.9NBS, la plage de température correspondante est la plage de température de cuisson.
Stabilité chimique
En plus d'améliorer la stabilité à haute température de la couleur, la zirconite entourant CsS/Se peut également fournir une bonne protection contre la corrosion chimique des couleurs CdS/Se.
Afin d'avoir une meilleure performance de la couleur d'inclusion dans la glaçure de fritte, les mesures suivantes sont suggérées pour obtenir un rouge vifZrSiO4/Cd(S,Se).
Principales exigences de performance pour les émaux frittés (émaux de base).
Select: RI=1.9~2.0; tg>500℃; t>600 degrés ; un =(60~80) ×10-7 degré-1
Exigences de composition chimique pour les émaux à base de fritte (pourcentage, pourcentage)
Teneur en alcali < 5 % ; La teneur en SiO2 < 50 % ; Teneur en PbO ~ 50 % ; La teneur en métaux alcalino-terreux et en bore ne doit pas être trop élevée.
Exigences pour le procédé de broyage à billes du mélange de couleur et de glaçure de basee
Afin d'éviter la destruction des inclusions de zircon, le temps de broyage à la bille pour les couleurs d'inclusion et la glaçure de fritte doit être réduit autant que possible. Le principe de base est que le mélange est bien mélangé. A cet effet, les couleurs de glacis de base et d'inclusion doivent atteindre la finesse requise avant mélange.
Application de la couleur d'inclusion dans les domaines sanitaires et autres
Les articles sanitaires sont tirés à 1200 ~ 1300degré. DepuisZrSiO4est généralement utilisé comme opacifiant pour les émaux sanitaires, puis la stabilité deCD(SxSe1-x) la couleur d'inclusion est garantie.
La couleur d'inclusion appliquée dans l'émail sanitaire est principalement Cd(SxSe1-x) couleur d'inclusion rouge. Les points suivants doivent être notés lors de l'utilisation :
①Lorsque la finesse de l'émail sanitaire atteint l'exigence, ajoutez la couleur d'inclusion. Le temps de broyage de la boule de mélange ne doit pas dépasser 2h pour éviter d'endommager leZrSiO4inclusion.
②Aucun ZnO ne doit être ajouté à la glaçure pour éviter les piqûres.
③Réduisez la quantité de BaCO3 pour réduire son effet secondaire sur la couleur.
④Ne pas ajouter de feldspath au lithium.
⑤Utilisez un séparateur magnétique puissant à gradient élevé pour effectuer une séparation magnétique sur la suspension de glaçure afin d'éliminer les impuretés nocives.
Les applications de couleur céramique, telles que la glaçure de couleur, la glaçure, la sous-glaçure, la peinture de couleur, le papier teinté en céramique, la marque déposée, etc., peuvent également utiliserCD(SxSe1-x)couleur des inclusions. Mais il convient d'éviter les atmosphères réductrices, en particulier les atmosphères réductrices fortes.
Etude sur le mécanisme de formation de ZrSiO4-CD(SxSe1-x) couleurs d'inclusion
La formation de ZrSiO4-CD(SxSe1-x) pigment d'inclusion peut être divisé en deux étapes. Ils incluent la formation de ZrSiO4, l'apparition de la phase liquide et la formation de Cd(SxSe1-x）.
①La phase initiale
ZrSiO4 a été obtenu par réaction de SiO2,ZrO2 et agent minéralisant. Les cristaux formés à ce stade sont petits et il y a six faces Cd(SxSe1-x) microcristaux formés.
②Grandes étapes de formation
A ce stade, Cd(SxSe1-x) les microcristaux sont pris en sandwich entre ZrSiO4. Ce phénomène peut être expliqué par la théorie du frittage en phase liquide. La formation de Li2Si O4 la phase vitreuse provoque le réarrangement des particules de zircon. Ils grandissent en se dissolvant,précipiter. Dans le même temps, une certaine quantité de Cd(SxSe1-x) la solution solide est enveloppée dans ZrSiO4. Habituellement, le taux d'encapsulation n'est pas très élevé car seules les petites particules de séléniure de cadmium peuvent être complètement encapsulées par ZrSiO4microcristaux. La clé de la synthèse des pigments d'inclusion est d'améliorer le taux de revêtement des colorants.
Contrôle qualité des pigments d'inclusion
(1)Détermination de la particule
Il faut tester chaque lot de pigment d'inclusion. Un analyseur de particules laser a été utilisé pour les tests. L'écart entre la granulométrie moyenne du colorant et la granulométrie moyenne standard doit être contrôlé à ± 25 %.
(2)Le test de la couleur
Il faut faire ce test de chaque lot de pigment d'inclusion. À l'aide d'un colorimètre spectral, l'intervalle de longueur d'onde 2 est de 5 nm ou 10 nm. L'espace colorimétrique CIE Lab de 1976 a été utilisé pour représenter les résultats et calculer la différence de couleur. Et l'écart ne doit pas être supérieur à 1NBS.
(3)Contrôle de la température de synthèse
La température de calcination du matériau de couleur, la température de départ et la température de fin doivent être strictement contrôlées. L'écart par rapport à la norme ne doit pas être supérieur à 15 %.
La coprécipitation chimique, une nouvelle méthode de préparation des pigments d'inclusion
Afin d'obtenir une couleur d'inclusion haute température de haute qualité pour la sous-glaçure, il est nécessaire d'augmenter considérablement la quantité d'agent de perméation dans le cristal de zirconite. C'est-à-dire pour améliorer le taux de revêtement. Dans la méthode en phase solide passée, le taux effectif d'infiltration de colorant n'est pas supérieur à 5 % ~ 10 %, ce qui ne peut pas répondre aux exigences. Afin d'obtenir la couleur d'emballage supérieure avec un emballage élevé débit, la méthode en phase liquide doit être utilisée. Tels que la méthode de coprécipitation chimique et la méthode sol-gel.
IDans cette méthode, les substances de plomb, l'hydroxyde de zircone et l'acide silicique du colorant sont précipités successivement à partir de la solution aqueuse de sel. Avec cette méthode, l'efficacité d'emballage peut atteindre 30 % ~ 50 %. Le séléniure de cadmium (CD) peut s'infiltrer dans le réseau cristallin de zirconite de 7 % ~ 12 %. À ce niveau, la force de couleur du matériau protégé est suffisante. En plus de produire d'excellents effets de couleur, la méthode d'emballage donne également à ces couleurs une bonne stabilité thermique jusqu'à 1400 degrés. Mais son illumination et son influence sont bien supérieures à la couleur elle-même. En raison de l'universalité de la méthode d'emballage, elle convient non seulement au système de couleur au séléniure de cadmium, mais également à d'autres couleurs avec une mauvaise stabilité des couleurs.
La stabilité à haute température et la stabilité chimique des sauces de couchage les rendent utilisables pour la décoration sous et dans les émaux.
