DE1194755B - Verfahren zur Herstellung eines grauen keramischen Farbkoerpers auf Aluminium-oxydbasis - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung eines grauen keramischen Farbkörpers auf Aluminiumoxydbasis Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung grauer keramischer Farbkörper bzw. Pigmente auf Aluminiumoxydbasis, insbesondere auf graue Pigmente, die eine kalzinierte Mischung von Vanadium-und Aluminiumverbindungen enthalten.
• Es ist bekannt, aus Mo03 und A1203 durch Erhitzen graue Pigmente herzustellen und daß Vanadinverbindungen in reduzierender .Atmosphäre graue Farben ergeben.
• Es hat sich herausgestellt, daß sich durch das Kalzinieren einer innigen Mischung von Vanadiumoxyden und Aluminiumoxyden in bestimmten Verhältnissen oder durch Kalzinieren von Vanadium-und Aluminiumverbindungen, die die richtigen stöchiometrischen Mengen von Vanadium und Aluminium enthalten, so daß sich von jedem das richtige Verhältnis des Oxydäquivalents ergibt, ein sehr ansehnliches und überlegenes graues Pigment herstellen läßt. das geeignet ist als Farbe für keramische Körper, für Glasuren, für Porzellanemaillen oder für ähnliche Zwecke, für die üblicherweise solche Pigmente verwendet werden, beispielsweise bei der Pigmentierung von Kunstharzen, Glas usw.
• Die Kalzinierzeit hängt ab von der Mischungsmenge, dem Feinheitsgrad, und davon hängt die Grautönung ab. Eine Kalzinierzeit von 3 Stunden hat sich als richtig erwiesen, aber, wie bekannt, können Zeit und Temperatur bei keramischen Verfahren in weitem Bereich geändert werden.
• Nach Kalzinierung und Abkühlung wird die Masse dann pulverisiert und kann in verschiedenen Mengen keramischen Glasuren, Porzellanemaillen, keramischen Körpern usw. zugegeben werden, wodurch dann der gebrannte glasartige Belag bzw. die keramischen Körper eine sehr ansehnliche Grautönung erhalten.
• Das erfindungsgemäße Pigment kann auch Kunstharzen, Farben usw. zugegeben werden, ebenso wie andere anorganische keramische Pigmente. Es ist bekannt, daß keramische Pigmente der Oxydtypen, obwohl sie vornehmlich für die keramische Pigmentierung nützlich sind, ebenso auch für andere Arten von Pigmentierung verwendet werden können.
• Die erfindungsgemäßen Pigmente haben gegenüber den bisher verwendeten grauen Pigmenten den Vorteil, daß sie bei keramischen Körpern, bei Glasuren und bei glasähnlichen Porzellanemaillen eine reinere und dauerhaftere Farbe ergeben, die von der überlegenen Hitzestabilität abhängt.
• In den nachfolgenden Beispielen sind mehrere typische Zusammensetzungen erläutert. Dies sind natürlich nur Beispiele aus sehr vielen Variationsmöglichkeiten der Erfindung.
• Statt der obengenannten Verbindungen können auch andere Metallverbindungen verwendet werden, die bei Kalzinierung das entsprechende Oxydäquivalentergeben.
• Nach Mischung werden dann die Aluminium-Vanadin-Verbindungen in üblichen Kapseln in einem Ofen kalziniert, und zwar 3 Stunden lang bei einer Temperatur von 777 bis 1500°C in einer nicht reduzierenden Atmosphäre. Nach dem Kalzinieren wird das Pigment auf Raumtemperatur abgekühlt, pulverisiert und ist dann fertig für die Zugabe zu den zu färbenden Gegenständen.
• Die Tabelle I zeigt mehrere Chargenzusammensetzungen, die, wie oben angegeben, kalziniert wurden. Abweichende Angaben, wie beispielsweise die Kalzinierungstemperaturen, sind aus der Tabelle I ersichtlich. Unter »Charge« sind die Anteile der verschiedenen Verbindungen vor der Kaizinierung zu verstehen, und unter »Ausbeute« ist die Zusammensetzung des sich ergebenden kalzinieren Pigments zu verstebe_Z, berechnet auf die Anteile der Charge.

  Tabelle I

  Beispiele für Chargenzusammensetzungen und

  von errechneten Zusammensetzungen des Pigments in Gewichtsteilen

  1 2 3 4 5 6 7 8

  d @ a@ @ @ @ a@ @ a@ @ a@ a

  w° .fl ce °;° .0 p ;@ .@ w° °,° .ö

  Ü < Ü < u d Ü Q Ü < Ü Q Ü < Ü

  Al(NO3)3 - 9 H20 .... .............. - - - - - - - 97

  AINH4(SO4)z - 12 H20 ............. - - - - - - 99 -

  AI2(S04)3 - 18 H20 ................ - - - - 98 98 - -

  Al(OHb ........................: 95 90 85 92 - - - -

  A1203 ............................ - 94,1 - 88,4 - 82,7 - 88,2 - 88,2 - 90,6 - 91,8 - .81,5

  V205 ............................ - 5,9 - 11,6 - 17,3 8 11,8 2 11,8 2 9,4 1 8,2 3 18,5

  NH4VOs ......................... 5 10 IS - - - - -

  KaWnierungstemperatur, °C ....... 933 888 930 1055 1055 1055 1055 1055

  Kalzinierungszeit, Stunden ......... 3 3 3 3 3 3 3 3

  Jede Pigmentzusammensetzung wurde dann in eine Porzellanemaille, in eine klare keramische Glasur, in eine getrübte keramische Glasur und in eine Gießmasse hineingemahlen gemäß den Bedingungen der Tabelle 1I.

  Tabelle II

  Zermahlene Zusätze in Gewichtsteilen

  A B C D

  Porzellan- Keramische Getrübte Gießmasse

  emaille klare Glasur Glasur

  Porzellanemaille .................................. 100 - - -

  Glasur ......................................... - 90 90 -

  Gießmasse ..................................... - - - 100*

  Erfindungsgemäßes Pigment ....................... 3 3 5 3

  Kaolin ......................................... - 10 10 -

  Zirkoniumoxyd ................................. - - 8 -

  Bindeton ....................................... 6 - - -

  Bentonit ....................................... 0,25 - - -

  Natriumaluminat ................................. 0,38 - - -

  Wasser........................................... 45 50 55 60

  Angewendetes Gewicht (naß) ....................... 2 g/30 cm2 1 g/30 em2 -

  Brenntemperatur ................................ 870°C 1170°C 1305°C

  Zeit ............................................. 31/2 Minuten

  '" Gießmasse. Gewichtsteile

  Bindeton ..................... 9

  Kalzinierter Kaolin ........... 12

  Kaolin ...................... 12

  Talk ........................ 2

  Feldspat ..................... 47

  Quarz ....................... _18

  100

  Die Tabelle III zeigt die Resultate jedes der Pigmente 1 bis B. Die Farbe war bei der getrübten Glasur und bei der Porzellanemaille mehr pastellartig als bei der klaren Glasur, und der Farbton und die Farbintensität beim Gußkörper waren etwa so wie bei der klaren Glasur.

  Tabelle III

  Beispiele

  Sich ergebende Farbe bei glasartigen Belägen und bei Gußkörpern

  1 2 3 4 5 6 7 8

  Grünlichgrau Mittelgrau I Dunkelgrau I Grau I Hellgelbgrau I Hellgrau I Sehr hellgrau Dunkelgrau

  Die Tabelle III zeigt, daß sehr verschiedene Farbtönungen mit dem erfindungsgemäßen Pigment erzielt werden können.
• Um die sich ergebenden Farben bei verschiedenen Kalzinierungstemperaturen aufzuzeigen, bei gleicher Kalzinierzeit von 3 Stunden, wurde die Zusammensetzung des Beispiels 2 in Tabelle I kalziniert bei 875, 1030, 1210 und 1340°C. Diese Variationen wurden dann bei klarer Glasur angewendet, und die sich ergebende Farbe variierte zwischen Mittelhellgrau bis Gelbgrau (vgl- Tabelle IV).

  Tabelle IV

  Pigment Beispiel 2 bei verschiedenen Kalzinierungstemperaturen

  A B 1 C 1 D

  Kalzinierungstemperaturen

  875°C 1030°C 12100C 1340°C

  Farbe bei der klaren keramischen

  Glasur B gemäß Tabelle II . . s .... Mittelhellgrau Dunkel- Mittel- Gelbgrau

  grünlichgrau dunkelbraungrau

  Obwohl es für die Erfindung nicht wesentlich, ist, wurden mehrere übliche Flußmittel, wie Natriumfluorid, Natriumchlorid, Aluminiumfluorid, Kalium-Nitrat-Lithium-Karbonat und Borsäure, einer Chargenzusammensetzung hinzugefügt, die bestand aus 90 Gewichtsteilen Aluminiumhydroxyd und 10 Gewichtsteilen Ammoniummetavanadat. Alle diese Beispiele ergaben bei der Zusammensetzung B gemäß Tabelle 1I eine ansehnliche graue Farbe. Um aufzuzeigen. daß eine kalzinierte Mischung von Aluminium- und Vanadiumverbindungen über den ganzen praktischen Bereich des Zusatzes von Vanadium eine graue Farbe ergibt, wurde eine Charge von 99 Gewichtsteilen Aluminiumhydroxyd und 1 Gewichtsteil Ammoniummetavanadat 3 Stunden lang bei 930°C kalziniert. Die sich ergebende Farbe war hell, aber doch in bestimmter Weise grau getönt, woraus hervorgeht, daß sich schon beim leichtesten Zusatz einer entsprechenden Vanadiumverbindung zu einer Charge aus Aluminiumoxyd bei Kalzinierung eine graue Farbe ergibt.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen eines grauen keramischen Farbkörpers auf Aluminiumoxydbasis, dadurch gekennzeichnet, daß Aluminium- und Vanadinverbindungen, die beim Erhitzen in die entsprechenden Oxyde übergehen, oder die Oxyde selbst in derartigen Anteilen gemischt werden, daß sie beim Kalzinieren bei 777 bis 1500°C in einer nicht reduzierenden Atmosphäre einen Farbkörper der Zusammensetzung von 50 bis 99,5 Gewichtsprozent A1203 und 0,5 bis 50 Gewichtsprozent V205 ergeben.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß als Aluminiumverbindungen Aluminiumoxyd, Aluminiumhydroxyd, Aluminiumsulfat oder Aluminiumnitrat verwendet werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Vanadinverbindungen Vanadiumpentoxyd oder Ammoniummetavanadat verwendet werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 955 646; L i e b s c h e r - W i 11 e r t, »Technologie der Keramik«, 1955, S. 351.