RU2283291C1 - Charge for production of the blue color ceramic pigment - Google Patents
Charge for production of the blue color ceramic pigment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2283291C1 RU2283291C1 RU2005114128/03A RU2005114128A RU2283291C1 RU 2283291 C1 RU2283291 C1 RU 2283291C1 RU 2005114128/03 A RU2005114128/03 A RU 2005114128/03A RU 2005114128 A RU2005114128 A RU 2005114128A RU 2283291 C1 RU2283291 C1 RU 2283291C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ceramic
- production
- pigments
- pigment
- sio
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
Description
Область использования предлагаемого изобретения - производство керамических пигментов, красок.The scope of the invention is the production of ceramic pigments, paints.
При синтезе кордиерита посредством твердофазных реакций установлено, что для подготовки шихтовых смесей могут быть использованы разные исходные вещества, содержание оксидов в которых обеспечивает стехиометрический состав кордиерита. Чаще всего для получения кордиерита в промышленных условиях используют смеси талька, высококачественных огнеупорных глин и технического глинозема. При обжиге указанных смесей начало образования кордиерита лежит в области температур 1000-1270°С. Активно идет образование кордиерита при температурах 1200-1380°С. При повышении температуры до 1400-1450°С кордиерит плавится с разложением. Скорость твердофазной реакции регулируют введением добавок (Аввакумов Е.Г., Гусев А.А. Кордиерит - песпективный керамический материал // - Новосибирск, 1999).In the synthesis of cordierite by means of solid-phase reactions, it was found that for the preparation of charge mixtures different starting materials can be used, the oxide content of which provides the stoichiometric composition of cordierite. Most often, mixtures of talc, high-quality refractory clays and industrial alumina are used to obtain cordierite under industrial conditions. When firing these mixtures, the onset of cordierite formation lies in the temperature range 1000-1270 ° C. Actively is the formation of cordierite at temperatures of 1200-1380 ° C. When the temperature rises to 1400-1450 ° C, cordierite melts with decomposition. The speed of the solid-phase reaction is regulated by the introduction of additives (Avvakumov E.G., Gusev A.A. Cordierite - a promising ceramic material // - Novosibirsk, 1999).
Кордиерит после введения в него соответствующих хромофорных добавок может использоваться в качестве пигментов.Cordierite after the introduction of the corresponding chromophore additives into it can be used as pigments.
Недостатком традиционной технологии получения керамических пигментов является использование в качестве сырьевых продуктов чистых химических веществ, что обусловливает высокие температуры синтеза пигментов и большие затраты на их производство.A disadvantage of the traditional technology for producing ceramic pigments is the use of pure chemicals as raw materials, which leads to high temperatures for the synthesis of pigments and the high cost of their production.
Рассмотрены возможности получения пигментов в системе MgO-AL2О3-Cr2О3-SiO2 путем замещения в эквимолекулярных количествах AL2O3 на Cr2О3 (Пырков В.П., Черепанина Л.И., Денисов А.Н., Визир Л.А., Солдатова Г.М. Керамические пигменты типа кордиерита. /Стекло и керамика. 1981. - №5. - с.22-23). Исходными сырьевыми материалами являлись оксиды MgO, AL2O3, Cr2O3, SiO2. Пигменты обжигали в условиях нейтральной или слабоокислительной среды при температуре 1320°С. Минерализатором служил В2О3 в количестве 2% от расчетной массы пигментов. После обжига пигменты имеют свойства александрита: при дневном свете их окраска зеленая или серая, при электрическом - розовая и серо-зеленая. Рентгенофазовым анализом установлено, что пигменты системы MgO-AL2O3-Cr2O3-SiO2 являются кордиерито-шпинельными. Недостатком пигментов является использование в качестве сырьевых материалов чистых химических веществ, высокая температура синтеза пигментов.The possibilities of obtaining pigments in the MgO-AL 2 O 3 -Cr 2 O 3 -SiO 2 system by substituting in equimolecular amounts of AL 2 O 3 for Cr 2 O 3 (Pyrkov V.P., Cherepanina L.I., Denisov A. N., Vizir L.A., Soldatova G.M. Ceramic Pigments of the Cordierite Type / Glass and Ceramics. 1981. - No. 5. - p.22-23). The starting raw materials were oxides MgO, AL 2 O 3 , Cr 2 O 3 , SiO 2 . The pigments were fired in a neutral or slightly oxidizing environment at a temperature of 1320 ° C. The mineralizer was B 2 O 3 in an amount of 2% of the estimated weight of the pigments. After firing, the pigments have the properties of alexandrite: in daylight, their color is green or gray, with electric - pink and gray-green. X-ray phase analysis showed that the pigments of the MgO-AL 2 O 3 -Cr 2 O 3 -SiO 2 system are cordierite-spinel. The disadvantage of pigments is the use of pure chemicals as raw materials, high temperature synthesis of pigments.
Известны марганецсодержащие керамические пигменты кордиеритового состава, синтезированные путем последовательного эквимолекулярного замещения MgO в составе кордиерита на MnO (Черепанина Л.И., Пырков В.П., Глебычева А.И., Визир Л.А., Денисов А.Н. Марганецсодержащие пигменты кордиеритового типа. / Стекло и керамика. 1985. - №6. - с.22-23). В качестве исходных материалов использовали оксиды MgO, AL2O3, MnO2, SiO2. Температура обжига пигментов 1300-1320°С. В окраске пигментов преобладают пастельные тона от розовато-бежевого до бежевого с коричневым оттенком. Недостатком пигментов можно считать высокую температуру синтеза из-за отсутствия в их составе минерализатора и нестабильность окраски при различной концентрации MnO2 в шихте.Known are manganese-containing ceramic cordierite pigments synthesized by sequential equimolecular substitution of MgO in the composition of cordierite by MnO (Cherepanina L.I., Pyrkov V.P., Glebycheva A.I., Vizir L.A., Denisov A.N. Manganese-containing pigments cordierite type. / Glass and Ceramics. 1985. - No. 6. - p.22-23). As starting materials, oxides MgO, AL 2 O 3 , MnO 2 , SiO 2 were used . The temperature of the firing of pigments 1300-1320 ° C. The color of pigments is dominated by pastel colors from pinkish-beige to beige with a brown tint. The lack of pigments can be considered a high synthesis temperature due to the absence of a mineralizer in their composition and color instability at different concentrations of MnO 2 in the charge.
Прототипом предлагаемого изобретения являются пигменты на основе кордиерита, в котором MgO последовательно в эквимолекулярных количествах замещали СоО (Черепанина Л.И., Пырков В.П., Визир Л.А., Денисов А.Н. Керамические пигменты кордиеритового типа системы MgO-СоО-Al2O2-SiO2. / Стекло и керамика. 1978. - №12. - с.27-28). Исходными материалами служили оксиды MgO, AL2О3, SiO2. СоО вводили с помощью Co2О3, Co(NO3)2·6H2O и CoCL2·6Н2О. В качестве минерализатора использовали В2О3 в количестве 2% от расчетной массы пигментов. Обжиг проводили при температуре 1320°С. Кристаллическая фаза всех синтезированных пигментов представлена кордиеритом (до 40%), муллитом, шпинелью, кристобалитом. Установлено значительное влияние минерализатора на образование кордиерита.The prototype of the invention are cordierite-based pigments in which MgO was successively replaced by CoO in equimolecular amounts (Cherepanina L.I., Pyrkov V.P., Vizir L.A., Denisov A.N. Ceramic pigments of cordierite type MgO-CoO system -Al 2 O 2 -SiO 2. / Glass and Ceramics. 1978. - No. 12. - p. 27-28). The starting materials were oxides MgO, AL 2 O 3 , SiO 2 . CoO was introduced using Co 2 O 3 , Co (NO 3 ) 2 · 6H 2 O and CoCL 2 · 6H2O. As a mineralizer used In 2 About 3 in the amount of 2% of the estimated mass of pigments. Firing was carried out at a temperature of 1320 ° C. The crystalline phase of all synthesized pigments is represented by cordierite (up to 40%), mullite, spinel, cristobalite. A significant effect of the mineralizer on the formation of cordierite has been established.
Недостатком данного прототипа является низкое содержание кордиеритовой фазы и высокая температура обжига при использовании в качестве минерализатора В2О3, который оказывает интенсифицирующее воздействие на синтез через образование жидкой фазы.The disadvantage of this prototype is the low content of cordierite phase and a high firing temperature when used as a mineralizer In 2 About 3 , which has an intensifying effect on the synthesis through the formation of a liquid phase.
Задачей предлагаемого изобретения является получение синего керамического пигмента со структурой кордиерита на основе талька.The objective of the invention is to obtain a blue ceramic pigment with a cordierite structure based on talc.
Поставленная задача решается путем составления шихты на основе талька с добавлением оксидов Al2О3, SiO2, СоО, а также использованием в качестве минерализатора топазового концентрата месторождения «Копна» (химический состав представлен в таблице 1), последующего обжига и помола смеси. Шихта для получения керамического пигмента содержит тальк, Al2O3, SiO2, СоО, а также содержит топазовый концентрат при следующем содержании ингредиентов, мас.%:The problem is solved by compiling a mixture on the basis of talc with the addition of oxides Al 2 O 3 , SiO 2 , CoO, as well as using a topaz concentrate from the Kopna deposit as a mineralizer (the chemical composition is presented in Table 1), followed by roasting and grinding the mixture. The mixture to obtain a ceramic pigment contains talc, Al 2 O 3 , SiO 2 , CoO, and also contains topaz concentrate in the following ingredients, wt.%:
Температура синтеза пигмента - 1100-1200°С, он рекомендуется для использования в подглазурных и надглазурных керамических красках, а также и для окрашивания керамических масс и глазурей.The temperature of the synthesis of the pigment is 1100-1200 ° C, it is recommended for use in underglaze and overglaze ceramic paints, as well as for coloring ceramic masses and glazes.
Красящий оксид СоО вводится в состав шихты с целью получения синей окраски пигмента. Количества СоО менее 2.1 мас.% не достаточно для обеспечения требуемого цвета, а повышение содержания данного хромофора более 8.4 мас.% нецелесообразно, поскольку не приводит к видимому улучшению окраски.The coloring CoO oxide is introduced into the composition of the mixture in order to obtain a blue color of the pigment. A quantity of CoO of less than 2.1 wt.% Is not enough to provide the desired color, and an increase in the content of this chromophore of more than 8.4 wt.% Is impractical because it does not lead to a visible improvement in color.
Температуры ниже 1100°С не приводят к образованию достаточного количества кордиеритовой фазы и обеспечению стабильной окраски пигмента, а повышение температуры обжига выше 1200°С экономически нецелесообразно, поскольку не приводит к улучшению цветовых свойств пигмента. Выдержка при максимальной температуре не менее 0.5 часа способствует окончательному завершению процессов фазообразования кристаллической структуры пигмента.Temperatures below 1100 ° C do not lead to the formation of a sufficient amount of cordierite phase and ensure a stable pigment color, and raising the firing temperature above 1200 ° C is not economically feasible, since it does not improve the color properties of the pigment. Exposure at a maximum temperature of at least 0.5 hours contributes to the final completion of phase formation processes of the crystalline structure of the pigment.
Содержания топазового концентрата менее 2 мас.% не достаточно для обеспечения минерализирующего воздействия на синтез пигментов, а при введении топаза более 3 мас.% он участвует в процессе синтеза не как минерализатор, а как компонент шихты.A content of topaz concentrate of less than 2 wt.% Is not enough to provide a mineralizing effect on the synthesis of pigments, and with the introduction of topaz more than 3 wt.% It is involved in the synthesis process not as a mineralizer, but as a component of the charge.
Пример изготовления пигментаPigment Production Example
Компоненты шихты, мас.%: онотский тальк (химический состав представлен в таблице 1) - 42.2, AL2О3 - 28.4, SiO2 - 23.3, CoO - 4.1, топазовый концентрат - 2.0 смешивают мокрым способом, высушивают при температуре 100°С, затем обжигают при температуре 1150°С. После обжига пигмент измельчают до прохождения через сито 10000 отв./см. Составы пигмента приведены в таблице 2.The components of the mixture, wt.%: Onotskiy talc (chemical composition is presented in table 1) - 42.2, AL 2 О 3 - 28.4, SiO 2 - 23.3, CoO - 4.1, topaz concentrate - 2.0 is mixed wet, dried at a temperature of 100 ° С , then fired at a temperature of 1150 ° C. After firing, the pigment is crushed before passing through a sieve of 10,000 holes / cm. The pigment compositions are shown in table 2.
Представленные составы пигмента обладают следующими физико-химическими свойствами: цвет пигмента - синий, доминирующая длина волны 468-474 нм (табл.3), чистота тона - 18-29%. Полученные пигменты имеют окраску от светло-синей до синей, могут использоваться для получения подглазурных, надглазурных красок (при добавлении флюса), окрашенных керамических масс, глазурей.The presented pigment compositions have the following physicochemical properties: the color of the pigment is blue, the dominant wavelength is 468-474 nm (Table 3), and the purity of the tone is 18-29%. The resulting pigments have a color from light blue to blue, can be used to obtain underglaze, overglaze paints (with the addition of flux), painted ceramic masses, glazes.
Преимуществом предлагаемого изобретения является использование в качестве минерализатора топазового концентрата в количестве 2-3% от расчетной массы пигментов. При термообработке происходит перестройка топазовой структуры с образованием летучих фторидов, которые оказывают более значительное минерализирующее воздействие на синтез кордиерита, чем В2О3, за счет своей большей диффузионной способности.An advantage of the invention is the use of topaz concentrate as a mineralizer in an amount of 2-3% of the estimated mass of pigments. When heat treatment is rearranged topaz structure to form volatile fluorides which have a more significant impact on the synthesis of mineralizing cordierite than B 2 O 3, due to its greater diffusion capacity.
Химический состав талька и топазового концентратаTable 1.
The chemical composition of talc and topaz concentrate
Шихтовый состав пигментов, мас.%Table 2.
The composition of the pigments, wt.%
Цветовые характеристики пигментовTable 3.
Color characteristics of pigments
Р, %Purity of tone
R, %
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005114128/03A RU2283291C1 (en) | 2005-05-11 | 2005-05-11 | Charge for production of the blue color ceramic pigment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005114128/03A RU2283291C1 (en) | 2005-05-11 | 2005-05-11 | Charge for production of the blue color ceramic pigment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2283291C1 true RU2283291C1 (en) | 2006-09-10 |
Family
ID=37112875
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005114128/03A RU2283291C1 (en) | 2005-05-11 | 2005-05-11 | Charge for production of the blue color ceramic pigment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2283291C1 (en) |
-
2005
- 2005-05-11 RU RU2005114128/03A patent/RU2283291C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЧЕРЕПАНИНА Л.И., ПЫРКОВ В.П., ВИЗИР Л.А., ДЕНИСОВ А.Н. Керамические пигменты кордиеритового типа системы MgO-CoO-Al 2 O 3 SiO 2 . Стекло и керамика, 1978, №12, с.27-28. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Forés et al. | Cobalt minimisation in willemite (CoxZn2− xSiO4) ceramic pigments | |
Ianoș et al. | Near-infrared reflective Ni, La-doped hibonite pigments for cool blue coatings | |
CN106277792A (en) | A kind of Aeschna melanictera green grass or young crops glaze and method for cooking thereof | |
RU2283291C1 (en) | Charge for production of the blue color ceramic pigment | |
CN102958369B (en) | Method for antimicrobial processing of ceramic ware using antimicrobial composition for glaze | |
JP2000273353A (en) | Production of yellow pigment for ceramic | |
RU2337889C1 (en) | Furnace charge for making olive coloured ceramic pigment | |
RU2389697C1 (en) | Mixture for making olive-coloured ceramic pigment with helenite structure | |
RU2358921C1 (en) | Charge for production of ceramic pigment of olive green colour | |
DE4131548A1 (en) | BROWN SPINEL COLOR BODIES ON THE BASIS OF ZINC CHROMITE, PROCESS FOR THEIR PRODUCTION AND THEIR USE | |
RU2255056C1 (en) | Blend for preparing ceramic orange-brown-color pigment | |
RU2478584C1 (en) | Mixture for producing turquoise ceramic pigment of mullite composition | |
RU2332366C1 (en) | Method of obtaining of cordierite ceramic pigment | |
SU1719329A1 (en) | Grey-pink ceramic pigment | |
KR101054329B1 (en) | Method for producing yellow pigment for porcelain, yellow pigment and yellow porcelain produced thereby | |
KR102357849B1 (en) | glaze for painting tile, manufacturing method thereof and manufacturing method of painting tile using the same | |
RU2534875C1 (en) | Mixture for producing tin sphene structured pink pigment | |
RU2498967C1 (en) | Method of producing wollastonite ceramic pigments based on dicalcium silicates | |
RU2424988C1 (en) | MIXTURE FOR PRODUCING BLUE-COLOURED CERAMIC PIGMENT IN CaO-MgO-SiO2 SYSTEM | |
SU802339A1 (en) | Charge composition for producing ultramarine | |
SU1368284A1 (en) | Frit for ceramic paints | |
Sedel’nikova et al. | Production of ceramic pigments with diopside and anorthite structure using the gel method | |
KR20100009811A (en) | Pink pigment using crcl3 and process for producing the same | |
SU1318559A1 (en) | Green peramic pigment | |
RU2358922C1 (en) | Charge for production of ceramic pigment of blue-green colour |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070512 |