Шихта для получения керамичеcкого пигмента
Авторы патента:
Сущность изобретения: шихта для получения керамического пигмента содержит следующие компоненты, мас. %: оксид титана 43 - 46; оксид кальция 8 - 15; магний 7 - 11,9; сульфат кальция 30 - 33; один оксид из группы оксид железа, оксид хрома, оксид меди, оксид ванадия, оксид цинка 0,1 - 6. Свойства пигмента: цвет от светлого до темно-коричневого, маслоемкость 17 - 24 г/100 г пигмента. 1 табл.
Изобретение относится к технологии получения керамических пигментов для строительной керамики, декорирования изделий из фарфора, фаянса и стекла.
Известна шихта для керамического пигмента коричневого цвета, включающая Al2O3, 2СаО 3В2О, Fe2O3, Zn, Cr2O3, MnO [1] Недостатком известной шихты является большое количество компонентов и большая энергоемкость спекание при 1100оС в течение 50 мин. Известна шихта для керамического пигмента, включающая диоксид титана, хромсодержащее соединение, триоксид сурьмы, нехромофорный хлорид I или II группы Периодической системы [2] Недостатком известной шихты является длительность получения пигмента с большими энергозатратами обжиг при 1000-1100оС в течение 2 ч, кроме того, указанная шихта желтого цвета обладает высокой маслоемкостью (24 г/100 г пигмента). Известна шихта для получения пигмента коричневого цвета, включающая SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O, TiO2, CuO, NiO, Cr2O3 [2] Недостатком известного состава шихты является большое количество компонентов, наличие дополнительных операций для получения пигмента: предварительный помол в течение 6 ч, с последующим обжигом в течение 1 ч при 1000-1500оС, следовательно увеличивается длительность процесса при повышенных энергозатратах. В основу изобретения положена задача разработать шихту для получения керамического пигмента различных оттенков коричневого цвета с наименьшими энерго- и трудозатратами, низкой маслоемкостью. Задача решается тем, что предлагаемая шихта для получения керамического пигмента, включающая оксиды титана, кальция, дополнительно содержит магний, сульфат кальция и один оксид из группы Fe2O3, Cr2O3, СuO, V2O5, ZnО при следующем соотношении компонентов, мас. TiO2 43-46 СаО 8-15 Один оксид из группы Fe2O3, Сr2O3, СuO, V2O5, ZnO 0,1-6 Mg 7-11,9 СаSO4 30-33 Предлагаемая шихта, содержащая компоненты в ранее неизвестном количественном и качественном соотношении, позволяет получить пигмент различных оттенков коричневого цвета (от светлого до темного) с наименьшими энергозатратами термообработка при 700-800оС в течение 2-7 мин, с наименьшими трудозатратами компоненты шихты мелют, перемешивают и подвергают термообработке; низкой маслоемкостью 17-21 г/100 г пигмента. Предлагаемая шихта позволяет интенсифицировать энергоемкий процесс реакционного спекания оксидов, проходящий при 1000-1200оС в течение 1-2 ч за счет перехода к процессу самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), проходящему в течение 2-7 мин при 700-800оС, благодаря чему решают поставленную задачу. Нагревание исходных компонентов до 700-800оС в течение 2-7 мин необходимо для начала экзотермической окислительно-восстановительной реакции между восстановителем, которым является Mg, и окислителем (сульфат кальция). При этом без дополнительного нагрева развивается температура 1100-1200оС, достаточная для синтезирования титано-кальциевой и титано-магниевой шпинелей, вида СаТiO3, MgTi2O4 и MgTiO4 от белого до кремового цвета. Добавки одного из оксидов d-металлов IV периода Периодической системы при этих температурах (1100-1200оС), внедpяясь в кристаллическую решетку, меняет цвет шпинелей Са ТiO3, MgTi2O4, Mg2TiO4 в пределах от светло- до темно-коричневого цвета в зависимости от внедряемого металла, что подтверждается данными рентгенофазового анализа (РФА). Высокие температуры, развивающиеся при горении, обеспечивают полноту реагирования исходных компонентов и получения однородного по всему объему керамического пигмента, имеющего показатель маслоемкости 17-21 г/100 г пигмента. Количественное соотношение компонентов шихты подобрано экспериментально и определяется условиями протекания самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, в результате которого получают пигмент от светло- до темно-коричневого цвета. Отклонение от предельных значений заявляемых компонентов приводит к ухудшению качественных характеристик заявляемого пигмента. Так, при содержании магния менее 7 мас. и сульфата кальция менее 30 мас. состав не воспламеняется, при содержании магния более 33 мас. оплавляется. Отклонение от предельных оксидов из группы Fe2O3, Cr2O3, CuO, V2O5, ZnО приводит к изменению цвета получаемого пигмента, в случае увеличения свыше 6 мас. цвета пигмента будет серо-черным за счет коагуляции чистого металла на поверхности образующейся шпинели, при уменьшении содержания оксидов одного из d-металлов через 0,1 мас. происходит размывание цвета практически до белого. При содержании оксида титана более 46 мас. а оксида кальция более 15 мас. получаемый пигмент приобретает серый цвет, становится рыхлым, в случае уменьшения количества оксида титана и оксида кальция менее чем 43 и 8 мас. соответственно получается материал очень плотный по составу, по твердости соответствующий абразивному материалу. П р и м е р 1. Исходные компоненты, г: TiO2 46; СаО 8; Mg 7; CaSO4 33 и Fe2O4 6 измельчают, тщательно перемешиваю, формуют под давлением 15 МПа и помещают в муфельную печь, разогретую до 750оС. Образец выдерживают в печи 2-7 мин. Это время отводится на предварительный прогрев в течение 1-3 мин, необходимый для начала окислительно-восстановительной реакции, и непосредственно на сверхскоростной высокотемпературный синтез 2 мин. Шихта воспламеняется, горит ярким свечением по всему объему. После синтеза полученный пигмент коричневого цвета перемалывают до тонины, обеспечивающей прохождение через сито 100000 отв/см2. П р и м е р 2. Исходные компоненты, г: TiO2 43; СаО 15; Mg 11,9; СаSO4 30; и Сr2O3 0,1. Технология приготовления аналогична примеру 1. Цвет получаемого пигмента светло-коричневый. П р и м е р 3. Исходные компоненты, г: TiO2 44; СаО 13; Mg 10; СаSO4 31; V2O5 2. Технология приготовления аналогична примеру 1. Цвет получаемого пигмента коричневый. П р и м е р 4. Исходные компоненты, г: TiO2 43; CaO 13; Mg 10; CaSO4 33; CuO 1. Технология приготовления аналогична примеру 1. Цвет получаемого пигмента светло-коричневый. П р и м е р 5. Исходные компоненты, г: ТiO2 45; СаО 13; Mg 10; СaSO4 31,5; ZnO 0,5. Технология приготовления аналогична примеру 1. Цвет получаемого пигмента коричневый. Примеры на запредельные значения. П р и м е р 6. Технология приготовления как в примере 1 для основных значений. Исходные компоненты, г: TiO2 40; CaO 6; Mg 12; CaSO 35; Cr2O3 7. Образец плавится, не сохраняет форму. П р и м е р 7. Технология приготовления аналогична примеру 1 для основных значений. Исходные компоненты, г: TiO2 46; 10 СаО 10; Fe2O3 7; Mg 8; СаSO4 29. Образец получается черного цвета. Из данных таблицы видно, что предлагаемая шихта для керамического пигмента позволяет получить новое химическое вещество керамический пигмент, имеющий цвет от светлого до темно-коричневого. Предлагаемый пигмент обладает рядом преимуществ, таких, как низкая маслоемкость 17-24 г/100 г пигмента, снижение энерго- и трудозатрат при производстве.Формула изобретения
ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИЧЕКОГО ПИГМЕНТА, включающая TiO2, CaO, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит Mg, CaSO4 и один оксид из группы Fe2O3, Cr2O3, CuO, V2O5, ZnO при следующем соотношении компонентов, мас. TiO2 43 46 CaO 8 15 Mg 7 11,9 CaSO4 30 33 Один оксид из группы F2O3, Cr2O3, CuO, V2O5, ZnO 0,1 6,0РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2
Похожие патенты:
Керамическая краска розового цвета // 2055023
Керамическая краска черного цвета // 2055022
Изобретение относится к составам керамических легкоплавких красок, используемых для декорирования тонких стеклянных изделий, и обеспечивает расширение цветовой гаммы оттенков черного цвета
Керамическая краска красного цвета // 2055021
Изобретение относится к составам керамических легкоплавких красок, используемых для декорирования тонких стеклянных изделий, и обеспечивает расширение цветовой гаммы красных оттенков в красновато-оранжевой области спектра (диаграмма цветности МКО, 1931)
Керамическая краска желтого цвета // 2055020
Изобретение относится к составам керамических легкоплавких красок, используемых для декорирования тонких стеклянных изделий, и обеспечивает расширение цветовой гаммы декора в желтой области спектра
Изобретение относится к технологии получения капсулированных пигментов розово-коричневого цвета, используемых в над- и подглазурных красках для декорирования фарфоровых, фаянсовых и стеклянных изделий
Способ изготовления фритты силиката свинца // 2043315
Изобретение относится к стекольной промышленности, в частности к способу варки высокосвинцовых соединений, и может использоваться как исходный материал в производстве хрусталя и других свинецсодержащих стекол
Изобретение относится к составам керамических надглазурных красок, используемых в производстве фарфоровых, фаянсовых и других керамических изделий, и обеспечивает расширение цветовой гаммы декора в желто-зеленой области спектра
Керамическая надглазурная краска // 2035413
Изобретение относится к составам керамических надглазурных красок, используемых в производстве фарфоровых, фаянсовых и других керамических изделий, и обеспечивает расширение цветовой гаммы декора в голубой области спектра
Керамическая надглазурная краска // 2035412
Изобретение относится к составам керамических надглазурных красок, используемых в производстве фарфоровых, фаянсовых и других керамических изделий, и обеспечивает расширение цветовой гаммы декодера и зеленой и желто-зеленой области спектра
Изобретение относится к керамической промышленности, в частности, к созданию термостойких пигментов бирюзового цвета со стабильными оптическими и колористическими характеристиками (по CIELAB, 1976), пригодными при использовании их в надглазурных красках для декорирования фарфоровых, фаянсовых и стеклянных изделий
Матовая керамическая надглазурная краска // 2100300
Изобретение относится к технологии и составам матовых керамических красок, используемых для надглазурного декорирования фарфоровых, фаянсовых и других керамических изделий
Керамическая краска красно-коричневого цвета // 2102344
Изобретение относится к области переработки промышленных отходов, в частности отходов производства кинескопов, представляющих собой в основном (по объему) стекольный бой (стеклобой) забракованных кинескопов, и предназначено для получения на основе стеклобоя вторичного сырья, используемого при изготовлении различной промышленной продукции
Изобретение относится к строительству, в частности к способам подготовки сырьевых материалов для изготовления стекла, и позволяет исключить из технологического процесса подготовки кварцевого песка щелочи - агрессивного дорогостоящего компонента и снизить энергозатраты
Изобретение относится к технологии производства керамических пигментов и красок для декорирования фарфоровых, фаянсовых, майоликовых изделий и получения цветных глазурей
Способ получения керамического пигмента // 2120918
Изобретение относится к технологии получения термостойких пигментов для декорирования строительной керамики, фарфоровых изделий и др
Способ получения керамического пигмента // 2121463
Изобретение относится к технологии получения термостойких пигментов для декорирования строительной керамики, фарфоро-фаянсовых изделий и др
Изобретение относится к области изготовления материалов, предназначенных для оптоэлектроники и может быть использовано в технологиях производства оптических волокон, фотоприемников
Изобретение относится к стекольной промышленности и может быть использовано в производстве листового стекла, окрашенного в массе, со светотеплозащитными свойствами, включая флоат-процесс
Изобретение относится к способу защиты углеродсодержащих пористых материалов от окисления, в том числе каталитического окисления углерода