Wady i zalety mieszania „na sucho” zestawu surowcowego niebieskozielonych spinelowych pigmentów ceramicznych z udziałem kobaltu

Dziubak, C.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Wady i zalety mieszania „na sucho” zestawu surowcowego niebieskozielonych spinelowych pigmentów ceramicznych z udziałem kobaltu

Autorzy

Dziubak C.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

C_Dziubak_Wady_i_zalety_mieszania_SiC_V69_nr6_2018.pdf

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

The advantages and disadvantages of dry batch mixing of bluegreen Co-doped spinel ceramic pigments

Języki publikacji

Abstrakty

Przedstawiono wyniki badań wybranych właściwości spinelowych pigmentów niebieskich, niebieskozielonych i zielonych o składzie pierwiastkowym Zn-Co-Cr-Al, otrzymanych metodą ceramiczną poprzez mieszanie zestawu surowcowego „na sucho”. Wybór metody podyktowany jest dążeniem do obniżenia kosztów wytwarzania pigmentów celem uatrakcyjnienia ich oferty handlowej. Ponieważ cena surowców w zasadzie nie zależy od producenta pigmentów, zmniejszenia kosztów ich wytwarzania poszukuje się na innych etapach procesu wytwórczego. Jedną z możliwości jest zastąpienie energochłonnego procesu mieszania surowców „na mokro” mieszaniem „na sucho”. Po spełnieniu warunków odpowiedniej wilgotności, uziarnienia i czasu mieszania substratów metoda sprawdziła się w wielu technologiach wytwarzania pigmentów o zróżnicowanych składach surowcowych. W przypadku zestawów z udziałem tlenku kobaltu, który ma specyficzne właściwości fizyczne, warunki mieszania „na sucho” muszą być rozszerzone, co przedstawiono w zamieszczonych wynikach badań.

The report presents the results for selected properties of blue, blue-green and green spinel pigments with the elemental composition Zn-Co-Cr-Al, produced by the ceramic method through dry batch mixing. The choice of the method was dictated by the efforts to reduce the costs of pigment manufacturing, in order to make them commercially more attractive. As the pigment manufacturer has practically no influence on the price of the raw materials, possible cost reductions have to be sought at other stages of the manufacturing process. One of the possibilities is to replace the energy-consuming process of wet mixing of raw materials with dry mixing. Provided that the specific requirements of moisture content, grain size and mixing time are met, the method proves effective in numerous manufacturing technologies of pigments with varied raw material composition. For batches with the addition of cobalt oxide, which displays peculiar physical properties, the requirements for dry mixing conditions must be broadened, as it has been presented in the enclosed study results.

Słowa kluczowe

pigmenty kobaltowe spinel roztwór stały homogenizacja surowców energochłonność procesu

cobalt pigments spinel solid solution raw materials homogenization process energy consumption

Wydawca

Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych

Czasopismo

Szkło i Ceramika

Rocznik

2018

Tom

R. 69, nr 6

Strony

6--11

Opis fizyczny

Bibliogr. 46 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Dziubak C.

c.dziubak@icimb.pl

Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Oddział Ceramiki i Betonów

Bibliografia

[1] Industrial Inorganic Pigments, ed. G. Buxbaum, 2. Ed., Wiley-VCH, Weinheim 1998.
[2] Orgel L.E., Wstęp do chemii metali przejściowych. Teoria pola ligandów, PWN, Warszawa 1965.
[3] Pišč I.V., Maslennikova G.N., Keramičeskie pigmenty, Vyšejšaja Škola, Mińsk 1987.
[4] DCMA Classification and Chemical Description of the Mixed Metal Oxides Inorganic Colored Pigments, 2. ed., Dry Color Manufacturers Association, Arlington 1982.
[5] Alarcon J., Escribano P., Marin R.M., Pigments with Spinel Structure, „British Ceramic Transaction and Journal” 1985, Vol. 84, No. 5, s. 172–175.
[6] Tumanov S.G., Pyrkov V.P., Bystrikov A.S., Polučenie keramičeskich pigmentov špinel’nogo tipa, „Steklo i Keramika” 1969, nr 4, s. 30–31.
[7] Eppler R.A., Inverse Spinel Pigments, „Journal of the American Ceramic Society” 1983, Vol. 66, No. 11, s. 794–901.
[8] Lazău I., Păcarariu C., Becherescu D., Aspects regarding the formation of the spinel phase in the MeO-Al2O3 and MeO-TiO2 system, „Key Engineering Materials” 1997, Vols. 132–136, s. 65–68.
[9] Ščerbina N.F., Kočetkova T.W., Grišin N.N., Sintez keramičeskich pigmentov špinel’nogo tipa i glazurej na ich osnowie, „Steklo i Keramika” 2013, nr 9, s. 17–21.
[10] Dziubak C., Pieczarowski H., Mońko B., Wpływ temperatury syntezy i ilości mineralizatora na barwę i parametry komórki elementarnej spinelu cynkowo-chromowo-glinowego, „Szkło i Ceramika” 1983, nr 1, s. 17–19.
[11] Dziubak C., Minerały syntetyczne do barwienia wyrobów ceramicznych, „Ceramika” 2000, Vol. 60, s. 383–387.
[12] Budnikov P.P., Ginstling A.M., Kilka uwag o badaniach nad mineralizatorami, „Cement, Wapno, Gips” 1955, nr 4, s. 67–74.
[13] Dziubak C., Specyficzne właściwości mineralizatorów, „Szkło i Ceramika”, 2006, nr 6, s. 10–15.
[14] Dziubak C., Rola mineralizatorów w procesie wytwarzania pigmentów ceramicznych, „Szkło i Ceramika” 2004, nr 5, s. 8–11.
[15] Trojan M., Synthesis of a Green-Blue Zirconium Silicate Pigment, „Dyes and Pigment” 1990, No 14, s. 9–22.
[16] Dziubak C., Wpływ warunków wytwarzania na barwę spinelowych pigmentów kobaltowo-chromowych, „Ceramika” 2006, Vol. 96, s. 131–139.
[17] Dziubak C., Intensyfikacja procesu spiekania tworzyw ceramicznych – przegląd, „Prace ICiMB” 2017, nr 30, s. 7–56.
[18] Sedel’nikova M.B., Pogrebienkov W.M., Lisejenko N.W., Por’atenko W.W., Niestechiometričeskije reakcji polučenija keramičeskich pigmentov, „Steklo i Keramika” 2011, nr 3, s. 8–11.
[19] Pišč I.V., Rotman T.I., Romanienko Z.A., Keramičeskije pigmenty na osnowie kaolina, „Steklo i Keramika” 1986, nr 7, s. 25–26.
[20] Dziubak C., Pieczarowski H.: A new technology of manufacturing a beige ceramic dye, „Polish Technical Review” 1984, nr 4, s. 21–22.
[21] Dziubak C., Rutkowski R., Gebel R.: Niekonwencjonalne metody wytwarzania pigmentów ceramicznych, „Ceramika” 2003, vol. 80, s. 181–187.
[22] Gruszka B., Siwulski S., Grzyb E., Synteza pigmentów spinelowych metodą współstrącania, „Ceramika” 2008, Vol. 103, s. 1351–1356.
[23] Pišč I.V., Radion E.V., Ispol’zowanie metoda osaždenija pri sinteze keramičeskich pigmentov, „Steklo i Keramika” 2005, nr 6, s. 37–39.
[24] Păcarariu C., Stefănescu M., Lazău I., Bĭrzescu M., Spinel pigments in the ZnO-CoO-Al2O3-Cr2O3 system prepared from organometallic precursors, „Key Engineering Materials” 1997, Vols. 132–136, s. 113–116.
[25] Cho W.S., Kakihana M., Crystallization of ceramic pigment CoAl2O4 nanocrystals from Co-Al metal organic precursor, „Journal of Alloys and Compounds” 1999, No. 287, s. 87–90.
[26] Dziubak C., Fizykochemiczne podstawy syntezy ceramicznych pigmentów cyrkonowych, „Ceramika” 2012, Vol. 112, Kraków.
[27] Dziubak C., Kycia H., Pieczarowski H., Low Cost Production of Ceramic pigments, „Industrial Ceramics” 1987, Vol. 7, No. 4, s. 205–206.
[28] Pišč I.V., Popowska I.F., Radion E.V., Sintez pigmentov na osnowie sistemy CuO-Cr2O3-Al2O3 metodom osaždenija, „Steklo i Keramika” 1999, nr 10, s. 23–25.
[29] Pišč I.V., Radion E.V., Ispol’zovanie metoda osaždenija pri sinteze keramičeskich pigmentov, „Steklo i Keramika” 2005, nr 6, s. 37–39.
[30] Pišč I.V., Radion E.V., Sokolovskaja D.M., Popowska I.F., Pigment na osnowie sovmestno osaždennych gidroksidov chroma i medi(II), „Steklo i Keramika” 1996, nr 7, s. 21–23.
[31] Sales M., Valentin C., Alarcón J., Cobalt aluminate spinel-mullite composites synthesized by sol-gel method, „Journal of the European Ceramic Society” 1997, No. 17, s. 41–47.
[32] Paškov G.L., Sajkova S.W., Pantelejeva M.W., Linok E.W., Korol’kova I.W., Anionoobmennyj sintez nikiel’sodieržaščich pigmentov špinelnovogo tipa, „Steklo i Keramika” 2014, nr 2, s. 19–22.
[33] Paškov G.L., Sajkova S.W., Pantelejeva M.W., Linok E.W., Samoilo A.S., Bondarenko G.N., Anionoobmennyj sintez kobal’tsodieržaščich pigmentov špinelnovogo tipa, „Steklo i Keramika” 2013, nr 6, s. 28–31.
[34] Ocaña M., Gonzáles-Elipe A.R., Andrés-Vergés M., Tartaj P., Serna C.J., Orera V.M., Preparation by Hydrolysis of Aerosols and colour Properties of Cr-Doped and Co-Doped Zircon Powders, „Journal European Ceramic Society” 1998, Vol. 18, No. 7, s. 821–830.
[35] Xanthopoulou G.G., Self-Propagating SHS of inorganic pigments, „The American Ceramic Society Bulletin” 1998, July, s. 87–96.
[36] Radiševskaja N.I., Kasackij N.G., Čapskaja A.Ju., Lepakova O.K., Kitler V.D., Najborodenko Ju.S., Vereščagin V.V., Samorasprostranijuščijsja vysokotemperaturnyj sintes pigmentov spine’nogo tipa, „Steklo i Keramika” 2006, nr 2, s. 20–24.
[37] Janackovic Dj., Jokanovic V., Kostic-Gvozdenovic Lj., Cirjakovic R., Petrovic-Prelevic I., Uskokovic D., Synthesis of spinel powders by the spray pyrolysis method, „Key Engineering Materials” 1997, Vols. 132–136, s. 197–200.
[38] Bozadgiev L., Dimova T., Pavlov R., Doinov M., Synthetic Spinel, „Interceram” 2006, Vol. 55, [3], s. 158–161.
[39] Li W., Li J., Guo J., Synthesis and characterization of nanocrystalline CoAl2O4 spinel powder by low temperature combustion, „Journal of the European Ceramic Society” 2003, No. 23, s. 2289–2295.
[40] Radiševskaja N.I., Čapskaja A.Ju., Kasackij N.G., Lepakova O.K., Kitler V.D., Najborodenko Ju.S., Vereščagin V.V., Sintez nikiel’sodieržaščich pigmentov špinelnovogo tipa v režimie gorenia, „Steklo i Keramika” 2009, nr 1, s. 13–14.
[41] Ianoş R., Muntean E., Păcarariu C., Lazău I., Bandas C., Delinescu G., Combustion synthesis of a blue Co-doped zinc aluminate near-infrared reflective pigment, „Dyes and Pigment” 2017, No. 142, s. 24–31.
[42] Chamyani S., Salehirad A., Oroujzadeh N., Fateh D.S., Effect of fuel type on structural and physicochemical properties of solution combustion synthesized CoCr2O4 ceramic pigment nanoparticles, „Ceramics International” 2018, No. 44, s. 7754–7760.
[43] Dziubak C., Wpływ wybranych parametrów technologicznych na jakość pigmentów ceramicznych, „Materiały Ceramiczne” 2016, Vol. 68, nr 4, s. 4–8.
[44] Dziubak C., Pigmenty Ceramiczne – wytwarzanie i stosowanie, Wydawnictwo Instytut Śląski, Opole – Warszawa 2016.
[45] Kvjatkovskaja K.K., Zažygin A.G., Kosorukova E.S., Keramičeskie kobal’tovye pigmenty, „Steklo i Keramika” 1987. nr 4, s. 21–22.
[46] Wen W., Yao J.C., Luo Y., Lai L.L., Wu J.M., Synthesis of an intensive blue pigment with low cobalt content, „Ceramics International” 2018, No. 44, s. 4381–4384.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-98ff4236-ceea-4339-9d8d-e4828cd78fdc