2
ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КЕРАМИЧЕСКОГО ПИГМЕНТА СИНЕГО ЦВЕТА В СИСТЕМЕ CaO-MgO-SiO
2
MIXTURE FOR PRODUCING BLUE-COLOURED CERAMIC PIGMENT IN CaO-MgO-SiO SYSTEM

Область использования изобретения - производство керамических изделий, пигментов, красок.
2
3
2
Известна шихта для получения керамического пигмента фиолетово-синего цвета, имеющего доминирующую длину волны 478 нм, чистоту тона 35%, содержащая, мас.%: природный волластонит - 43.89, AlO - 19.26, SiO - 22.70, СоО - 14.15. Температура обжига шихты 1200°С (Седельникова М.Б., Погребенков В.М. Керамические пигменты со структурами диопсида и анортита на основе волластонита. / Стекло и керамика. 1999. - №2, с.18-20). Недостатком шихты является низкое содержание природного волластонита и высокое содержание оксида кобальта по сравнению с предлагаемым изобретением, что ведет к удорожанию пигмента.
2
Прототипом изобретения выбрана шихта для получения керамического пигмента состава, мас.%: природный волластонит - 49.67, MgO - 8.62, SiO - 25.69, СоО - 16.02. (Седельникова М.Б., Погребенков В.М. Керамические пигменты со структурами диопсида и анортита на основе волластонита. / Стекло и керамика. 1999. - №2, с.18-20). Температура обжига шихты 1200°С, пигмент имеет сиренево-розовую окраску, дополнительная длина волны пигмента 507 нм, чистота тона 14%. Недостатком данного пигмента является то, что при нанесении его в качестве подглазурной краски цвет меняется с сиреново-розового на сине-фиолетовый.
2
Задачей изобретения является получение керамических пигментов синего цвета в системе CaO-MgO-SiO, улучшение потребительских свойств пигментов за счет повышения устойчивости синей окраски при использовании их в керамических красках, расширения цветовой палитры.
2
Поставленная задача решается следующим образом. В соответствии с прототипом шихта для получения керамического пигмента синего цвета включает природный волластонит, оксид кремния, оксид магния и в качестве красящего компонента - оксид кобальта. При этом указанные компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%: природный волластонит 54.0-55.9, SiO 28.0-28.9, MgO 7.5-11.6, CoO 3.6-10.5.
Обжиг смеси производится при температуре 1100-1250°С. Пигмент рекомендуется для получения керамических красок, окрашивания керамических масс и глазурей.
Красящий оксид CoO вводится в состав пигмента для получения требуемого цвета. Количества вводимого CoO менее 3.6 мас.% не достаточно для получения достаточно насыщенного цветового оттенка, а при введении данного хромофора более 10.5 мас.% цвет пигмента смещается в фиолетово-синюю гамму.
Обжиг при температуре ниже 1100°С не приводит к образованию достаточного количества цветонесущей кристаллической фазы и обеспечению стабильной окраски пигмента, а повышение температуры обжига выше 1250°С не способствует улучшению цветовых свойств пигмента. Выдержка при максимальной температуре не менее часа позволяет окончательно завершить процессы фазообразования кристаллической структуры пигмента и цветообразования.
В таблице 1 приведен химический состав природного волластонита.
В таблице 2 приведен компонентный состав пигментов.
В таблице 3 приведен цвет пигментов и красок.
В таблице 4 представлены цветовые характеристики пигментов.
Пример изготовления пигмента
2
3
2
2
Компоненты шихты, мас.%: волластонит, измельченный до остатка на сите №0063 не более 2% - 54.0, оксид кремния SiO в виде кремниевой кислоты безводной - 28.0, оксид магния MgO - 7.5, оксид кобальта CoO в виде соли Со(NO)·6HO - 10.5 (в пересчете на оксид) смешивают мокрым способом, высушивают при температуре 100°С и обжигают при температуре 1200°С. После обжига пигмент измельчают до остатка на сите №0063 не более 0.2%.
Представленные составы пигмента обладают следующими физико-химическими свойствами: цвет пигмента синий, доминирующая длина волны 475-478 нм, чистота тона - 35-45%. Полученные пигменты могут использоваться для получения подглазурных, надглазурных красок (при добавлении флюса), окрашенных керамических масс, глазурей.
Таблица 1
Химический состав природного сырья
Сырье
Содержание компонентов, мас.%
Δm<sub>прк</sub>%
SiO<sub>2</sub>
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
CaO
MgO
TiO<sub>2</sub>
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
R<sub>2</sub>O
Слюдянский волластонит
51.70
0.11
46.48
1.23
-
-
0.16
0.32
Таблица 2
Компонентный состав шихты
№ пигмента
Содержание компонентов, мас.%
CaSiO<sub>3</sub>
SiO<sub>2</sub>
MgO
CoO
O-1
55.9
28.9
11.6
3.6
O-2
55.0
28.4
9.5
7.1
O-3
54.0
28.0
7.5
10.5
Прототип Р-2
49.67
25.69
8.62
16.02
Таблица 3
Цвет пигментов и красок
№ пигмента
Цвет пигмента, Тобж=1200°С
Цвет подглазурной краски, Тобж=1050°С
O-1
голубой
голубой
O-2
светло-синий
светло-синий
O-3
синий
синий
Прототип Р-2
сиренево-розовый
сине-фиолетовый
Таблица 4
Цветовые характеристики пигментов
№ пигмента
Координаты цветности
Доминирующая длина волны λ<sub>дом</sub>, нм
Чистота тона Р, %
Х
Y
O-1
0.19
0.18
475
35
O-2
0.18
0.18
476
38
O-3
0.17
0.18
478
45
Прототип
0.37
0.28
507*
14
*Для прототипа указана дополнительная длина волны, поскольку по координатам цветности сиреневые пигменты попадают в область пурпурных цветностей цветового треугольника и для них определяется не доминирующая, а дополнительная длина волны