Дипломы, курсовые, рефераты, контрольные...
Срочная помощь в учёбе

Керамические пигменты на основе системы RO-Al2O3-SiO2 с использованием природных минералов и техногенных отходов

Диссертация: Керамические пигменты на основе системы RO-Al2O3-SiO2 с использованием природных минералов и техногенных отходов
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Научная новизна представленной работы заключатся в том, что впервые изучены закономерности синтеза керамических пигментов на основе природного топазаустановлено, что введение хромофоров до 5 мас.% интенсифицирует муллитообразование в топазе. При получении пигментов со структурой анортита предпочтительней топаз подшихтовы-вать чистыми оксидами, чем природными минералами, а для получения кордиерита… Читать ещё >

Содержание

  • 1. ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА КЕРАМИЧЕСКИХ ПИГМЕНТОВ АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ)
    • 1. 1. Классификация керамических пигментов.,
  • Ф
    • 1. 2. Развитие теории структурообразования керамических пигментов
    • 1. 3. Способы получения керамических пигментов
    • 1. 4. Получение керамических пигментов на основе природных минералов
      • 1. 4. 1. Факторы, определяющие возможность получения керамических пигментов на основе структур природных силикатов
      • 1. 4. 2. Получение керамических пигментов на основе природных силикатов
    • 1. 5. Использование техногенных отходов для получения керамических пигментов
    • 1. 6. Теория цветообразования
      • 1. 6. 1. Общие сведения о цвете
      • 1. 6. 2. Факторы, обусловливающие окраску неорганических веществ
      • 1. 6. 3. Цветовые измерения
      • 1. 6. 4. Хромофоры

Керамические пигменты на основе системы RO-Al2O3-SiO2 с использованием природных минералов и техногенных отходов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Керамические пигменты широко применяются в фарфоро — фаянсовом производстве для декорирования изделий, окрашивания масс и глазурей. Основой научной классификации керамических пигментов, предложенной Тумановым С. Г., является тип кристаллической структуры. Широко исследованы кристаллические решётки типа шпинели, корунда, циркона, граната. Их синтезируют при высоких температурах из оксидов и солей различных элементов. Такая технология делает керамические пигменты одним из наиболее дорогостоящих сырьевых материалов в керамическом производстве. Актуальным является использование природных минералов и промышленных отходов, позволяющее снизить температуру синтеза пигментов, уменьшить затраты на их производство.

Недостатком применения природных кристаллических структур для синтеза керамических пигментов является их ограниченная способность усваивать красящие ионы, и, как следствие, недостаточно высокая яркость пигментов. Актуальной задачей является разработка новых способов получения керамических пигментов, позволяющих улучшить их цветовые свойства.

Целью работы было получение и исследование керамических пигментов на основе природного минерального сырья и промышленных отходов, разработка новых способов получения керамических пигментов, позволяющих расширить существующую цветовую палитру.

Основными задачами данной работы были: исследование закономерностей и особенностей синтеза керамических пигментов с участием природных минералов топаза и каолинитаисследование возможности использования кристаллической структуры топаза в качестве основы для перехода к другим структурам, таким, как анортит и кордиеритисследование возможности применения топаза в качестве минерализатора для получения керамических пигментовисследование возможности использования нетрадиционных способов получения керамических пигментов, таких, как гель — метод и метод автоклавированияполучение керамических пигментов на основе природных минералов, а также отработанного катализатора сернокислотного производства СВД (сульфованадата на диатомите).

Научная новизна представленной работы заключатся в том, что впервые изучены закономерности синтеза керамических пигментов на основе природного топазаустановлено, что введение хромофоров до 5 мас.% интенсифицирует муллитообразование в топазе. При получении пигментов со структурой анортита предпочтительней топаз подшихтовы-вать чистыми оксидами, чем природными минералами, а для получения кордиерита лучшие результаты получаются при подшихтовке тальком. Установлено минерализирующее воздействие небольших добавок топаза (до 3 мас.%) на синтез керамических пигментов, проявляющееся через участие фторид-ионов газовой фазы. Температура синтеза пигментов со структурами диопсида и анортита, полученных при использовании природного волластонита, снижается до 1100 °C. Изучен способ получения керамических пигментов на основе природного волластонита через стадию гелеоб-разования. Установлено, что кристаллизация структуры волластонита при получении пигментов наблюдается при 1000 °C.

Введение

хромофоров свыше 15 мас.% препятствует восстановлению волластонитовой структуры.

Практическая значимость работы несомненна, так как разработаны составы и получены керамические пигменты для подглазурных и надгла-зурных красок. Использование природного сырья и относительно невысоких температур синтеза (1100−1200°С) пигментов позволяет снизить расходы на их производство. Разработаны новые способы получения керамических пигментов, позволяющие улучшить их цветовые свойства.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.

1. Керамические пигменты, синтезированные на основе топаза и каолинита, имеют муллитовую структуру, при этом пигменты, полученные с использованием каолинита, обладают лучшими цветовыми свойствами, чем пигменты, полученные на основе топаза.

2. Добавки хромофоров в количестве до 5 мас.% оказывают минерализирующее воздействие на процесс синтеза муллитовых пигментов, особенно это характерно для пигментов, полученных с использованием топаза.

3. Синтез анортитовых пигментов при использовании топаза более успешно протекает при подшихтовке чистыми оксидами, чем при использовании природного волластонита, в то время как синтез кордиерита успешнее идет при подшихтовке тальком. Структура кор-диеритовых пигментов отличается более высокой кристалличностью, в анортитовых пигментах доминирующей кристаллической фазой является анортит, но присутствуют и другие фазы.

4. Топаз, введенный в шихтовой состав пигментов со структурами диопсида и волластонита в количестве до 3 мас.%, оказывает лучшее минерализирующее воздействие на процесс синтеза, чем традиционный минерализатор — борная кислота.

5. Керамические пигменты со структурами волластонита, диопсида, анортита, прошедшие стадию гелеобразования, имеют после обжига более яркую окраску, чем пигменты, полученные по традиционной технологии.

6. Применение метода автоклавирования при синтезе керамических пигментов со структурами диопсида, волластонита, цеолита позволяет снизить температуру синтеза на 200 — 300 °C и расширить их цветовую палитру.

7. Пигменты со структурами муллита, анортита, кордиерита, волластонита, диопсида, цеолита, синтезированные при использовании при родных минералов, могут применяться для получения надглазурных и подглазурных керамических красок, для окрашивания керамических масс, глазурей и покрытий для строительной керамики. 8. Пигменты на основе отработанного СВД — катализатора сернокислотного производства, содержащего в своем составе красящий оксид V2O5, имеют песочно-коричневую и травянистую окраску. Они пригодны для окрашивания низкотемпературных масс и глазурей, а также для получения надглазурных красок.

Показать весь текст

Список литературы

  1. , С.Г. Новые пути синтеза и классификации керамических пигментов // Стекло и керамика. 1967. — № 6. — С.33−35.
  2. , С.Г. Получение новых керамических пигментов гранатового типа /С.Г. Туманов, Ю. Ф. Петров // Стекло и керамика. 1967. — № 9. -С.31−33.
  3. , С.Г. Получение новых хромовых пигментов шпинельного типа /С.Г. Туманов, В. П. Потраков // Стекло и керамика. 1965, — № 6. -С.2−5.
  4. , Г. Н. Пигменты муллитоподобной структуры / Г. Н. Масленникова, В. П. Пыркова, Н. П. Фомина // Стекло и керамика. 1981. -№ 1. — С.23−24.
  5. , С.Г. Изучение условий образования и структуры пинковых пигментов / С. Г. Туманов, Э. А. Филиппова // Стекло и керамика. 1968. — № 4. — С.37−39.
  6. Пищ, КВ. Керамические пигменты /И.В. Пищ, Г. Н. Масленникова / -Минск: Высшая школа, 1987. 131 с.
  7. , Г. Н. Марганцесодержащие виллемитовые пигменты с добавками минерализаторов / Г. Н. Масленникова, Н. П. Фомина, А. И. Глебычева // Стекло и керамика. 1975. — № 10. — С.26−28.
  8. , Г. Н. Синтез железосодержащих виллемитовых пигментов / Г. Н. Масленникова, Н. П. Фомина, А. И. Глебычева // Стекло и керамика. 1975. — № 4. — С.26−28.
  9. , А.С. Исследование синтеза хромового пигмента гранатового типа / А. С. Быстриков, Ю. Ф. Петров // Стекло и керамика. 1968. -№ 8.-С. 14.
  10. Ю.Хладек, И. Н. Декорирование фарфоровой посуды. /И.Н. Хладек, Л. Г. Сова, З. Н. Тругларжовски // М.: Легпромбытиздат, 1990. 160 с.
  11. И .Пищ, И. В. Синтез форстеритсодержащих пигментов / И. В. Пищ, Г. Н. Рагунович // Стекло и керамика. 1981. — № 3. — С.22−23.
  12. Пищ, И. В. Синтез цельзиановых пигментов / И. В. Пищ, Э. П. Гладкая // Стекло и керамика. 1979. — № 4. — С.22.
  13. ХЪ.Пищ, И. В. Пигменты на основе анортита / И. В. Пищ, Е. Г. Воронина //Стекло и керамика. 1982. — № 6. — С.24.
  14. Пищ, И. В. Пигменты на основе полевого шпата / И. В. Пищ, Т.И. Рот-ман, З. А. Романенко // Сб. Химия и хим. технология Минск: 1987. -Вып.1. — С.130−135.
  15. Пищ, И. В. Полевошпатные керамические пигменты / И. В. Пищ, Т. И. Ротман, З. А. Романенко // Стекло и керамика. 1992. — № 3. — С.26.
  16. Пищ, И. В. Синтез диопсидсодержащих пигментов. // Стекло и керамика. 1981. -№ 3. — С.22−23.
  17. Пищ, И. В. Синтез кобальтсодержащих пигментов пироксеновой структуры / И. В. Пищ, К. Е. Бирюкова // Стекло, ситаллы и силикаты. -Минск: 1984, — № 13. С.100−102.
  18. Пищ, И. В. Керамические пигменты на основе каолина / И. В. Пищ, Т. И. Ротман, З. А. Романенко // Стекло и керамика. 1986. — № 7. — С.25−26.
  19. Пищ, И. В. Исследование влияния RO на свойства каолинсодержащих пигментов / И. В. Пищ, Т. И. Ротман, З. А. Романенко, З. А. Дроздова // Стекло, ситаллы и силикаты. Минск: 1985. № 14. — С. 108.
  20. Пищ, И. В. Синтез пигментов на основе глин. // Стекло и керамика. -1992. -№ 2.-С.718−719.
  21. Гетероморфные розовые пигменты. Получение и свойства розовых пигментов со структурой Sn-сфена. // Savii Cecilia, Tavala Tanese P., Eremie Liviu. // Mater, constr. -1997. № 2.
  22. Керамические пигменты. в системе ZrC^-SiCb- / Gadea Lucia, Mirica Eugenia, Bele Firuta. // Mater, constr. 1995. — № 4.
  23. Пат, 316 407 Австрии, МКИ С 03 с 1/02.
  24. Пат. 21 0653OA Великобритании, МКИ С 03 с 1/04
  25. А. Керамические пигменты //Керамиккусу. 1983. т.8. № 5. С. 377 384.
  26. Пат.2 315 611 ФРГ, МКИ С 04 В 41/00.21 .Черепанов, Б. С. Особенности образования цирконий-ванадиевого красителя.// Стекло и керамика. 1965. № 6. — С.8−12.
  27. , Е.Ш. Тенденции развития керамических пигментов.// Стекло и керамика. 1985. — № 10. — С.20−22.
  28. Пат. 2 097 346 Россия, МКИ 6 С 03 С 1/ 04.
  29. Заявка 97 111 709/03 Россия, МПК 6 С 03 С 1/ 04.
  30. Получение пигментов самораспространяющимся высокотемпературным синтезом. / Черноглазова Т. В., Ксандопуло Г. И. // Int. J. Self Propag. High — Temp. Synth. — 1997. — № 1.
  31. Разработка розового пигмента для глазури. / Longo Е., Escribano P., Carda J. // Amer. Ceram. Soc. Bull. 1997. — № 9.
  32. Пат. 5 700 319 США, МПК 6 С 04 В 14/10.
  33. Получение пигментов на основе циркона и редкоземельных элементов золь-гель способом. / Shoyama Masashi, Kamiya Kanichi // Nippon seramikkusu kyokai gakujutsu ronbunshi, J. Ceram. Sok. Jap. 1998. — № 1231.
  34. , M.B. Синтез термостойких пигментов для керамических материалов с использованием механохимии. / М. В. Чайкина, О. Б. Винокурова, Е. Г. Аввакумов // 2 Конференция «Материалы Сибири». Барнаул, 1998.
  35. Заявка 19 647 037 Германия, МПК 6 С 03 С 8/14.
  36. Заявка 19 647 038 Германия, МПК 6 С 03 С 8/14.
  37. Пат. 5 562 764 США, МПК 6 С 09 С 1/36.
  38. А.С. 13.53 787 СССР. Способ получения неорганических пигментов Верещагин В. И., Майдуров В. А. опубл. 1987. Бюл. № 43.
  39. Пищ, И. В. Пигмент на основе совместно осаждённых гидроксидов хрома (III) и меди (II) / И. В. Пищ, Е. В. Радион, Д. М. Соколовская, Н. Ф. Поповская // Стекло и керамика. 1996. — № 7.
  40. Пищ, И. В. Получение пигмента в системе Cr (III) Co (II) — NO3 — Н20/ И. В. Пищ, О. Н. Чудновская // Стекло и керамика. — 1995. — № 10. — С.23−24.
  41. Пищ, И. В. Получение пигментов на основе цирконата кобальта методом осаждения / И. В. Пищ, Е. В. Радион // Стекло и керамика. 1999. -№ 8.- С. 18.
  42. Пат. 5 562 765 США, МПК 6 С 09 С 1/14.
  43. , Г. Н. Химия кремния и физическая химия силикатов. Москва: Высшая школа, 1966. 463 с.
  44. Заявка 19 610 920 Германия, МКИ6 В 03 D 1/06.
  45. , А.Н. Микроструктура чёрных пигментов на основе базальта / А. Н. Шушаношвили, Н. Г. Рузадзе, Н. И. Гогидзе // Стекло и керамика. 1989. — № 10. — С.23−24.
  46. Пат. 172 362 Польша, МКИ 6 С 09 С 1/32 Способ получения неорганических голубых пигментов.5Ъ.Погребенков, В. М. Керамические пигменты на основе талька / В. М. Погребенков, М. Б. Седельникова, В. И. Верещагин // Стекло и керамика. -1997.-№ 3.-С. 17−20.
  47. , В.М. Получение керамических пигментов с диопсидовой структурой из талька / В. М. Погребенков, М. Б. Седельникова, В. И. Верещагин // Стекло и керамика. 1998. — № 5. — С.16 — 18.
  48. , В.М. Керамические пигменты со структурами диопсида и анортита на основе волластонита / В. М. Погребенков, М. Б. Седельникова, В. И. Верещагин // Стекло и керамика. 1998. — № 5. — С. 18−20.
  49. , А.А. Цветные глазури на основе порфирового туфа. / А.А. Кар-ван, З. И. Рак // Стекло и керамика. 1983. — № 4. — С.139−143.58. Пат. 1 596 754 ФРГ.59. Заявка 60−191 031 Япония.
  50. , Ю.М. Химическая стойкость цветных глазурных фритт, окрашенных отходами ферритов / Ю. М. Ковнер, Л. И. Кузнецов, Е.А. То-мильцев // Стекло и керамика. 1993. — № 3. — С.5−7.
  51. , П.Д. Ситаллы на основе промышленных отходов. // Промышленность строительных материалов. Cep.ll. / ВНИИЭСМ. М.: 1986.- Вып.З. — С.3−4.
  52. , М.Б. Керамические пигменты на основе отходов нефтехимического производства. / М. Б. Седельникова, В. М. Погребенков, В. И. Верещагин, С. Г. Сухих, В. Г. Бондалетов // Сб. Основные проблемы охраны геологической среды. Томск, 1995. — С. 192−194.
  53. Использование отработанных катализаторов и пиритных огарков для получения цветных глазурей. Информационный листок № 991−85 / ЦНТИ. Ленинград, 1985.
  54. А.с. 35 235 НРБ, МКИ С 04 В 41/06. Керамические красители. Опубл.0306.84 № 59 041.
  55. А.с. 1 564 128 С 03 С 1.04. Подглазурный краситель синего цвета дляфаянса. Опубл. 15.03.90. Бюл. № 18.
  56. А.с. 31 702 НРЮ, МКИ С 04 В 41/06. Состав на керамический пигмент.1. Опубл. 8.09.82. № 50 345.
  57. Пат. 2 131 444 Россия МПК 6 С 09 С 1/24.
  58. Интенсивные и экологически безопасные пигменты для керамическойпромышленности. // Brit. Ceram. Trans. 1997. — № 3.
  59. Заявка 2 738 809 Франция, МКИ 6 С 01 F 17/00.
  60. Способ получения железистого пигмента.// AdV. Ceram. Rept. 1996.9.
  61. Пищ, И. В. Особенности осаждения и образования пигментов в системе Ti-Ni-Zn. / И. В. Пищ, Е. В. Радион // Стекло и керамика. 1998. — № 10. -С.14.
  62. , ИИ. О создании керамического материала, армированного игольчатыми кристаллами муллита / И. И. Немец, И. С. Бельмаз,
  63. А.Н. Нестерцов // Труды МХТИ им. Менделеева Д. И. Москва. -1982.-№ 123. — С.30−33.
  64. , М.И. Цветовые измерения. / М. И. Кривошеев, А.К. Куста-рев / Москва. Энергоатомиздат. 1990. — 240 с.
  65. , B.C. Энергетическая кристаллохимия.М.: Наука. 1975. -335 с.
  66. , Н.А. Кристаллография и минералогия. / Н. А. Торопов,
  67. JI.H. Булак / Ленинград, Стройиздат. 1972. — 504 с.
  68. , С.Г. Топаз как огнеупорное сырье / С. Г. Долгих, А. К. Карклит, А. В. Кахмуров // Огнеупоры. 1990.- № 7. С. 14 — 19.
  69. , К.К. Технология огнеупоров. / К. К. Стрелов, И. Д. Кащеев, П. С. Мамыкин / Москва. «Металлургия». 1988. — 528с.
  70. Пигменты. Введение в физическую химию пигментов. Под ред. Пат-терсона Д. Л. Изд. Химия, Ленинградское отделение, 1971.- 176 с.
  71. , В.А. Керамические краски / В. А. Визир, М. А. Мартынов К.: Техника, 1964, — 255 с.
  72. , Н.А. Керамические пигменты на основе силикатов цепочечных структур / Н. А. Сиражиддинов, Н. Н. Акрамова, Ф.И. Вели-канова // Стекло и керамика. 1992. — № 1. — С.26.
  73. , М.Б. Керамические пигменты со структурой муллита на основе топаза и каолинита / М. Б. Седельникова, В. М. Неволин, В. М. Погребенков // Стекло и керамика. 2002. — № 8. — С.20−22.
  74. , М.Б. Разработка и исследование кордиеритовых и анор-титовых пигментов на основе топаза / М. Б. Седельникова, В. М. Неволин, В. М. Погребенков // Известия ВУЗов. Химия и химическая технология. 2002. — Т 45. — Вып.З. — С.42−45.
  75. , В.М. Керамические пигменты на основе топазита / В. М. Неволин, М. Б. Седельникова, В. М. Погребенков // Материалы региональной научно практической конференции «Полифункциональные химические материалы и технологии» — Томск. — 2000. — С. 18.
  76. Патент № 2 215 715 Способ получения керамических пигментов на основе волластонита. М. Б. Седельникова, В. М. Погребенков, В. М. Неволин.
  77. Заявка № 2003 130 351 от 14.10.03. Способ получения керамических пигментов на основе природных минералов. М. Б. Седельникова, В. М. Погребенков, В.М. Неволин
  78. Заявка № 2004 104 553 от 16.02.04. Шихта для получения керамического пигмента оранжево-коричневого цвета. М. Б. Седельникова, В. М. Погребенков, В.М. Неволин
  79. , В.И. Термодинамика силикатов/ В. И. Бабушкин, Г. Н. Матвеев, О.П. Мчедлов-Петросян / Москва, Стройиздат. 1986. — 407 с.
  80. , П.Г. Алгуйский тальк / П. Г. Усов, Г. Н. Попова, С. А. Бабенко // Издательство Томского университета. Томск. 1966. — 72 с.
  81. , Н.Ф., Цеолиты новый тип минерального сырья / Н. Ф. Челищев, Б. Г. Беренштейн, В. Ф. Володин / Москва. Недра. — 1987. -176 с.
  82. , Г. И. Цеолиты в строительных материалах / Г. И. Овчаренко, B.JI. Свиридов / Барнаул. Алтайский государственный технический университет. 102 с.
  83. Физико химические свойства окислов. Справочник под ред. Самсоно-ва Г. В. Москва. Металлургия. — 1978. — 171 с.
  84. , А.Н. Оптические свойства искусственных минералов/ А. Н. Винчелл, Г. Т. Винчелл / Москва. Мир. 1967. — 295 с.
  85. , Е.П. Слюдянский кристаллический комплекс / Е. П. Васильев, JI.3. Резницкий, В. Н. Вишняков / Новосибирск. Наука. -1981. 198 с.
  86. , В.В. Сырьевая база волластонита для керамической промышленности. Обзорная информация. Сер.5. ВНИИНТИ и экономики промышленности строительных материалов. 1989. — Вып. 2.
Заполнить форму текущей работой

Заказал и сдал!