رنگدانه های زیرکنی و غیره

شرح:

بحث کامل از رنگدانه های سرامیکی و چگونه لکه ها ساخته شوند و مورد استفاده در صنعت کاشی. شامل تئوری ، طرح ، رنگ ، opacification ، پردازش ، اندازه ذرات ، آزمایش اطلاعات.

ماده

ذرات رنگدانه سرامیکی معدنی سفید ، سیاه و سفید یا رنگی جامد نامحلول است که در ماتریس را که ثبت می کند و واکنش نشان می دهند نمی شیمیایی یا جسمی که با آن. بنابراین یکی از مهم ترین ویژگی های رنگدانه های سرامیکی از پایداری حرارتی آنها در دمای بالا و ثبات شیمیایی خود را در توجه به فاز است ، حتی مایع ، تشکیل در پخت لعاب و یا بدن به عنوان یک نتیجه از روند sinterisation و ذوب شدن.

طبقه بندی از رنگدانه ها را می توان در شیوه های مختلف انجام می شود : منشاء ، رنگ ، ساختار شیمیایی ، روش تولید و استفاده نهایی است. ما طبقه بندی جدول زیر استفاده کنید.

رنگدانه های سرامیک لعاب

غیر اکسیدهای سی دی (Sx ، SE1 اکس)Colloids فلزی طلا ، نقره ، سه ، پلاتین ، مس

اکسیدهای فلزی Cu2O ، CuO ، NiO ، MnO ، MnO2 ، Fe2O3 ، Cr2O3 ،Co3O4

رنگدانه مجتمع به طور طبیعی رنگی Spinel

Phyrochlore

Olivine

لعلPhenacite

Periclase

رنگی توسط

علاوه بر این از رنگین پوست

ترکیبات زیرکونBaddeleyite

سنگ سنباده

روتیلCassiterite

Sphene

رنگدانه سفید Sb2O3 ، As2O3 ، CeO2 ، SnO2 ، TiO2 ، ZrO2 ، ZrSiO4

غیر اکسیدsulfoselenide کادمیوم ، سی دی های (Sx ، SE1 اکس) ، رنگدانه بسیار مهمی است به این دلیل که تنها در دسترس برای به دست آوردن رنگ قرمز و نارنجی درست برای لعاب (بسته به مقدار سلنیوم). روش تولید قدیمی به دامsulfoselenide کادمیوم در ماتریس sintered از مواد مقاوم بود ، در نتیجه آن ثبات. روش دیگر این بود که آن را با دسته ای برای تولید هراسان تحت شرایط خاص ذوب مخلوط. هر دو روش تضمین ثبات خوب تا 1100C.

با این حال این رنگدانه شد مناسب برای شلیک تنها نیست بنابراین ما غلبه مشکل با کپسوله سازی اکسید در رنگ آمیزی شیشه ای یا بلوری پایدار ماتریس. کریستال مسئول رنگ است به این ترتیب در ماتریس در طول فرایند پخت (دو مرحله شکل می گیرد) مسدود. نمونه های مهم سی دی (Sx ، SE1اکس) قرمز و صورتی Fe2O3 ، مسدود در ماتریس از سیلیکات زیرکونیم.

در مرحله اول از این روند ، در حدود 900 ج ، شکل گیری اولیه از ZrSiO4 رخ می دهد از طریق واکنش بین و SiO2 ZrO2 (و mineralizers). در نتیجه تشکیل بلورهای شش ضلعی از سی دی (Sx ، SE1 - ایکس) از واکنش سی دی و یا سه CdCO3 ، ثانیه و سه. همانطور که اشاره شد ، فاز مایع زجاجیه از ترکیبات ذوب پایین (mineralizers) هستند به کار در رشد بلورهای زیرکون اطراف sulfoselenide کمک کند. این لکه ها بسیار گران قیمت هستند با توجه به این فرایند تولید و طیف وسیعی از رنگ است گسترده باشد (تیره قرمز زنگ هستند امکان پذیر نیست).Colloids فلزی

رنگ مهم ترین صورتی داده شده توسط طلا کلوئیدال فلزی (سلنیوم است که اغلب برای عینک ، استفاده می شود نه برای لعاب ، colloids دیگر را کمتر رنگ جالب است. این ماده با اضافه کردن قلع (دوم) کلرید به محلول اسید کلر طلا کلوئیدال سنتز فلزی ، ذرات طلا می کشد. محدوده رنگ از صورتی تا بنفش ، بسته به نسبت از قلع / طلا (Cassio بنفش است). رنگ پایدار در دمای بالا برای تولید ته نشینی رنگ ارغوانی در لغزش کائولن یا خاک رس انجام برای جلوگیری از انعقاد (ذرات طلا فلزی توسط ذرات خاک رس جدا شوند). ارسال شده از کلرید نقره تغییر رنگ نسبت به رنگ قرمز ، ارسال شده از اکسید کبالت آن را تغییر دهید نسبت به بنفش. متاسفانه استفاده از این تکنیک توسط هزینه محدود است.

رنگ استاندارد از لعاب شفاف با Cassio 'sبنفش.

رنگ استاندارد از لعاب شفاف با Cassio بنفش و نقره ای.

رنگ استاندارد از لعاب شفاف با رنگ ارغوانی Cassio و کبالت.

اکسیدهای فلزی

اکسیدهای مصنوعی عمدتا استفاده می شود ، همراه با برخی از آنهایی که طبیعی مانند اکسید آهن و اکسید منگنز میباشد. آنها معمولا در شیشه ای حل ماتریس برگزاری نمایشگاه عملکرد رنگ آمیزی خود را در فرم یونی و به همین دلیل آنها را به لعاب دلپذیر عمیق و شفاف ظاهر.

رنگدانه های اکسید فلزیFe2O3 زرد -- صورتی (ششم هماهنگی)

رنگ پایدار در درجه حرارت پایین

قرمز -- قهوه ای (چهارم هماهنگی)

سبز Cr2O3

اکسید روی نباید وجود داشته باشد برای جلوگیری از تشکیل spinel قهوه ای (Zn2Cr2O4)CuO آبی (ششم هماهنگی)

سبز (ششم هماهنگی)

آن را به شدت در الکترونگاتیویته عناصر ماتریس بستگی داردCo3O4 -- بغبغو کردن آبی (چهارم هماهنگی)

در حدود 900C تجزیه شده Co3O4 به بغبغو کردن و O2

هنگامی که افزایش درجه حرارت را در لیوان بوریک یا فسفات

تغییر به هماهنگی ششم و رنگ بنفش ایجادMnO2 -- Mn2O3 براونNiO -- Ni2O3 زرد -- متمایل به رنگ ارغوانی

تغییرات رنگ با توجه به اثر retropolarization از اکسیدهای قلیایی

معایب استفاده از این رنگدانه ها متعدد هستند :

    * MnO2 و تجزیه Co3O4 با تکامل از اکسیژن گازی در شلیک با نقص احتمالی در لعاب (به عنوان حباب یا سوراخ).

    * آنها حساسیت به شرایط مشخص شده شلیک. اکسیدهای بسیاری از آنها توسط کشورهای مختلف از اکسیداسیون و شرایط محیطی و دما بر تعادل ردوکس تغییر لحن رنگ مشخص می شود.

    * حساسیت بسیار بالا نسبت به عمل شیمیایی لعاب. برای مثال مس معمولا به رنگ سبز آبی اما به نظر می رسد در لعاب قلیایی با محتوای بالا و یا قلیایی زمین است. فسفر در زجاجیه ماتریس می دهد رنگ بنفش به کبالت.

    * محدوده پور از رنگ های قابل دسترسی.

مجتمع معدنی رنگی رنگدانه

این مواد توسط واکنش های حالت جامد در دمای بالا با استفاده از اکسیدهای فلزی و یا نمک به دست آمده ، به طور کلی در حضور mineralizers مانندhalogenides فلزات قلیایی ، بورات ، کربناتها و غیره در نتیجه این مواد را می توان در نظر گرفته شده مواد معدنی رنگی مصنوعی ناشی از واکنش در دمای محدوده 800 -- 1400C. رنگدانه باقی می ماند بدون تغییر در طول پخت لعاب (حتی آنهایی که بطور عالی یا ظریف یا ریز پراکنده) و آنها ما را قادر طیف وسیعی از سایه برای به دست آوردن.

ساختار کریستالی مناسب برای تولید لکه های سرامیکی از تعداد محدودی هستند. رنگدانه های خوب با درجه خلوص بالا ، یکنواخت هستند و از نظر شیمیایی ، بیاثر بهحساب میآوردند و در دمای بالا انجام تجزیه و یا واکنش نشان می دهند و یا با حل کردن در لعاب ؛ است که اغلب درست از این دسته از مواد است. با این حال ، برخی از آنها به قدر کافی پایدار ، به ویژه روتیل ، زیرکون ، زیرکونیا ، سنگ سنباده و sphene.

در جدول زیر ما رنگدانه مهم است.

صورتی -- قرمز

رنگدانه ساختار ثبات سخنان

رنگ صورتی

کروم ، سنگ سنباده آل لعاب اکسید روی غنی می تواند تشکیل 1400C spinel قهوه ای ترویج

رنگ صورتی

کروم ، قلع رسوب کلوئیدال از Cr2O3 در داخل ساختار کریستالی cassiterite (SnO2) و یا sphene (کائو - SnO2 - SiO2) بور تغییر رنگ به بنفش و یاس بنفش. کلسیم باعث می شود رنگ با ثبات تر و بیشتر قرمز 1000 - 1250C

رنگ صورتی

آل منگنز سنگ سنباده است به طور عمده رنگدانه برای بدن دارد ، اما دارای ثبات فقیر در لعاب 1400C

رنگ صورتی

سی Zr - بلورهای آهن هماتیت در 1300C زیرکون محصور شده

قرمز

سی دی S - سه

(ZrSO4) محلول جامد سی دی - CdSe در زیرکون رنگ مسدود است درخشان و شدید اما نه چندان پایدار در دمای بالا به دلیل سه ثانیه و تبخیر شدن 1200C

قرمز

آل سالانه (کروم کروم در داخل ساختار مناسب perowskite برای لعاب چسبناک در دمای بالا 1350C

زرد

رنگدانه ساختار ثبات سخنان

زرد -- نارنجی

سرب -- ش Pyrochlore با اضافه کردن اکسید روی ، SnO ، کائو ، Fe2O3 ،Al2O3

تغییرات TiO2 از لیمو زرد به رنگ نارنجی هنوز ثابت می 1050C

زرد

سی -- Zr -- احتمال 1300C زیرکون

قلع -- پنجم سپرده کلوئیدال از اکسید وانادیوم در cassiterite (روتیل) 1300C

زرد -- نارنجی

تیتانیم -- ش -- (نیکل ، کروم ، تنگستن) روتیل تغییر رنگ از زرد به رنگ نارنجی با نیکل با کروم و قهوه با عرض 1300C

Zr -- پنجم سپرده کلوئیدال از اکسید وانادیوم در بلور baddelyte (ZrO2) علاوه بر این از ایندیم می دهد شدیدتر 1300C رنگی

سبز -- آبی

رنگدانه ساختار ثبات سخنان

فیروزه

سی Zr - 1300C پنجم زیرکون

سبز / آبی 1300C Spinel

سبز

کلسیم ، کروم ، سی گارنت

(سبز پیروزی) این تجزیه بیش از 1200C دادن رنگ سبز Cr2O3 1200C

آبی

شرکت سی - 1350C Olivine

آبی / فیروزه

شرکت -- آل 1350C Spinel

خاکستری -- قهوه ای -- سیاه و سفید

رنگدانه ساختار ثبات سخنان

خاکستری

قلع - ش سپرده کلوئیدال از اکسید آنتیموان در cassiterite (روتیل) V2O5اضافه کردن به دست آوریم فام های مختلف رنگ خاکستری 1200C

خاکستریZr - شرکت شرکت ، نیکل و نیکل در ساختار زیرکون 1350C

قهوهایZn - آهن ، کروم Spinel Al2O3 گاهی اوقات اضافه شده است برای ایجاد رنگ های روشن تر 1400C

سیاه

کروم -- شرکت -- منگنز

کروم -- شرکت -- 1400C Spinel آهن

مورد نیاز اساسی برای رنگدانه سرامیکی عبارتند از :

    * حلالیت کم از بلورها در لعاب ذوب شده

    * شاخص انکسار بالا از بلورها است.

حلالیت و توزیع اندازه ذرات از رنگدانه

سازه های رنگدانه چند بلور بسیار پایدار است ، مانند spinel ، چون آنها نقطه ذوب بالا و حلالیت پایین در شیشه سیلیس گداخته. سایرین هنوز به صورت محلول بیشتر به دلیل تحرک عناصر آنها. هنگامی که ترکیبات یک حلالیت ناقص و دوباره متبلور در حین سرد شدن ما می توانیم توانایی رنگ آمیزی شل (در صورتی که عناصر رنگی باقی می ماند در محلول لعاب). حلالیت نیز در اندازه granulometric (این متغیر نقش بسیار مهم) بستگی دارد. لکه با اندازه ذرات بزرگ را قدرت رنگ آمیزی به دلیل کاهش تعداد ذرات رنگ آمیزی بسیار کمتر است. اندازه های کوچکتر granulometric تمایل به کاهش شدت رنگ و / یا تولید فام های مختلف (چون ذرات از نظر اندازه کوچکتر تمایل دارند تا به راحتی به حل لعاب). علاوه بر این افزایش در پراکندگی نور توسط ذرات کوچک سفید ، این نتایج در کاهش اشباع (رقت نور) وجود دارد. بنابراین ، به طور کلی ، هر نوع از لکه است خود اندازه ذرات آن مطلوب.

شاخص انکسار

شاخص انکسار از ترکیبات کریستالی نیز مهم است چرا که قدرت رنگ آمیزی به آن وابسته است. "شاخص انکسار" از ماده شماره نشان می دهد چگونه آن را با پرتو نور از آن عبور تعامل است. اگر تعاملات بین بلورهای رنگدانه بزرگتر است ، در مقایسه با آنهایی که لعاب ، ذرات تبدیل به یک مرکز انتشار نور قوی در تمام جهات ، بنابراین این به نظر می رسد بیشتر به شدت رنگی. است معادله مربوط شاخص انکسار و اندازه ذرات وجود دارد. به گفته ون د بیان Hulst:

ما می توانیم مطلوب متوسط ​​اندازه ذرات Dn به منظور دستیابی به حداکثر قدرت پوشش های جایگزین در بیان شاخص انکسار opacifier N0 و گفتگوی متوسط ​​محاسبه.

1.2 میکرون -- برای مثال ، برای زیرکونیوم سیلیکات ارزش 1.1 است.

رنگدانه سفید یا Opacifiers

Opacification پدیده روبرو می شوند زمانی که ما مرحله شفاف و یا جزئی مات است پراکنده در محیط شفاف می باشد. رنگدانه های سفید کوچک به اندازه بلور ، شفاف با شاخص انکسار بالا ، غوطه ور در فاز شیشه ای. پرتو واقعه چند رنگ از نور تحت یک سری از بازتاب ها و refractions ، آن را در تمام جهات پراکنده و در نتیجه به نظر می رسد سطح سفید است. در تصویر ما می توانیم رفتار ذرات بزرگ و کوچک با نور تابشی را ببینید.

تاری از لعاب دو عامل بستگی دارد : اندازه ذرات پراکنده رنگدانه سفید و تفاوت بین ضریب شکست لعاب و رنگدانه. در مواردی که ذرات به اندازه کافی کوچک و شاخص انکسار خود را بزرگتر و یا کوچکتر از لعاب ، این عمل مانند مراکز انتشار نور و پرتوهای پراکنده در تمام جهات.

در جدول زیر ما می توانید ببینید که انواع مواد بلوری است که می تواند به عنوان opacifiers استفاده وجود دارد. و تفاوت در شاخص شکست خود را در مقایسه با لعاب. توجه داشته باشید که مقدار متوسط ​​= 1.6.Opacifier تفاوت ضریب شکست

آناتاز TiO2 2.52 0.92ZrO2 Baddeleyite 2.40 0.80

Ceria CeO2 2.33 0.73SnO2 Cassiterite 2.04 0.44

ZrSiO4 زیرکون 1.94 0.34

استفاده از ZrO2 ، CeO2 SnO2 و محدود است زیرا آنها گران هستند. از آنجا که آناتاز تبدیل به روتیل (که می تواند تبدیل به زرد یا تغییر رنگ از رنگدانه دیگر) باید آن را در frits داشتن محتوای بالای کلسیم اکسید پس از آن فرم sphene، کائو - TiO2 - SiO2 به کار

بنابراین می توان گفت در مورد :SnO2 : شاید بهترین opacifier. 4 ٪ از اکسید قلع است به اندازه کافی برای اطمینان از کدورت خوب است. این ناشی از اندازه ذرات مناسب از این اکسید (که توسط اکسیداسیون اکسید دارای قلع ، SnO به دست آمده) و ثبات عالی خود را در شیشه ای ماتریس (حلالیت بسیار جزئی).ZrO2 : این نمایش خواص مشابه به اکسید قلع و در حدود 6 ٪ است که اغلب به اندازه کافی برای به دست آوردن کدورت خوب است.TiO2 : این می تواند opacifier بسیار خوب است اما ، متاسفانه ، این یک کاتالیزور قوی برای تبلور و لعاب مات یا مایل به زرد ظاهر می شود ، زیرا تبدیل به روتیل.CeO2 : ما نیاز به حدود 10 ٪ برای به دست آوردن کدورت خوب است. با این حال گویا این اکسید ظاهر خاص به لعاب پس از آن عمدتا برای جلوه های ویژه استفاده می شود. آن را در ماتریس شیشه بالا 1000C اما به آسانی حلcrystallizes دوباره در حین سرد شدن. گاهی اوقات آن را گویا تن زرد رنگ (ناشی از ناخالصی ها).ZrSiO4 : این بهترین opacifier از نظر هزینه و کیفیت می باشد (اگر استفاده می کنیم میکرونیزه زیرکون داشتن اندازه ذرات کمتر از 5 میکرون). تفاوت در ضریب شکست ، نسبت به زیرکون ، به خوبی با این حال آن را تا حلالیت کم در لعاب ذوب شده و نه. در مواردی که حل آن ، آن را دوباره crystallizes در حین سرد شدن (opacification خواهد شد تا حدی توسط زیرکون اضافه شده اصلی و توسط بخشی از یک تازه متبلور داشتن قدرت پوشش قوی و اندازه ذرات مناسب ایجاد می شود).

رنگدانه برای بدن

در اینجا ما باید عمدتا با مشکل پرسلن رنگ امیزی grés معامله ، از آنجایی که این محصول تبدیل شده است بسیار مهم است و unglazed کاشی نیاز رنگدانه برای توسعه اثرات زیبایی. کاشی پرسلان با شلیک از بدن حاوی مخلوط مناسب از خاک رس ، فلدسپار و یا مواد feldspathic ، شن و ماسه و کلسیم / مواد معدنی منیزیم بدست می آید.

ترکیب بدن برای چینی Grés

به استناد مواد شیمیایی و ترکیب کانی شناسی از مواد استفاده شده و درجه حرارت پخت (در حدود 1200C) از ساختار بدن از کار اخراج شده است حضور کریستالهای mullite و کوارتز باقی مانده غوطه ور در شیشه ای متراکم ماتریس مشخص می شود. در حضور این ماتریس شیشه ، کاشی چینی می تواند به آسانی برای به دست آوردن رنگ طیف گسترده ای از اثرات تزئینی. این ها با مخلوط کردن پودر رنگ مختلف و یا از طریق دکوراسیون در فشار به دست آمده ، و همه تمایل به تولید محصولات با ارزش زیبایی شناسی.

با توجه به شدت رنگی که مورد نیاز است ، درصد از رنگدانه ها می تواند به 1.5 ٪ حداکثر برای رنگ های نرم و تا 5 ٪ برای colorations قوی متفاوت است. با توجه به میزان درصد از رنگدانه ها مورد نیاز است (تا 1.5 kg/m2محصول) ما می توانیم به درجه درک که هزینه از رنگدانه ها قابل توجه است برای هزینه های محصول نهایی (به خصوص در مورد بدن پرسلن کاملا رنگی).

فن آوری های جدید در دو بار ، انواع مختلف از تغذیه های متعدد و ماشین آلات دکوراسیون قادر به فشار دادن در هر دو دست یافته اند صرفه جویی در هزینه و توسعه سطوح جدید با تاثیر زیبایی شناسی. بالا پراکندگی رنگدانه برای رنگ آمیزی در طول اسپری خشک کردن نیز به کمک پس انداز (به خاطر درصد پایین تر از رنگدانه ها می تواند استفاده شود). در این صورت رنگدانه هستند ریز آرد خشک و درمان شده با مواد افزودنی بهبود پراکندگی لکه ها به منظور اجتناب از شکل گیری توده و حبوبات.

رنگدانه برای بدن مشابه به رنگدانه برای لعاب با چند استثنا. تفاوت اصلی این است در مورد روش های تولید ، این ها ساده برای کاهش هزینه ها (صرفه جویی است باید واضح ، چون حجم زیادی استفاده می شود).

در حالی که در لعاب رنگدانه مخلوط کردن مواد اولیه است به طور کلی با استفاده از روش مرطوب برای رسیدن به حداکثر ذره اختلاط ، مخلوط رنگدانه بدن خشک مخلوط ثابت کرده است کافی است. ما اجرا calcinations در پایین ترین درجه حرارت ممکن است کافی به منظور تضمین توسعه از یک ترکیب رنگی. در مواردی که آنها مورد نیاز است ، مقدار بسیار کمی از mineralizersاشتغال دارند برای به دست آوردن محصول crumbly. لکه های بدن به طور کلی بهتری از لعاب رنگدانه به دلیل خطر انحلال جزئی. علاوه بر این ، فرایند آسیاب خشک استفاده می شود (بدون شستشو).

رنگدانه برای Gres چینی مراجع

خاکستری طبیعی -- کرومیت

 صورتی -- Gres دی Thiviers

مجتمع معدنی ترکیب رنگ ساختار

سیاه Spinel آهن (آهن ، کروم) 2O4

سنگ سنباده پینک (آل ، منگنز) 2O3

Spinel آبی CoAl2O4

زیرکون زرد (Zr ، روابط عمومی) SiO4

روتیل بژ (تیتانیوم ، کروم ، ش) O2

روتیل براون (کروم ، تنگستن ، تیتانیوم) O2

سنگ سنباده سبز (کروم ، آل) 2O3

طبیعی رنگدانه

کرومیت : این یک ماده معدنی طبیعی مربوط به Cr2FeO4 فرمول که همچنین حاوی آلومینیوم و منیزیم است. این تولید رنگ خاکستری است.Grés دی Thiviers : طبیعی قرمز رنگ استخراج مواد خام در جنوب غرب فرانسه. است از کوارتز و اکسید آهن (حدود 10 ٪) تشکیل شده و آن را به تولید رنگ صورتی در بدن. به تازگی صنعت توانسته است به آن تولید مصنوعی.

مجتمع معدنی رنگدانه

سیاه : سیاه و سفید رنگدانه مورد استفاده برای بدن می تواند برای لعاب مورد استفاده قرار گیرد به دلیل آن است که توسط ماتریس شیشه ای (تولید رنگ قهوه ای) نابود شده است. این spinel آهن کروم است ، با فرمول آهن (آهن ، کروم) 2O4 ، آن ارزان است چرا که شرکت یا نیکل نیست.

صورتی : صورتی رنگدانه های خاص نیز برای بدن و فرمول (آل ، منگنز) 2O3 با ساختار سنگ سنباده. با توجه به نسبتهای مختلف از آل / تن منگنز مختلف می تواند به دست آید. بسیار پایدار در بدن اما تا به ثبات فقیر در لعاب.

آبی : رنگدانه مورد استفاده برای بدن spinel با CoAl2O4 فرمول است. جایگزین (شرکت توأم) Al2O4 ، آن است که بیشتر مایل به سبز (در حالی که سیلیکات کبالت بی ثبات تر است).

زرد : ما از همان رنگدانه در حال حاضر برای داشتن لعاب فرمول (Zr ، روابط عمومی) SiO4 و ساختار زیرکون استفاده می شود.

کرمی : ما با استفاده از رنگدانه داشتن ساختار روتیل و فرمول (تیتانیوم ، کروم ، ش) O2.

قهوه ای : قهوه ای مایل به قرمز و قهوه ای تن به دست آمده با استفاده از رنگدانه های با ساختار روتیل و فرمول (کروم ، تنگستن ، تیتانیوم) O2. ما همچنین می توانیم spinel با استفاده از فرمول (روی ، آهن) (آهن ، کروم) 2O4.

سبز : ما با استفاده از رنگدانه (کروم ، آل) 2O3 ، آن را نسبتا ارزان و با ثبات تر از اکسید کروم به تنهایی.

تولید

رنگدانه های معدنی تولید می شوند با استفاده از واکنش های حالت جامد در درجه حرارت در محدوده 800 -- 1400 C. چرخه تولید کل به شرح زیر است.

   1. انتخاب و کنترل کیفیت مواد اولیه

   2. دوز از اجزای سازنده و اضافه کردن از mineralizers

   3. مخلوط کردن توسط یک پروسه خشک و یا مرطوب

   4. پخت

   5. تر و فرز شستن یا خشک فرز

   6. کنترل کیفیت

واکنش رخ می دهد در طول calcinations دسته از مواد خام با انتشار مواد شیمیایی از ترکیبات تنظیم می شود و این فرآیند توسط عوامل زیر تحت تاثیر :

عوامل مؤثر بر واکنش حالت جامد

فاکتور اقدام

عیار از مواد خام افزایش سطح تماس و کمک به تشکیل فاز همگن

بهبود مخلوط کردن سطح تماس با مواد مختلف

عمل اهکی کردن درجه حرارت و زمان فرمت نفوذ

سنتز رنگدانه بخش منحصر به فرد در صنعت سرامیک است که در آنstoichiometry مهم است. نسبت البته میان اکسیدهای مختلف تشکیل رنگدانه stoichiometry احترام از آنجا که ما در حضور از واکنش های واقعی (mineralizers تنها این کار را احترام نمی شود) هستند.

مواد اولیه

درجه خلوص مواد انتخاب شده از جنبه های مهم است چرا که حضور ناخالصی ها می توانند به تشکیل فازهای مختلف از یکی از توزیع pigment.Particleاندازه منجر شود نیز مهم است ، زیرا تا حد زیادی تعیین سینتیک واکنش منجر به سنتز رنگدانه.

مخلوط کردن

هدف از اختلاط است به منظور بهبود تماس با مواد مختلف ، مخلوط همگن به منظور کمک می نماید تا بهترین حد ممکن از انتشار عناصر در طولcalcinations تشکیل می دهد. در حالی که خیس اختلاط است مسلما بهتر برای شکستن agglomerations از ذرات ، آن را گران است (به خصوص با توجه به مصرف انرژی برای خشک کردن). به این ترتیب ، خشک مخلوط کردن توسط آسیاب مداوم و یا توربو میکسر روش ارجح است.

عمل اهکی کردن

به طور گسترده استفاده می شود کوره عبارتند از :

کوره برای تولید رنگدانه معدنی

    * کوره های اتاق

    * کوره های تونل

    * کوره های دوار

دو اول تاسیس انواع تجهیزات ، هنوز هم مورد استفاده قرار امروز ، در حالی که کوره های دوار نسبتا جدید است. ضرر اولیه از اتاق ها و کوره های تونلی است که مخلوط مواد خام باید به saggers نسوز قرار داده است. این شامل مصرف انرژی از سال بزرگتر از saggers باید حرارت داده می شود و همچنین مخلوط مواد خام. علاوه بر این ، هزینه های تولید اضافی در هنگام saggersباید عوض شود ، وجود دارد. با این حال saggers غیر قابل تعویض هستند که ما باید به تولید رنگدانه ها در حضور mineralizers ذوب ، که در حضور فاز مایع است.

کوره های اتاق هستند به طور گسترده به دلیل انعطاف پذیری خود را با توجه به دما و زمان خیساندن ، کنترل از جو و امکان تولید مقادیر مختلف استفاده می شود. برای کوره های دوار هزینه های تولید پایین به دلیل مخلوط شده است به طور مستقیم در تماس با حرارت (هیچ saggers وجود دارد) ، این بهبود انتقال حرارت به مخلوط و اثرات سریع از سنتز رنگدانه (کمتر از 1 ساعت در حالی که اتاق ها و کوره های تونلی نیاز به چند ساعت . کیفیت و سازگاری آن از کوره های دوار و خوب است ، که تاکید ، ما باید هزینه های قابل ملاحظه ای پایین تر تولید می باشد.

فرز

فرایند سنگ زنی نیز می تواند از باشد در هر دو حالت تر و خشک انجام می شود. سنگزنی نقش بسیار مهمی برای رنگدانه به دلیل رفتار های نوری است که نه تنها توسط اندازه ذرات و توزیع آنها تحت تاثیر ، بلکه با ثبات شیمیایی آنها ، که وابسته به مقدار سطح در معرض حمله شیمیایی. برای دستیابی به ثبات ، رنگدانه های معدنی برای سرامیک استفاده نمی باید ذرات کمتر از 2 میکرون (چون ذرات کوچکتر می تواند در حل مذاب لعاب). در عین حال قوانین اپتیک نیاز به ذرات ریز به منظور انعکاس خوب منتشر و به حداکثر رساندن قدرت پوشش. بسته به نوع رنگ و ثبات شیمیایی ، هر یک از رنگدانه را نشان می دهد بهترین قدرت رنگ آمیزی در داخل به خوبی تعریف شده توزیع اندازه ذرات. بنابراین مخرب نقش کلیدی در تولید ، محصول مطلوب است مورد نظر اندازه ذرات با توزیع باریک granulometric از اندازه آن اطراف.

روش مرطوب است و در کارخانه های تولید طبیعی Alsing انجام با این حال توزیع اندازه ذرات به طور معمول در دهانه به دامنه گسترده ای ، در حالی که با استفاده از خشک هوا جت روش ممکن است برای به دست آوردن رنگدانه در تمام ابعاد مورد نظر را با یک توزیع بسیار باریک granulometric (با تشکر از طبقه بندی ذرات .

پس از سنگ زنی با استفاده از روش مرطوب برخی از رنگدانه ها باید آب شسته شده ، و یا در محلول اسیدی (برای گنجاندن رنگدانه است که در آن نیاز به حذف نمک ها و یا عناصر در ساختار گره خورده است و نه حاصل ازmineralizers برای تسهیل سنتز رنگدانه فلوریدهای به عنوان مثال ، کلرید وجود دارد ، سولفات ، و غیره). حضور این نمک می تواند از رفتار rheologicalلعاب را تغییر دهد یا می تواند نقص مانند حباب ، pinholes و شکوفایی شود.

کنترل کیفیت

برای لعاب رنگ رنگدانه و ثبات است کنترل اضافه کردن رنگدانه به لعاب های مختلف ، firing و سپس اندازه گیری رنگ با استفاده از رنگ سنج (با استفاده از ل ، ، ب (شکارچی) و یا ل * ، * ، * ب (CIE) سیستم های رنگ سنجی). پارامترهای رنگ سنجی در برابر استانداردهای رنگدانه ها و تفاوت بیان شده توسط در مقایسه؟ الکترونیکی (که نشان دهنده اشتباهات از شدت و تن ، که شده است ، فاصله در فضای رنگی).Cielab رنگ نمایندگی فضا

روش اخیر برای تزئین کاشی این معنی است که بازار نیاز به رنگدانه های با اندازه های کنترل که متفرق شدنی بدون تراکم. به همین دلیل ما توجه زیادی به اندازه ذرات و تجزیه و تحلیل granulometric.

برای بدن رنگ رنگدانه است با افزودن رنگدانه به بدن استاندارد سرامیک و سنجش رنگ و ثبات با مشاهده بصری یا با رنگ سنج در مقایسه با استاندارد کنترل می شود.

متالوگرافی:

آماده سازی نمونه متالوگرافی را تا حد زیادی می توان یک هنر دانست معمولا در آزمایشگاه های مختلف از شیوه های متفاوتی برای آماده سازی نمونه استفاده می شود با توجه به اینکه فلزات از نظر سختی و بافت با یکدیگر متفاوت هستند و از این نظر با توجه به نوع فلز مورد آزمایش روش آماده سازی نمونه ممکن است کمی متفاوت باشد ولی بطور کلی عملیات آماده سازی نمون ها مشابه است به منظور آشنایی با فرایند آمده سازی یک نمونه متالوگرافی روش رایج در مورد آهن و فولاد مورد بررسی قرار می گیرد آنچه که مورد بحث قرار می گیرد تنها یک توضیح کلی است و برای دستیابی به اطلاعات دقیق تر باید به مرجع مناسب تری مراجعه شود آماده سازی نمونه متالوگرافی را تا حد زیادی می توان یک هنر دانست معمولا در آزمایشگاه های مختلف از شیوه های متفاوتی برای آماده سازی نمونه استفاده می شود با توجه به اینکه فلزات از نظر سختی و بافت با یکدیگر متفاوت هستند و از این نظر با توجه به نوع فلز مورد آزمایش روش آماده سازی نمونه ممکن است کمی متفاوت باشد ولی بطور کلی عملیات آماده سازی نمون ها مشابه است به منظور آشنایی با فرایند آمده سازی یک نمونه متالوگرافی روش رایج در مورد آهن و فولاد مورد بررسی قرار می گیرد آنچه که مورد بحث قرار می گیرد تنها یک توضیح کلی است و برای دستیابی به اطلاعات دقیق تر باید به مرجع مناسب تری مراجعه شود شرح :یک نمونه کوچک که از یک قطعه فولادی جدا شده را در نظر بگیرید که یک سطح تخت مناسب در یک طرف این نمونه بوسیله اره کردن و سنگ زنی آمده شده است روش معمول اینست که این نمونه در یک قرص پلاستیکی با قطر یک اینچ 25 میلیمتر و ضخامت یک دوم اینچ نصب می شود به طوری که آن سطح از نمونه که قرار است پولیش شود در یک طرف دیسک قرار بگیرد دریک روش برای تولید این قرص نمونه در داخل یک قالب ساده استوانه ای قرار داده شده و سپس رزین اپوکسی مایع در داخل قالب ریخته می شود این مراحل به چهار مرحله مختلف طبقه بندی می شود.

1) سایش نرم 

2) پرداخت خشن 

3) پرداخت نهایی 

4) اچ کردن

در سه قسمت اول هدف اصلی کاهش ضخامت لایه تغییر شکل یافته زیر سطح نمونه است عملیّات برش سنگ زنی و سایش فلز نزدیک به سطح را به شدت تغییر شکل می دهند ساختار واقعی فلز تنها زمانی آشکار می شود که لایه تغییر شکل یافته کاملا از روی سطح برداشته شود چون هر مرحله از آماده سازی نمونه نیز به خودی خود باعث تغییر شکل در سطح می شود ، بنابراین در هر مرحله باید از ساینده های نرم تر از قبلی استفاده شود هر ساینده سبب جدا شدن لایه تغییر شکل یافته ناشی از مرحله قبل می شود در حالی که همین ساینده ، یک لایه اعوجاج یافته با عمق کمتر نیز تولید می کند سایش نرم در این مرحله سطح نمونه با استفاده از پودر های کاربید سیلیسیم که بر ریو کاغذ های مخصوص تعبیه شده اند ساییده می شود ممکن است نمونه بصورت دستی روی کاغذ سنباده ای که روی یک سطح تخت نظیر یک تکه شیشه تخت قرار دارد ساییده شود همچنین ممکن است کاغذ سنباده روی سطح یک چرخ دوار افقی و تخت چسبانیده شده و سپس نمونه متالوگرافی روی آن قرار داده شود در هر دو روش معمولا از آب به عنوان یک روانساز استفاده می شود که باعث حمل ذرات جدا شده از سطح نیز می شود سه نوع ساینده با شماده های 320 ،400، 600 که در آنها به ترتیب اندازه ذرات کاربید سیلیسیم برابر 33 ، 23 ، 17 میکرون است مورد استفاده قرار می گیرند در هر یک از مراحل سایش اولیه نمونه بصورتی روی یک سطح حرکت داده می شود که خراش ها فقط دریک جهت تشکیل شود هنگام تعویض یک کاغذ سنباده نمونه به اندازه تقریبی 45 درجه دوران داده می شود که در نتیجه خراش های جدید تشکیل شده در روی سطح با خراش های قبلی زاویه می سازند سایش تا زمانی ادامه می یابد که خراش های تشکیل شده از مراحل قبل ناپدید شوند.پرداخت خشن این مرحله بسیار حساس است در حال حاضر ماده ساینده مورد استفاده برای عملیات پرداخت خشن پودر الماس با اندازه دانه تقریبی 6 میکرون است پودر الماس در خمیری قابل حل در روغن نگه داری و حمل نقل می شود در این مرحله مقدار کمی از این خمیر بر روی سطح یک چرخ دوار که با یک پارچه نایلونی پوشیده است قرار می گیرد روانساز مورد استفاده در حین عملیات پرداخت روغنی مخصوص است نمونه روس چرخ دوار با فشار قابل ملاحظه ای فشار داده می شود در طول این مرحله نمونه در یک محل خاص و ثابت روی چرخ دوار با فشار قابل ملاحظه ای فشار داده می شود در طول این مرحله نمونه در یک محل خاص ثابت روی چرخ پرداخت نگه داشته نمی شود و د حول چرخ و در جهت مخالف دوران چرخ حرکت داده می شود در نتیجه عمل پرداخت با یکنواختی بالایی انجام می شود ذرات الماس خاصیت داده می شود در نتیجه عمل پرداخت با یکنواختی بالایی انجام می شود ذرات الماس خاصیت برش شدیدی داشته و در جدا کردن لایه عمیق تغییر شکل یافته ناشی از عملیات سایش اولیه بسیار موثرند پودر الماس 6میکرون قادر به جدا سازی لایه تغییر شکل یافته حاصل از ساینده کاربید سیلیسیم 17 میکرونی در مرحله آخر سایش اولیه است پرداخت نهایی در این مرحله خراش های ظریف و لایه های اعوجاج یافته بسیار ریز که از مرحله پرداخت خشن باقی مانده اند جدا می شوند ماده پرداخت مورد استفاده اغلب پودر آلومینا از نوع گاما با اندازه دانه 05/0 میکرون است این پودر روی یک چرخ دوار پوشیده شده با پارچه ریخته شده و از آب مقطر به عنوان رونساز استفاده می شود بر خلاف پارچه نایلونی بدون پرز استفاده شده در پولیش خشن ، پارچه مورد استفاده در مرحله عموما پرزدار است چنانچه این مرحله و مرحله قبلی با دقت کافی انجام شوند ، سطحی عاری از خراش و تقریبا بدون هیچ لایه فلزی اعوجاج یافته قابل تشخیص تشکیل می شود اچ کردن معمولا در نمونه متالوگرافی ساختار داده ها پس از پایان عملیات پرداخت نهایی در زیر میکروسکوپ مشخص نیست ضخامت مرز دانه های یک فلز در بهترین حالت در حد ضخامت چند اتم است در حالی که توان آشکار سازی یک میکروسکوپ بسیار کمتر از حد لازم برای تشخیص آنهاست تنها در فلزی که بلور هایی با رنگ های مختلف در تماس با یکدیگر باشند ، قابل رویت ساختن مرز دانه ها نمونه های متالوگرافی اچ می شوند که این عملیات با فرو بردن سطح نمونه پولیش شده در یک محلول اچ ضعیف اسیدی یا قلیایی انجام می شود رایج ترین محلول مورد استفاده برای فولاد های نایتال نام دارد که محتوی محلول 2% اسید نیتریک در الکل است در بعضی حالات می توان عمل اچ را توسط مالش ملایم یک تکه پنبه آغشته به محلول اچ بر روی سطح انجام داد در هر صورت در نتیجه این عمل مقداری از سطح فلز حل شده و از سطح خارج می شود چنانچه محلول اچ مورد استفاده مناسب باشد سطح فلز بصورت یکنواخت حل نمی شود گاهی عامل اچ کننده به مرز دانه ها سریع تر از سطح دانه ها حمله می کند سایر محلول سایر محلول های اچ ، دانه های مختلف را بر اساس جهت گیری آن ها حل خواهند کردپس از اچ کردن مرز ها به صورت پله هایی کم عمق در سطح ظاهر می شوند جداره های عمودی این پله ها نور را همانند سطوح بلوری نسبتا صاف به عدسی های شیئ میکروسکوپ منعکس نمی کنند و در نتیجه محل مرز بلوری در زیر میکروسکوپ قابل رویت می شوند پرداخت الکتریکی و اچ الکتریکی در فلزاتی نظیر فولاد زنگ نزن تیتانیم و زیر کونیم که از بین بردن لایه های سطحی اعوجاج یافته بسیار مشکل است پولیش مکانیکی مناسب نیست بنابراین اغلب این مواد توسط روش پرداخت الکتریکی در آخرین مرحله پرداخت می شوند در این حالت نمونه به عنوان آند و یک ماده غیر قابل حل به عنوان کاتد در یک حمام الکترولیتی به صورت مناسب قرار می گیرند چنانچه از دانسیته جریان مناسب استفاده شود می توان سطح نمونه را به صورتی حل کرد که یک سطح پرداخت مناسب تولید شود در روش پرداخت الکتریکی حمام و دانسیته جریان باید به صورت مجزا طوری کنترل شوند که سطحی صاف و بودن پستی و بلندی تولید شود همچنین با تغییر ترکیب شیمیایی حمام و دانسیته جریان می توان سطحی با پستی بلندی های مناسب عملیات اچ را تولید کرد به این مراحل پرداخت الکتریکی گویند