Поверхневе забарвлення розчинами солей щільноспечених керамічних матеріалів
Вантажиться...
Дата
2018
ORCID
DOI
doi.org/10.32434/0321-4095-2018-121-6-139-147
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
Український державний хіміко-технологічний університет
Анотація
Охарактеризовані закономірності поверхневого забарвлення клінкерних керамічних виробів при просочуванні їх розчинами солей металів Co, Mn i Cu. Показано, що інтенсивність забарвлення кераміки обумовлена переважно видом хромофору (катіона металу), а також складом і розчинністю солей, способом нанесення розчину та складом пічного середовища. Встановлено, що забарвлення поверхні клінкерної кераміки зумовлено формуванням при випалі виробів за температури 1070 °C шпінелеподібних фаз CoFe₂O₃, MnFe₂O₃, CuFe₂O. Показано, що кристалічні новоутворення сприяють ущільненню та зміцненню поверхневого шару, про що свідчить підвищення показників мікротвердості на 15-20 %. Аналіз координат колірності темнозабарвлених зразків кераміки, визначених в системі CIE-L*a*b* показав, що колір сприймається як дійсно чорний, якщо показник світлоти L<10%; якщо ж L≥10%, то візуально розрізняються відтінки: чорно-коричневий, димчасто-чорний, чорно-оливковий. Для одержання клінкерних виробів насиченого димчасто-чорного кольору рекомендовано просочування поверхні висушених напівфабрикатів насиченими розчинами солей MnCl₂∙4H₂O, Co(NO₃)₂ або Co(NO₃)₂∙6H₂O та здійснення випалу виробів в умовах відновлювального середовища.
The article is devoted to the main features of surface painting of clinker ceramic products by their impregnation with solutions of Co, Mn and Cu metal salts. The intensity of the ceramics color is determined by the type of chromophore (metal cation), the composition and solubility of the salts, the method of solution application and the composition of the furnace environment. It is established that the coloring of clinker ceramic surface is associated with the formation of CoFe₂O₃, MnFe₂O₃, CuFe₂O spinel phases in the course of the firing of products at 1070°C. An increase in the microhardness (by 15-20 %) indicates that newly formed crystallines contribute to the consolidation and hardening of the surface layer. The analysis of chromaticity coordinates of dark-colored ceramic samples in the system CIE-L*a*b* showed that the color is perceived as really black if the brightness index L<10%. If L³10%, then the following tints are visually perceptible: black-brown, smoky-black and blackolive. In order to fabricate clinker products of saturated smokyblack color, it is recommended to impregnate the surfaces of dried semi-finished products with saturated solutions of salts MnCl₂∙4H₂O, Co(NO₃)₂ or Co(NO₃)₂∙6H₂O and perform the firing of products under the conditions of a reducing environment.
The article is devoted to the main features of surface painting of clinker ceramic products by their impregnation with solutions of Co, Mn and Cu metal salts. The intensity of the ceramics color is determined by the type of chromophore (metal cation), the composition and solubility of the salts, the method of solution application and the composition of the furnace environment. It is established that the coloring of clinker ceramic surface is associated with the formation of CoFe₂O₃, MnFe₂O₃, CuFe₂O spinel phases in the course of the firing of products at 1070°C. An increase in the microhardness (by 15-20 %) indicates that newly formed crystallines contribute to the consolidation and hardening of the surface layer. The analysis of chromaticity coordinates of dark-colored ceramic samples in the system CIE-L*a*b* showed that the color is perceived as really black if the brightness index L<10%. If L³10%, then the following tints are visually perceptible: black-brown, smoky-black and blackolive. In order to fabricate clinker products of saturated smokyblack color, it is recommended to impregnate the surfaces of dried semi-finished products with saturated solutions of salts MnCl₂∙4H₂O, Co(NO₃)₂ or Co(NO₃)₂∙6H₂O and perform the firing of products under the conditions of a reducing environment.
Опис
Ключові слова
клінкерна цегла, шпінелідні фази, лицьова поверхня, зміцнення, відновлювальне середовище, координати колірності, clinker bricks, surface staining, spinel phases, hardening, facial surface, reducing medium, color coordinates
Бібліографічний опис
Поверхневе забарвлення розчинами солей щільноспечених керамічних матеріалів / О. Ю. Федоренко [та ін.] // Вопросы химии и химической технологии. – 2018. – № 6 (121). – С. 139-147.