بررسی تغییر در شکل و اندازه ذرات نانورنگدانه قرمز مالاییت با ناخالصی کروم با تغییر میزان ناخالصی





کد مقاله:
JCST-20-12-2016-1696

مولفین:
رضا دهقان بنادکی: دانشگاه یزد - دانشکده فیزیک
محسن خواجه امینیان: دانشگاه یزد - گروه نانوفیزیک و مغناطیس


چکیده مقاله:

در این پژوهش رنگدانه مالاییت با ناخالصی کروم به عنوان رنگدانه قرمز به روش سرامیکی در دمای 1250 درجه سانتی¬گراد ساخته شد. چهار نمونه با نسبت های مولی ناخالصی کروم به میزان 005/0، 075/0، 01/0 و 02/0 ساخته شده و با استفاده از آسیاب سیاره‌ای درون حلال 2- اتیل هگزیل استئارات همگن گردید. سپس به روش چاپ تخت بر روی سرامیک تحت شرایط تولید صنعتی چاپ شد. رنگدانه های ساخته شده با استفاده از آنالیزهای پراش پرتو ایکس XRD، طیف بازتاب نفوذی Diffuse Reflectance Spectroscopy، میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM و آزمون رنگ‌سنجی ارزیابی شد. در این پژوهش، با تغییر مقدار کروم، رنگدانه هایی با طیف رنگی و اندازه مناسب برای چاپ بر روی سرامیک به دست آمد. تغییر مقدار کروم علاوه بر طیف رنگ، شکل و اندازه ذرات رنگدانه را نیز تغییر می دهد. شکل ذرات با افزایش مقدار ناخالصی به سمت میله‌ای سوق می‌یابد و اندازه میانگین قطر میله‌های شکل یافته آنها از 500 نانومتر به 150 نانومتر کاهش می‌یابد. در نهایت نانو ذرات موجود در جوهر چاپ شده روی سرامیک به اندازه کمتر از 100 نانومتر می رسند.


Article's English abstract:

In this research chromium doped malayaite CaSn1-xCrxSiO5 was synthesized as a ceramic pigment by ceramic method. CrNO33 was used as chromium source and H3B3O3 2wt was used as a mineralizer. Four samples of malayaite were synthesized by different amount of chromium and were dispersed in 2-ethyl hexyl stearate by a satellite milling system. The dispersed pigments were printed on the ceramic by silk screen printing method. The samples were analyzed by SEM, XRD, DRS Diffuse Reflectance Spectroscopy and CIE Lab colorimetric system. It was found that changing the amount of chromium concentration from 0.005 to 0.02 reduces the average particle size. Also, changing the chromium concentration changes the shape of particles. The printed ceramic were analyzed by SEM and CIE Lab colorimetric system.


کلید واژگان:
نانورنگدانه، مالائیت، ناخالصی، سرامیک، چاپ

English Keywords:
Nanopigment, Malayaite, Doping, Ceramic, Print

منابع:
S. M. M. Mirhosseini, M. A. Faghihi Sani, M. Riahi, Mechanism of Formation of Iron-Zircon Coral Pink Pigment Produced by Colloidal Sol-gel Method and Effect of Iron Content. Journal of Color Science and Technology, 5(2011), 189–198. M. Mousaei, M. A. Faghihi Sani, S. Baghshahi, M. Ehsani, Hydrothermal Synthesis of CoAl2O4 Blue Nano Structure Pigment, Journal of Color Science and Technology. 6(2012), 263–270 M. Hosseini Zori Synthesis and Study on Effect of Ceramic Matrix on Nanocomposite Hematite Pigment by Wet Chemical Methode, Journal of Color Science and Technology. 6(2012), 27–33

English References:
[1] M. Hosseini-Zori, Substitution of a fraction of zircon by cristobalite in nano hematite encapsulated pigment and examination of glaze application, J. Adv. Ceram. 2(2013), 149–156. [2] M. Ocan, Oxidation state and localization of chromium ions in Cr- doped cassiterite and Cr-doped malayaite, Acta Materialia . 51(2003), 2371–2381. [3] A. M. Heyns and P. M. Harden, Evidence for the existence of Cr ( IV ) in chromium-doped malayaite Cr4 ?: CaSnOSiO 4?: a resonance Raman Study 1, Physics and Chemistry of Solid. 60(1999), 277–284. [4] H.-S. Lee and B.-H. Lee, Synthesis of Sphene (CaSnSiO 5 )-Pink Pigments with CrCl 3, Korean Ceram. 46(2009), no. 4, 405–412 . [5] S. Abe, H. Yamane, and H. Yoshida, Synthesis and photoluminescence of Ca-(Sn,Ti)-Si-O compounds, Mater. Res. Bull. 45(2010), no. 4, 367–372. [6] G. Monr?s, H. Pinto, J. Badenes, M. Llusar, and M. A. Tena, Chromium(IV) Stabilisation in New Ceramic Matrices by Coprecipitation Method: Application as Ceramic Pigments, Zeitschrift für Anorg. und Allg. Chemie. 631(2005), 2131–2135. [7] V. Harisanov, R. S. Pavlov, I. T. Marinova, V. Kozhukharov, and J. B. Carda, Influence of crystallinity on chromatic parameters of enamels coloured with malayaite pink pigments, Eur. Ceram. Soc. 23(2003), 429–435. [8] E. Lopez-Navarrete, A. Caballero, V. M. Orera, F. J. L?zaro, and M. Oca?a,“Oxidation state and localization of chromium ions in Cr-doped cassiterite and Cr-doped malayaite. Acta Mater. 51(2003) , 2371–2381. [9] S. Borc?nescu, I. Laz?u, R. I. Laz?u, and C. P?curariu, Studiul comport?rii pigmen?ilor roz cu structur? de malayait în colorarea glazurilor pentru faian?? de menaj, Rev. Rom. Mater. Rom. J. Mater. 43(2013), 90–95. [10] C. Zanelli et al, Micronizing ceramic pigments for inkjet printing: Part II. Effect on phase composition and color, Ceram. Int. 41(2015), 6507–6517. [11] G. L. Güng?r et al., Micronizing ceramic pigments for inkjet printing: Part I. Grindability and particle size distribution, Ceram. Int. 41(2015), 6498–6506. [12] S. Science and B. Media, Solid freeform fabrication of piezoelectric sensors, Matrials Science. 41(2006), 177–198. [13] P. S. R. K. Prasad, A. V. Reddy, P. K. Rajesh, P. Ponnambalam, and K. Prakasan, Studies on rheology of ceramic inks and spread of ink droplets for direct ceramic ink jet printing, Materials Processing. 176(2006), 222–229. [14] M. Peymannia, A. Soleimani-gorgani, M. Ghahari, and F. Najafi, Production of a stable and homogeneous colloid dispersion of nano CoAl 2 O 4 pigment for ceramic ink-jet ink, J. Eur. Ceram. Soc. 34(2014), 3119–3126. [15] S. Obata, M. Kato, H. Yokoyama, Y. Iwata, M. Kikumoto, and O. Sakurada, Synthesis of nano CoAl 2 O 4 pigment for ink-jet printing to decorate porcelain, Ceramic Society of Jepan. 119(2011), 206-2013. [16] M. Salavati-niasari, M. Farhadi-khouzestani, F. Davar, Bright blue pigment CoAl 2 O 4 nanocrystals prepared by modified sol – gel method, Sol-Gel Sci Technol. 52(2009), 321–327. [17] Y. Z. Halefoglu and E. Kusvuran, Preparation of ceramic pigments by sol-gel and combustion methods, Ceram. Process. Re. 11(2010), 92–95.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 108
تعداد دریافت فایل مقاله : 9

ورود به سامانه نشریه
شناسنامه ی نشریه
صاحب امتياز:
موسسه پژوهشي
علوم و فناوري رنگ و پوشش
مدير مسوول:
پروفسور زهرا رنجبر
سردبير:
پروفسور زهرا رنجبر
مدير اجرايي:
دکتر فرهاد عامري
شاپا چاپي:
8779 - 1735
شاپا الکترونيکي:
2169 - 2383
دسترسی سریع
آخرین شماره های نشریه
آمارهای وبگاه
تعداد بازدید:109

کاربران حاضر:52