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



نشریه: سال يازدهم - شماره سوم- پاييز 1396 - مقاله 6   صفحات :  215 تا 223



کد مقاله:
JCST-20-12-2016-1696

مولفین:
رضا دهقان بنادکی: دانشگاه یزد - دانشکده فیزیک، آزمايشگاه نانوفيزيك و مغناطيس
محسن خواجه امینیان: دانشگاه یزد - دانشكده فيزيك ، آزمايشگاه نانوفیزیک و مغناطیس


چکیده مقاله:

در این پژوهش رنگدانه مالاییت با ناخالصی کرم (CaSn(1-x)CrxSiO5) به عنوان رنگدانه سرامیکی قرمز به روش سرامیکی در دمای 1250 درجه سانتی‌گراد ساخته شد. چهار نمونه با نسبت‌های مولی ناخالصی کرم به میزان 0.005، 0.0075، 0.01 و 0.02 ساخته شده و با استفاده از آسیاب سیاره‌ای درون حلال 2- اتیل¬هگزیل¬استئارات پخش و همگن گردید. سپس به روش چاپ تخت بر روی سرامیک تحت شرایط تولید صنعتی چاپ شد. رنگدانه‌های پخش‌شده با استفاده از آنالیزهای پراش پرتو X (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف بازتاب نفوذی و آزمون رنگ‌سنجی (CIE L*a*b*) ارزیابی شد. مشخص شد تغییر مقدار نسبت مولی کرم از 0.005 تا 0.02 علاوه بر طیف رنگ، میانگین اندازه و شکل ذرات رنگدانه را نیز تغییر می‌دهد. 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. سرامیک چاپ شده به روش‌های میکروسکوپ الکترونی و رنگ‌سنجی مورد بررسی قرار گرفت. میانگین اندازه نانو رنگدانه‌های موجود بر روی سرامیک چاپ شده کمتر از 100 نانومتر اندازه‌گیری شد.


Article's English abstract:

In this research chromium doped malayaite (CaSn(1-x)CrxSiO5) was synthesized as a ceramic red pigment by ceramic method at 1250˚C. Four samples of malayaite were synthesized having 0.005, 0.0075, 0.01 and 0.02 molar ratio 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 in the industrial situation. The samples were analyzed by XRD, SEM, DRS (Diffuse Reflectance Spectroscopy) and CIE L*a*b* colorimetric system. It was found that change of the amount of chromium concentration from 0.005 to 0.02 in the structure, changes not only the color of the pigment, but also the average particle size and the shape of particles. The shape of the particles changed to rod like particles and the mean diameter of rods was reduced from 500 nm to 150 nm after increasing the concentration of chromium dopant. The printed ceramic were analyzed by SEM and CIE L*a*b* colorimetric system. The mean particle size of the pigments on the printed ceramic was measured less than 100nm.


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

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

منابع:
1. س. م. م. ميرحسيني، م. ع. فقيهي ثاني، م. رياحي، بررسي سازوكار تشکيل رنگدانه صورتي آهن ـ زيرکون به روش سل ـ ژل و بررسي اثر آهن. نشريه علمي پژوهشي علوم و فناوري رنگ. (1390)5، 198-189. 17. م. موسايي، م. ع. فقيهي ثاني، س. باغشاهي، م. احساني، ساخت رنگدانه نانوساختار آبی آلومینات کبالت به روش هیدروترمال. نشريه علمي پژوهشي علوم و فناوري رنگ. (1391)6، 270-263. 18. م. حسيني زري، سنتز و بررسي تاثير نوع زمينه سراميكي بر رنگدانه نانوكپسوله هماتيت به روش ميكروامولسيون- سل ژل. نشريه علمي پژوهشي علوم و فناوري رنگ. (1391)6، 33-27.

English References:
2. 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. 3. E. Lopez-Navarrete, A. Caballero, V. M. Orera, F. J. La´zaro, M. Ocan, Oxidation state and localization of chromium ions in Cr- doped cassiterite and Cr-doped malayaite. Acta Materialia. 51 (2003) 2371–2381. 4. 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. J. Phys. Chem. Solids. 60 (1999), 277–284. 5. H.-S. Lee, B.-H. Lee, Synthesis of Sphene (CaSnSiO5)-Pink Pigments with CrCl3. J. Korean Ceram. Soc. 46(2009), 405–412. 6. S. Abe, H. Yamane, H. Yoshida, Synthesis and photoluminescence of Ca-(Sn,Ti)-Si-O compounds. Mater. Res. Bull. 45(2010), 367–372. 7. G. Monr?s, H. Pinto, J. Badenes, M. Llusar, M. A. Tena, Chromium(IV) Stabilisation in new ceramic matrices by coprecipitation method: application as ceramic pigments. Z. Anorg. Allg. Chem. 631(2005), 2131–2135. 8. V. Harisanov, R. S. Pavlov, I. T. Marinova, V. Kozhukharov, J. B. Carda, Influence of crystallinity on chromatic parameters of enamels coloured with malayaite pink pigments. J. Eur. Ceram. Soc. 23(2013) 429–435. 9. A. K. Shanker, B. Venkateswarlu, Chromium: environmental pollution, health effects and mode of action. Earth Systems Environ. Sci. 2011, 650–659. 10. E. Lopez-Navarrete, A. Caballero, V. M. Orera, F. J. L?zaro, M. Oca?a, Oxidation state and localization of chromium ions in Cr-doped cassiterite and Cr-doped malayaite. Acta Mater. 51(2003), 2371–2381. 11. S. Borc?nescu, I. Laz?u, R. I. Laz?u, 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. 12. C. Zanelli, G. L. Güng?r, A. Kara, M. Blosi, D. Gardini, G. Guarini, M. Dondi, Micronizing ceramic pigments for inkjet printing: Part II. Effect on phase composition and color. Ceram. Int 41(2015), 6507–6517. 13. G. L. Güng?r, A. Kara, M. Blosi, D. Gardini, G. Guarini, C. Zanelli, M. Dondi, Micronizing ceramic pigments for inkjet printing: Part I. Grindability and particle size distribution. Ceram. Int. 41(2015), 6498–6506. 14. A. Safari, M. Allahverdi, E. K. Akhavan, Solid freeform fabrication of piezoelectric sensors and actuators. Mater. Sci. 41(2006), 177–198. 15. P. S. R. K. Prasad, A. V. Reddy, P. K. Rajesh, P. Ponnambalam, K. Prakasan, Studies on rheology of ceramic inks and spread of ink droplets for direct ceramic ink jet printing. J. Mater. Process. Technol. 176(2006), 222–229. 16. M. Peymannia, A. Soleimani-gorgani, M. Ghahari, and F. Najafi, Production of a stable and homogeneous colloid dispersion of nano CoAl2 O4 pigment for ceramic ink-jet ink. J. Eur. Ceram. Soc. 34(2014), 3119–3126. 19. S. Obata, M. Kato, H. Yokoyama, Y. Iwata, M. Kikumoto, O. Sakurada, Synthesis of nano CoAl2 O4 pigment for ink-jet printing to decorate porcelain. J. Ceram. Soc. Japan. 119(2011), 208-213. 20. M. Salavati-Niasari, M.Farhadi-Khouzani, F. Davar, Bright blue pigment CoAl2O4 nanocrystals prepared by modified sol–gel method. J. Sol-Gel Sci. Technol. 52(2009), 321–327. 21. Y. Z. Halefoglu, E. Kusvuran, Preparation of ceramic pigments by sol-gel and combustion methods. J. Ceram. Process. Res. 11(2010), 92–95.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 1463
تعداد دریافت فایل مقاله : 10

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:1,464

کاربران حاضر:82