سنتز و بررسي تاثير نوع زمينه سراميكي بر رنگدانه نانوكپسوله هماتيت به روش ميكروامولسيون- سل ژل

Synthesis and Study on Effect of Ceramic Matrix on Nanocomposite Hematite Pigment by Wet Chemical Methode

هماتيت از ديرباز به عنوان رنگدانه قرمز طبيعي و غير سمي شناخته شده است ليكن رنگ قرمز هماتيت در دماهاي بالا از پايداري لازم برخوردار نيست و نياز به محافظت درون زمينه كامپوزيتي مناسب دارد. در اين تحقيق پايداري هماتيت، از طريق گنجاندن نانو ذرات آن درون كپسولي از فازهاي سراميكي شناخته شده با پايداري حرارتي- شيميايي بالا، افزايش داده شده است. سنتز دو فاز كامپوزيتي در اين نوع رنگدانه مي‌بايست به روش‌هاي شيمي تر هم‌زمان انجام پذيرد. در ابتدا نانو ذرات هماتيت با نسبت مولي يكسان درون زمينه‌هايي از زيركون، آلومينا و سيليكا سنتز شدند و سپس ژل‌هاي سنتز شده پس از خشك شدن در دماي 1250 درجه سانتي‌گراد درون كوره، حرارت داده شدند. جهت مقايسه كيفيت و پايداري محصول، برروي رنگدانه‌هاي نانوكپسوله بررسي‌هاي لازم از جمله آزمون‌هاي پراش پرتو ايكس، رنگ‌سنجي، ميكروسكوپ الكتروني روبشي و عبوري انجام شد. نتايج بيانگر اين بود كه هماتيت كروي شكل مي‌باشد و داراي اندازه ذراتي حدود 10 الي 20 نانومتر است. مناسب‌ترين سيستم نانوكپسوله، در زمينه زيركوني حاصل مي‌شود ولي بهترين ته‌رنگ، در سيستم آلومينايي حاصل ‌شد.

The hematite as a natural and non toxic red pigment has been known since prehistoric times but colour shade of hematite becomes unstable with high temperature and needs to be protected with a suitable composite matrix. In this research stability of hematite has been increased by encapsulation of its nano particles in well known ceramic matrix with high termal-chemical stability. Synthesis of this kind of pigment regard to importance of in situ formation of two phases of composite must be wet chemical routes. At first nano hematite particles were synthesized with same mole ratio into silica, alumina and zircon matrix separately and binary. Then synthesized gels were calcinated and sintered in the furnace at 1250°C. In order to comparision of stability and quality of product, some studies on the nanocapsulate pigments have been done such as X-ray diffraction, colorimeter, scanning and transmission electron microscopy. The synthesized hematites have spherical morphology and particle size about 10-20 nanometer. The best inclusion system was prepared in zircon casings but The best red shade was obtained in alumina system