ساخت و مشخصه يابي نانورنگدانه سراميكي زرد برپايه TiO2 به روش حالت جامد

Synthesis and characterization of a yellow ceramic nano pigment based on TiO2 by solid state method

دي ‌اكسيد ‌تيتانيوم داراي سه ساختار روتايل، آناتاز و بروكايت است كه پايدارترين ساختار آن در دماهاي بالا ساختار روتايل است. با ورود عناصري به عنوان ناخالصي به اين ساختار مي‌‌توان رنگدانه سراميكي زرد ساخت. براي ورود ناخالصي به ساختار روتايل از آنتيموان و كروم استفاده شده است. فرايند كلسينه شدن رنگدانه در دماي 1000 درجه سانتيگراد انجام شده است. رنگدانه توليد شده با استفاده از آناليز پراش پرتو X و ميكروسكوپ الكترون روبشي (SEM) مشخصه يابي شد. تصاوير SEM نشان مي دهد كه اندازه ذرات بين 130 تا 170 نانومتر است كه براي چاپ جوهر افشان مناسب مي باشد. آناليز XRD نشان مي دهد كه تركيب تكفاز روتايل است. از رنگدانه توليد شده، با روش آسيابكاري، نانوجوهري براي چاپ بر روي كاشي سراميكي بدست آمد و پس از چاپ بر روي كاشي سراميكي، در دماي 1080 درجه سانتيگراد پخت شد و پارامترهاي رنگي نمونه با آزمون رنگ‌سنجي اندازه‌گيري شدند. آزمون رنگ‌سنجي نشان دهنده زرد بودن نمونه چاپ شده بر روي كاشي است.

TiO2 has three crystal structures containing rutile, anatase and brookite. Rutile is stable at high temperature. Yellow pigments are synthesized by doping of some elements to rutile structure. Chromium and antimony are used as dopants and the calcination process for pigments was performed at 1000 °C. The pigments were characterized by XRD and SEM. SEM images show the particle size is about 130 – 170 nm and they are appropriate for ink-jet printing system. XRD spectrum shows the pigments were crystallized in rutile crystal structure. The pigments were dispersed in the solvent by a milling system and an ink was obtained for printing on the ceramic surface. The ink was printed on the ceramic tile by spray coating method and it was heated at 1080 °C. After printing the color parameters were measured by CIE standard.