39.2.1Color Mechanism Complex inorg

39.2.1Color Mechanism
Complex inorganic color pigments are synthetic, highly crystalline metal oxides, differentiated from
simple metal oxides, as they contain two or more metals. The color of the compound is determined by
the combination and location of the transition metal ions in the oxidic host lattice, otherwise known as
chromaphores. The transition metals are responsible for generating electronic d–d transitions, which are
energetically weak, and therefore, the colors produced are not as bright and intense as other pigment
types, for example, organic pigments.
Transition metal ions can easily substitute for metal ions in the host lattice if they have equal electronic
charge. Often, combining several metals with different valence states produces a charge-balanced pair,
demonstrating the complexity of the formulations used. Although transition metals are the color-forming
centers, the hue can be shifted with dopants, that is, noncolored ions that can either occupy interstitial
sites in the lattice, distorting the lattice shape, or can substitute into sites the lattice, producing a charge
imbalance. These structures may be inherently more unstable and may produce less durable pigments.
39.2.2Chemical Structure
Complex inorganic color pigments are dominated by two crystal structures, rutile and spinel, although
there are many others.
Rutile pigments are largely titania-based, doped with metals such as nickel, chromium, or antimony
at low levels.
39.2.3Production Methods
Complex inorganic color pigments are produced commercially by solid state reaction, by heating intimate
mixtures of metal oxides, salts, or hydrates at high temperatures between 1112°F (600°C) to 2552°F
FIGURE 39.1 Periodic table.
H
Li
Na
K
Rb
Cs
Fr
Be
Mg
Ca
Sr
Ba
Ra
Ti
Zr
Hf
Rf
V
Nb
Ta
Db
Cr
Mo
W
Rf
Mn
Te
Re
Bh
Fe
Ru
Os
Hs
Co
Rh
Ir
Ni
Pd
Pt
Cu
Ag
Au
Zn
Cd
Hg
Ga
In
Tl
Ge
Sn
Pb
As
Sb
Bi
Se
Te
Po
O
S
N
P
C
Si
B
Al
Mt
1
3
11
19
37
55
87
4
12
20
38
56
88
22
40
72
104
23
41
73
105
24
42
74
105
25
43
75
106
26
44
76
107
27
45
77
108
28
46
78
29
47
79
30
48
80
31
49
81
32
50
82
33
51
83
34
13141516
5 678
52
84
Dopants & Mineralizers Coloring MetalsOxide Host LatticesNon-oxide Host Lattices
© 2007 by Taylor & Francis Group, LLCHigh Temperature Pigments 39-3
(1400°C). Intimate raw material mixtures are produced by wet milling techniques to ensure that all
components are finely divided. The surfaces of grain boundaries are often coated to achieve the best
reaction. Mineralizers can be used to aid the rate of reaction to ensure completion with minimum heat
work; these are frequently used when producing zircon pigments.
The calcination process can be a batch process, loading the pigment manually into refractory saggars
and firing in intermittent kilns, or it can be a continuous process using state-of-the-art rotary firing
techniques.
The pigments have developed their full color during firing but are refined by milling to the required
particle size, dependent on the application. Pigments for surface coatings, plastic, and glass applications
are usually designed with a fine particle size and a narrow particle size distribution, for maximum tinting
strength; conversely, pigments for ceramic applications tend to be coarser, with a wider size distribution,
for maximum masstone color strength.
TABLE 39.1 Crystal Structure Types
Crystal
Structure
Typical
Formula
Typical
Pigment Type
Coloring
MetalColor
RutileMO2 (Ni,Sb,Ti)O2 NiYellow
SpinelM3O4 (Co,Zn)Al2O4 CoBlue
ZirconM2O4 (V,Zr)SiO4 VTurquoise
HematiteM2O3 (Fe,Cr)2O3 Fe/CrBlack/Brown
CassiteriteM2O3 (Co,Zn)SiO3 CoBlue
FIGURE 39.2 Crystal structure types.
FIGURE 39.3 Saggar firing.
Rutil

Kết quả (Việt) 1:

39.2.1Color cơ chế Sắc tố màu vô cơ phức tạp là tổng hợp, cao tinh thể kim loại ôxít, phân biệt vớiđơn giản kim loại ôxít, vì chúng chứa hai hoặc nhiều kim loại. Màu sắc của các hợp chất được xác định bởikết hợp và vị trí của các ion kim loại chuyển tiếp trong lưới oxidic máy chủ, còn được gọi làchromaphores. Các kim loại chuyển tiếp có trách nhiệm tạo ra quá trình chuyển đổi d-d điện tử, cóhăng hái yếu, và do đó, các màu sắc được sản xuất không như tươi sáng và cường độ cao như sắc tố khácloại, ví dụ, các chất màu hữu cơ. Các ion kim loại chuyển tiếp có thể dễ dàng thay thế cho các ion kim loại trong máy chủ lưới nếu họ có bằng điện tửphí. Thông thường, kết hợp một số kim loại với hóa trị khác nhau kỳ sản xuất một cặp phí cân bằng,chứng minh sự phức tạp của các công thức được sử dụng. Mặc dù kim loại chuyển tiếp là tạo màuTrung tâm, Huế có thể được chuyển với tử, có nghĩa là, các ion noncolored, hoặc có thể chiếm kẽCác trang web trong mạng, bóp méo lưới hình dạng, hoặc có thể thay thế vào các trang web mạng, sản xuất một khoản phísự mất cân bằng. Các cấu trúc có thể là hơi không ổn định hơn và có thể sản xuất sắc tố ít bền.Cấu trúc 39.2.2ChemicalSắc tố màu vô cơ phức tạp bị áp đảo bởi cấu trúc tinh thể hai, rutil và spinel, mặc dùcó rất nhiều người khác.Sắc tố rutil hầu như titania-căn cứ, doped với kim loại như niken, crom, hoặc antimonở mức thấp.Phương pháp 39.2.3Production Sắc tố màu vô cơ phức tạp được sản xuất thương mại bằng phản ứng trạng thái rắn, nung thân mậthỗn hợp của các ôxít kim loại, muối, hoặc hydrat ở các nhiệt độ cao giữa 1112° F (600° C) để 2552° FCon số 39,1 bảng tuần hoàn.HLiNaKRBCSFrĐượcMgCaSrBaRaTiZrHFRFVNBTaDBCRMoWRFMNTeReBHFeRuHệ điều hànhHSCoRHIRNiGiám đốc dự ánPTCuAGAuZnĐĩa CDHGGaỞTLGESNPBNhưSBBiNam-Ðông NamTePoOSNPCSiBAlMt1311193755874122038568822407210423417310524427410525437510626447610727457710828467829477930488031498132508233518334131415165 6785284Tử & Mineralizers màu MetalsOxide máy chủ LatticesNon-oxit máy chủ lưới© 2007 bởi Taylor & Francis Group, LLCHigh nhiệt độ sắc tố 39-3(1400° C). Thân mật hỗn hợp nguyên liệu được sản xuất bởi ướt phay kỹ thuật để đảm bảo rằng tất cảthành phần là finely chia. Các bề mặt của hạt ranh giới thường được bọc để đạt được tốt nhấtphản ứng. Mineralizers có thể được sử dụng để hỗ trợ tốc độ phản ứng để đảm bảo hoàn thành với tối thiểu nhiệtlàm việc; đây thường được sử dụng khi sản xuất sắc tố zircon. Quá trình calcination có thể là một quá trình hàng loạt, tải các sắc tố theo cách thủ công vào vật liệu chịu lửa saggarsvà firing trong đầm lò nung, hoặc nó có thể là một quá trình liên tục bằng cách sử dụng nhà nước-of-the-art máy firingkỹ thuật.Sắc tố có phát triển đầy đủ màu sắc của họ trong firing nhưng refined bởi phay để các yêu cầuKích thước hạt, phụ thuộc vào các ứng dụng. Các sắc tố cho lớp phủ bề mặt, nhựa và thủy tinh ứng dụngthường được thiết kế với kích thước hạt fine và một phân phối kích thước hạt hẹp, cho tinting tối đasức mạnh; ngược lại, các sắc tố cho các ứng dụng gốm có xu hướng thô, với sự phân bố rộng lớn hơn kích thước,masstone tối đa màu sắc cường độ. BẢNG 39,1 cấu trúc tinh thể loạiTinh thểCấu trúcĐiển hìnhCông thứcĐiển hình Loại sắc tốMàuMetalColorRutileMO2 (Ni, Sb, Ti) O2 NiYellowSpinelM3O4 (Co, Zn) Al2O4 CoBlueZirconM2O4 (V, Zr) SiO4 VTurquoiseHematiteM2O3 (Fe, Cr) 2O3 Fe/CrBlack/nâuCassiteriteM2O3 (Co, Zn) SiO3 CoBlueCác loại hình 39.2 Crystal cấu trúc.Con số 39.3 Saggar firing.Rutil

Kết quả (Việt) 2:

39.2.1Color Cơ chế
Complex sắc tố màu vô cơ tổng hợp, các oxit kim loại rất tinh thể, khác biệt từ các
oxit kim loại đơn giản, vì chúng chứa hai hoặc nhiều kim loại. Các màu sắc của các hợp chất được xác định bởi
sự kết hợp và vị trí của các ion kim loại chuyển tiếp trong các máy chủ mạng oxidic, hay còn gọi là
chromaphores. Các kim loại chuyển tiếp có trách nhiệm tạo điện tử d-d chuyển tiếp, mà là
một cách hăng hái yếu, và do đó, các màu được tạo ra không sáng và mãnh liệt như chất màu khác
loại, ví dụ, bột màu hữu cơ.
các ion kim loại chuyển tiếp có thể dễ dàng thay thế cho các ion kim loại trong mạng chủ nếu họ có bằng điện tử
miễn phí. Thông thường, kết hợp một số kim loại hóa trị với các quốc gia khác nhau tạo ra một cặp điện tích cân bằng,
thể hiện sự phức tạp của các công thức được sử dụng. Mặc dù kim loại chuyển tiếp là những màu sắc hình thành
các trung tâm, các màu sắc có thể được dịch chuyển dopants, đó là, các ion noncolored mà có thể chiếm kẽ
các trang web trong mạng tinh thể, bóp méo hình dạng mạng tinh thể, hoặc có thể thay thế vào các trang web mạng tinh thể, sản xuất một khoản phí
mất cân đối . Những cấu trúc này có thể không ổn định hơn và có thể sản xuất ra sắc tố kém bền.
Cấu trúc 39.2.2Chemical
Complex sắc tố vô cơ được chi phối bởi hai cấu trúc tinh thể, rutile và spinel, mặc dù
có rất nhiều người khác.
Rutile sắc tố này phần lớn dựa trên titanic, pha tạp với các kim loại như niken, crôm, hoặc antimon
ở mức thấp.
Phương pháp 39.2.3Production
Complex sắc tố màu vô cơ được sản xuất thương mại bằng phản ứng trạng thái rắn, thân mật bằng cách nung nóng
hỗn hợp các oxit kim loại, muối, hoặc hydrat ở nhiệt độ cao giữa 1112 ° F (600 ° C) đến 2552 ° F
Hình 39.1 kỳ 678 52 84 dopants & Mineralizers Coloring MetalsOxide chủ Lưới LatticesNon-oxide chủ © 2007 của Taylor & Francis Group, LLCHigh bột màu Nhiệt độ 39-3 (1400 ° C). Hỗn hợp nguyên liệu thân mật được sản xuất bằng các kỹ thuật xay xát ướt để đảm bảo rằng tất cả các thành phần được fi nely chia. Các bề mặt của những ranh giới hạt thường được tráng để đạt được tốt nhất phản ứng. Mineralizers có thể được sử dụng để hỗ trợ tốc độ phản ứng để đảm bảo hoàn thành với nhiệt tối thiểu công việc; chúng được sử dụng thường xuyên khi sản xuất sắc tố zircon. Quá trình nung có thể là một quá trình thực thi, tải các sắc tố bằng tay vào saggars chịu lửa và vòng fi trong lò nung liên tục, hoặc nó có thể là một quá trình liên tục sử dụng nhà nước-of-the-art fi quay vòng kỹ thuật. Các sắc tố đã phát triển đầy đủ màu sắc của họ trong vòng fi nhưng lại fi xác định bởi phay để yêu cầu kích thước hạt, phụ thuộc vào các ứng dụng. Bột màu cho sơn bề mặt, nhựa, thủy tinh và các ứng dụng thường được thiết kế với kích thước hạt fi ne và phân bố kích thước hạt nhỏ, làm thuốc nhuộm màu tối đa sức mạnh; ngược lại, bột màu cho các ứng dụng gốm có xu hướng thô, với sự phân bố kích thước rộng hơn, cho sức mạnh màu sắc masstone tối đa. BẢNG 39.1 Các loại tinh thể cấu trúc tinh thể cấu trúc tiêu biểu thức tiêu biểu Pigment Loại màu MetalColor RutileMO2 (Ni, Sb, Ti) O2 NiYellow SpinelM3O4 (Co , Zn) Al2O4 CoBlue ZirconM2O4 (V, Zr) SiO4 VTurquoise HematiteM2O3 (Fe, Cr) 2O3 Fe / CrBlack / Brown CassiteriteM2O3 (Co, Zn) SiO3 CoBlue loại cấu hình 39,2 Crystal. HÌNH 39.3 nghề làm đồ gốm vòng fi. Rutil