Men sứ và chất màu cho gốm sứ
Men sứ và chất màu cho gốm sứ GVHD: TS. Phan Thị Hoàng Oanh SVTH: Hồ Văn Kiên Nguyễn Thị Nữ Tống Thị Thu Hằng 2 Mục lục Phần I. Men sứ 1. Phân loại men 1.1. Theo thành phần hóa học 1.2. Theo nhiệt độ nung 1.3. Theo cách sản xuất 2. Công thức men 3. Nguyên liệu sản xuất men 4. Tính chất men 4.1. Trạng thái lỏng 4.1.1. Tính chảy lỏng 4.1.2. Nhiệt độ nóng chảy 4.1.3. Độ nhớt 4.1.4 Sức căng bề mặt 4.2. Trạng thái rắn 4.2.1. Hệ số giãn nở nhiệt 4.2.2. Độ cứng 4.2.3. Tính cách điện 4.2.4. Độ bền hóa 5. Lớp trung gian 6. Phương pháp sản xuất men 7. Tráng men Phần II. Chất màu cho gốm sứ 1. Bản chất của màu sắc 2. Chất màu cho gốm sứ 3. Vai trò của một số oxit tạo màu cơ bản 4. Một số chất màu thông dụng 4.1. Màu xanh lam 4.2. Chất màu vàng 4.3. Chất màu xanh lục 4.4. Chất màu đen và chất màu gạch 4.4. Chất màu hồng, đỏ, tía Tài liệu tham khảo 3 Phần I. Men sứ Men là một lớp thủy tinh có chiều dày từ 0,15–0,4 mm phủ lên bề mặt xương gốm sứ. Lớp thuỷ tinh này hình thành trong quá trình nung và có tác dụng làm cho bề mặt sản phẩm trở nên sít đặc, nhẵn bóng. 4 1. Phân loại men 1.1. Theo thành phần hóa học - Men có chứa chì: PbO có tác dụng làm giảm nhiệt độ nóng chảy của men. Tuy nhiên, loại này độc hại không những đối với người sản xuất mà còn đối với người sử dụng. - Men không chứa chì: loại này thường có nhiệt nóng chảy cao, thường được sử dụng trong sản xuất sứ cứng. 5 1. Phân loại men 1.2. Theo nhiệt độ nung - Men khó chảy: là những loại men có nhiệt độ nóng chảy cao khoảng (1.250-1.450°C), có độ nhớt lớn và thường là men kiềm thổ, men trường thạch hoặc men đá vôi. - Men dễ chảy: là những loại men có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn 1.250°C. 6 1. Phân loại men 1.3. Theo cách sản xuất - Men sống: các nguyên liêu dùng sản xuất men (như đất sét, cao lanh, trường thạch và các chất chảy, ngoài ra có thể có các oxit mang màu) được nghiền mịn. - Men frit: là loại men đã được nấu chảy (frit hoá) trước đó. - Men muối: là men được tạo thành do các chất bay hơi và bám lên bề mặt sản phẩm tạo nên. - Men tự tạo: là men được tạo thành từ phối liệu xương trong quá trình nung tự hình thành trên bề mặt sản phẩm một lớp tương đối nhẵn và bóng. 7 2. Công thức men Công thức Seger của men: 1,0 R 2 O n xAl 2 O 3 ySiO 2 zB 2 O 3 Trong đó: - R 2 O n là các oxit bazơ, thông thường R là các kim loại sau: Pb, K, Na, Ca, Mg, Ba, Li, Zn. Đối với men màu có thể là Co, Ni, Cu, Mn, Fe. Tổng phần mol của các oxit này luôn luôn bằng 1. - Oxit lưỡng tính nằm xen kẽ giữa oxit bazơ và oxit axit, nhóm này chủ yếu là Al 2 O 3 . - Oxit axit bao gồm SiO 2 là chính, ngoài ra có thể có thêm B 2 O 3 . Tổng các phần mol của oxit axit và oxit lưỡng tính được tính quy đổi theo tổng của oxit bazơ làm chuẩn. 8 3. Nguyên liệu sản xuất men Nguyên liệu Oxit bazơ Oxit lưỡng tính Oxit axit Al 2 O 3 Li 2 O CaO K 2 O; Na 2 O PbOMgO SrO ZnO SiO 2 B 2 O 3 SnO 2 TiO 2 BaO ZrO 2 9 4. Tính chất của men 4.1. Trạng thái lỏng 4.1.1. Tính chảy lỏng Men phải chảy lỏng hoàn toàn ở nhiệt độ mong muốn. Trong sản xuất thường dùng những yếu tố sau để điều chỉnh sự chảy lỏng của men: - Giảm oxit kiềm và cho thêm axit boric thì men sẽ dễ chảy hơn. - Tăng oxit kiềm và giảm SiO 2 sẽ làm cho men dễ chảy hơn. - Thay SiO 2 bởi TiO 2 hoặc PbO sẽ làm giảm điểm nóng chảy. - Thay K + bằng Na + hoặc Li + sẽ làm cho men dễ chảy hơn. - Thay các anion có hóa trị 1 (như Cl - ; F - ;Br - ) bởi các anion có hóa trị 2 sẽ làm yếu cấu trúc men, do đó sẽ làm giảm nhiệt độ nóng chảy. 10 4. Tính chất của men 4.1.2. Nhiệt độ nóng chảy Nhiệt độ nóng chảy của men phụ thuộc vào thành phần phối liệu và các oxit có mặt trong men. Nhiệt độ nóng chảy của men sẽ thay đổi lớn khi một số yếu tố sau thay đổi: - Thay đổi tỷ lệ oxit kiềm/SiO 2 (tỷ lệ càng lớn, nhiệt độ nóng chảy càng giảm). - Thay đổi hàm lượng Al 2 O 3 (tăng Al 2 O 3 , nhiệt độ nung sẽ tăng). - Bản chất các oxit kiềm. - Hàm lượng các oxit kiềm càng lớn (nhiệt độ càng giảm). - Phụ thuộc tỷ lệ B 2 O 3 /SiO 2 (tỷ lệ càng lớn, nhiệt độ càng giảm) - Phụ thuộc độ nghiền mịn của men (men càng mịn, nhiệt độ nóng chảy càng giảm). - Phụ thuộc thành phần khoáng của phối liệu. [...]... các màu khác nhau Các vật thể dưới tác động của ánh sáng chiếu vào sẽ phản xạ lại và được thị giác 1 Bản chất của màu sắc Màu sắc bao gồm Sắc thái màu Tông màu Cường độ màu 22 2 Chất màu cho gốm sứ - Chất màu cho gốm sứ thuộc hệ dung dịch rắn Cấu trúc chất màu không hoàn chỉnh => biến dạng về cấu trúc làm thay đổi thông số mạng lưới của tinh thể - Sự biến dạng xảy ra ở các dải lân cận làm cho chất màu. .. động từ 1:1 cho đến 1:3 + Đối với men frit kiềm và SiO2 ít nhất phải bằng 1:2,5 + Trong phối liệu men frit, cần đưa thêm 1 lượng B 203 + Ngoài ra 1 số trường hợp cần cho thêm Al 203 19 7 Tráng men - Thường sử dụng các phương pháp sau: + Dội men phía trong và phía ngoài sản phẩm + Nhúng men + Phun men + Chảy tràn - Ngoài ra có thể kết hợp các phương pháp trên 20 Phần II Chất màu cho gốm sứ Màu sắc mà... 4.4 Chất màu đen và chất màu gạch Chất màu gạch được điều chế từ các chất sinh màu như: sắt, crom, niken, titan, mangan, vonfram, đồng Trong đó cấu tử chính là sắt Khi tổng hợp màu gạch cần lưu ý đưa thêm một ít oxit kẽm và kali nitrat để cho màu sáng hơn Để điều chế màu đen có thể đi từ nguyên liệu chứa sắt mangan, kẽm tổng hợp dưới dạng tinh thể spinel 34 Bảng thành phần phối liệu của 2 bài men. .. bài men màu đen Chất chảy 1 Chất chảy 2 Fe2O3 CoO NiO Pb3O4 Kaoli n 12.6 14.7 37.95 4 1 15.7 1 12.6 4 1.86 4.41 - - - - - - 41.8 7 41.8 7 MnO 6.97 Cr2O3 4.65 - Chất chảy 1: 25,4% SiO2 và 74,6% PbO Chất chảy 2: 22,4% SiO2, 7,74% B2O3, 66,4% PbO và 3,4% Na2O 35 4.5 Chất màu hồng, đỏ, tía Tác nhân sinh màu cho nhóm này là hợp chất của sắt, crom, selen, cadimi, mangan, đồng, uran, vàng Màu đỏ phổ... chì Đối với chất màu vàng sáng thì có thể tổng hợp từ các oxit chì và antimoan (nhiệt độ phải dưới 1020 oC) - Chúng ta có thể làm ổn định chất màu loại này bằng cách thêm một lượng từ 4-15% CeO2;1-15% Al2O3 Muốn tăng thêm độ bền nhiệt cần đưa thêm CaSnO3 vào - Chất màu vàng còn có thể tổng hợp từ các oxit In 2O3 , Mn2O3, Bi2O3 nung cùng với hỗn hợp ZnO2, SiO2 và NaF Cường độ màu phụ thuộc vào sự xâm... trời) Màu xanh lam chủ yếu được điều chế từ các hợp chất của coban hoặc vanadi - Màu xanh lam trên cơ sở aluminat (CoAl2O4) - Chất màu xanh lam trên cơ sở Silicat (Co 2SiO4) - Thành phần 42% Co2O3, 20% Al2O3, 38% SiO2 là chất màu có cường độ xanh lam tối ưu - Khi đưa oxit vanadi vào mạng lưới tinh thể của zircon có thể tạo thành 2 loại chất màu: Màu xanh da trời có CTPT: Zr4+1-xV5+xV3+xSi4+1-xO4 Màu. ..4 Tính chất của men 4.1.3 Độ nhớt - Độ nhớt của men sẽ thay đổi theo nhiệt độ, nhiệt độ tăng thì độ nhớt giảm và ngược lại - Độ nhớt của men là một tính chất quan trọng, nó cho ta biết: + Giá trị của độ nhớt ở nhiệt độ nóng chảy chỉ rõ men nào có khả năng chảy tràn khỏi bề mặt sản phẩm khi nung và men nào thì không + Độ nhớt trong quá trình hình thành men cũng cho biết sự thoát khí xảy... PbO và B2O3 cùng làm giảm độ bền hóa - SiO2, Al2O3 làm tăng độ bền hóa Tuy nhiên lượng Al2O3 đưa vào không được vượt quá 18% nếu không sẽ làm xấu đi các tính chất khác của men 16 5 Lớp trung gian - Trong thời gian nung thường nảy sinh giữa men và xương 1 lớp trung gian có độ dày 10-50µm - Sự xuất hiện lớp trung gian này phụ thuộc vào thành phần hóa, thành phần hạt của xương và men, vào thời gian và. .. và nhiệt độ nung, vào độ xốp của xương… - Trong các nguyên liệu để hình thành lớp trung gian thì CaO là phụ gia tốt nhất 17 6 Phương pháp sản xuất men - Phối liệu men được nghiền ướt bằng máy nghiền bi, qua sàng 10.000 lổ/cm2 Sau đó men được cho chảy qua hệ thống từ trường mạnh để khử sắt - Men rất dễ bị sa lắng - 1 số biện pháp chống lắng cho men: + Giảm bớt độ ẩm của men, làm cho men đặc hơn + Bổ... ranh giới tiếp xúc sắc nét thì 2 men phải có sức căng bề mặt bằng nhau 12 4 Tính chất của men 4.2 Trạng thái rắn 4.2.1 Hệ số giãn nở nhiệt - Ở dưới nhiệt độ chuyển hóa, yếu tố quyết định sự ảnh hưởng đến mối quan hệ giữa xương và men là hệ số giãn nở nhiệt (a) - Sự chênh lệch hệ số giãn nở nhiệt của xương (ax) và men (am) thể hiện ra khi làm nguội sản phẩm (cả xương và men cùng co lại) - Sự chênh lệch . xuất men 7. Tráng men Phần II. Chất màu cho gốm sứ 1. Bản chất của màu sắc 2. Chất màu cho gốm sứ 3. Vai trò của một số oxit tạo màu cơ bản 4. Một số chất màu thông dụng 4.1. Màu xanh lam 4.2. Chất. dụng 4.1. Màu xanh lam 4.2. Chất màu vàng 4.3. Chất màu xanh lục 4.4. Chất màu đen và chất màu gạch 4.4. Chất màu hồng, đỏ, tía Tài liệu tham khảo 3 Phần I. Men sứ Men là một lớp thủy tinh có. Men sứ và chất màu cho gốm sứ GVHD: TS. Phan Thị Hoàng Oanh SVTH: Hồ Văn Kiên Nguyễn Thị Nữ Tống Thị Thu Hằng 2 Mục lục Phần I. Men sứ 1. Phân loại men 1.1. Theo thành