Luận Văn Tổng hợp chất màu cho gốm sứ trên nền tinh thể spinen MgCr2x Al2-2xO4

MỤC LỤC

Trang

TRANG PHỤ BÌA i

LỜI CAM ĐOAN ii

LỜI CẢM ƠN iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 7

DANH MỤC KÝ HIỆU CÁC MẪU 4

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 5

DANH MỤC CÁC HÌNH

MỞ ĐẦU 8

Chương 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 9

1.1. KHÁI QUÁT VỀ GỐM SỨ 9

1.1.1. Gốm truyền thống 9

1.1.2. Gốm kỹ thuật 9

1.2. KHÁI QUÁT VỀ CHẤT MÀU CHO GỐM SỨ 9

1.2.1. Bản chất của chất màu dùng cho gốm sứ 9

1.2.2. Nguyên nhân gây màu của khoáng vật 10

1.2.2.1. Sự chuyển eletron nội 10

1.2.2.2. Sự chuyển eletron giữa các nguyên tố trong cùng một tinh thể 10

1.2.2.3. Sự chuyển eletron do khuyết tật trong mạng lưới tinh thể 11

1.2.2.4. Sự chuyển các dải năng lượng 11

1.2.3. Một số tiêu chuẩn để đánh giá chất màu 11

1.2.4. Cơ sở hoá lý về tổng hợp chất màu cho gốm sứ 11

1.2.5. Các nguyên tố gây màu và một số oxit tạo màu phổ biến 12

1.2.5.1. Các nguyên tố gây màu 12

1.2.5.2. Một số oxit tạo màu phổ biến 12

1.3. PHẢN ỨNG GIỮA CÁC PHA RẮN 13

1.3.1. Cơ chế phản ứng pha rắn 13

1.3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng giữa các pha rắn 15

1.4. CHẤT MÀU TRÊN CỎ SỞ MẠNG LƯỚI TINH THỂ SPINEN 15

1.4.1. Cấu trúc của mạng tinh thể spinen 15

1.4.2. Các phương pháp tổng hợp spinen 16

1.4.2.1. Phương pháp gốm truyền thống 16

1.4.2.2. Phương pháp khuếch tán rắn - lỏng 17

1.4.2.3. Phương pháp đồng kết tủa 17

1.4.2.4. Phương pháp sol-gel 17

1.4.3. Tình hình tổng hợp chất màu trên nền tinh thể spinen 17

1.5. VAI TRÒ CỦA CHẤT KHOÁNG HÓA 17

1.6. ĐƯA CHẤT MÀU VÀO MEN 188

1.6.1. Men cho gốm sứ 18

1.6.2. Đưa chất màu vào men 18

Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20

2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 20

2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 20

2.2.1. Nghiên cứu tổng hợp chất nền spinen 20

2.2.1.1. Chuẩn bị phối liệu 20

2.2.1.2. Khảo sát ảnh hưởng của dạng nguyên liệu ban đầu đến sự tạo pha

spinen 20

2.2.1.3. Khảo sát ảnh hưởng của phương pháp tổng hợp đến sự tạo pha spinen 20

2.2.1.4. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến sự tạo pha spinen 21

2.2.1.5. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lưu đến sự tạo pha spinen 21

2.2.1.6. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian nghiền đến sự tạo pha spinen 21

2.2.1.7. Khảo sát ảnh hưởng của chất khoáng hóa 21

2.2.2. Nghiên cứu tổng hợp chất màu trên nền tinh thể spinen 21

2.2.2.1. Tổng hợp chất màu crom MgCr2xAl2-2xO4 21

2.2.2.2. Tổng hợp chất màu niken Mg1-xNixAl2O4 21

2.2.3. Đánh giá chất lượng sản phẩm bột màu 22

2.2.3.1. Thử màu sản phẩm trên men gốm 22

2.2.3.2. Khảo sát cường độ màu, khả năng phát màu trong men 22

2.2.4. Khảo sát khả năng thay thế đồng hình của Al3+ và Mg2+ bằng Cr3+ và Ni2+ vào mạng lưới tinh thể nền spinen 22

2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

2.3.1. Phương pháp tổng hợp spinen và bột màu 22

2.3.2. Phương pháp phân tích nhiệt (TG – DSC) 23

2.3.3. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) 23

2.3.4. Phương pháp đo màu 25

2.3.5. Phương pháp đánh giá chất lượng bột màu 25

2.4. HOÁ CHẤT, DỤNG CỤ, THIẾT BỊ 256

2.4.1. Hóa chất 266

2.4.2. Dụng cụ 26

2.4.3. Thiết bị 26

Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 27

3.1. NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP CHẤT NỀN SPINEN 27

3.1.1. Khảo sát ảnh hưởng dạng nguyên liệu đầu đến sự tạo pha spinen 27

3.1.2. Khảo sát ảnh hưởng của phương pháp tổng hợp đến sự tạo pha spinen 30

3.1.2.1. Phương pháp khuếch tán rắn lỏng 30

3.1.2.2. Phương pháp đồng kết tủa 32

3.1.3. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến sự tạo pha spinen 34

3.1.4. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lưu đến quá trình tạo pha spinen 36

3.1.5. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian nghiền đến quá trình tạo pha spinen 37

3.1.6. Khảo sát ảnh hưởng của chất khoáng hóa 39

3.2. NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP CHẤT MÀU TRÊN NỀN SPINEN 42

3.2.1. Tổng hợp chất màu crom MgCr2xAl2-2xO4 42

3.2.2. Tổng hợp chất màu niken Mg1-xNixAl2O4 444

3.2.3. Đánh giá chất lượng sản phẩm bột màu 45

3.2.3.1. Thử màu sản phẩm trên men gốm 45

3.2.3.2. Khảo sát cường độ màu, khả năng phát màu trong men 46

3.3.3. Khảo sát khả năng thay thế đồng hình của các cation Ni2+, Cr3+ cho Mg2+ và Al3+ vào mạng lưới tinh thể nền spinen 49

Chương 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

4.1. KẾT LUẬN 51

4.2. KIẾN NGHỊ 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 52