بررسی اثر افزودن دوپه آنتیموان و کروم بر خواص فیزیکی نانورنگدانه سرامیکی زرد برپایه tio2

در این پژوهش، نانورنگدانه زرد با استفاده از دوپه دو عنصر مختلف آنتیموان و کروم به دی اکسید تیتانیوم به روش ترسیب شیمیایی و حالت جامد تولید و پس از ساخت جوهر زرد، کیفیت چاپ آن روی کاشی سرامیک بررسی شده است. ورود عنصر آنتیموان با پیش ماده آنتیموان کلرید و عنصر کروم با پیش ماده های پتاسیم کرومیت و کروم نیترات به روش حالت جامد به ساختار روتایل دی اکسید تیتانیوم سفید رنگ صورت گرفت. نانورنگدانه های تولید شده با استفاده از آنالیز پراش پرتو x (xrd) و میکروسکوپ الکترون روبشی (sem) مشخصه یابی شدند که تغییرات در شکل ذرات، ساختار و رنگ آنها را نشان می دهند. تصاویر sem نشان می دهد که اندازه ذرات بین 50 تا 170 نانومتر است که برای چاپ جوهر افشان مناسب می باشد. آنالیز xrd نشان می دهد که ترکیب با کروم نیترات تکفاز روتایل است، اما ترکیب با پتاسیم کرومیت دو فازی است. از رنگدانه تولید شده، با روش آسیابکاری در حلال استر، نانوجوهری برای چاپ روی کاشی سرامیکی بدست آمد. پس از چاپ جوهر روی کاشی سرامیکی، نمونه های ساخته شده با استفاده از آنالیزهای طیف سنجی بازتاب نفوذی و آزمون رنگ سنجی (cie l*a*b*) ارزیابی شدند. مقدار °h برای نانورنگدانه a (دوپه آنتیموان و نیترات کروم)، 76/59 و برای نانورنگدانه b (دوپه آنتیموان و پتاسیم کرومیت)، 79/18 است لذا نانورنگدانه b زردتر از نانورنگدانه a می باشد. همچنین پس از چاپ مشاهده می شود که مقدار °h برای کاشی چاپ شده با جوهر تهیه شده از نانورنگدانه a، 69/59 شده است و این مقدار برای کاشی چاپ شده با جوهر تهیه شده از نانورنگدانه b، 81/14 می باشد. لذا می توان گفت طیف رنگ نانورنگدانه a پس از چاپ به سمت زردطلایی متمایل شده در حالی که چاپ رنگدانه b برروی کاشی باعث شده که طیف رنگ آن زرد خالص تر و بهتری باشد.

Study the Effect of Chromium and Antimony Doping on Physical Properties of Yellow Ceramic Nano Pigments Based on TiO2

In this study, nano yellow pigments were fabricated by doping of chromium and antimony elements into TiO2 using chemical precipitation and solid state method and after transforming them to ink, their printing performance on the ceramic surface were investigated. The precursor to doping antimony to white rutile structure of TiO2 was SbCl3, while Cr(NO3)3 and K2CrO4 were the precursors for chromium doping by solid state reactions. The fabricated nano pigments were characterization by xray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) analysis which showed different morphology, structure and color. Particle sizes which were estimated by SEM image were between 50 to 170 nanometers which is appropriate for inkjet printing on the ceramic. XRD results showed the pigment synthesized by Cr(NO3)3 (sample A) had a monophase compound while the sample synthesized by K2CrO4 (sample B) consisted of a multiphase compound. The pigments were transformed to ink by milling method and using an ester media. After printing process, the ceramics were analyzed by Diffuse Reflectance Spectroscopy and colorimetric measurement (CIE L*a*b*). The h deg; value from colorimetric measurement of A nano pigment, was 76.59 while for B was 79.18. This shows better yellow color of B. After printing the prepared ink of each pigment, h deg; value changed to 69.59 for A and to 81.14 for B. Therefore, the ink of A nano pigment declined to golden yellow after printing while the ink of B nano pigment presented a pure and better yellow color.