Preparación y estudio de rendimiento de la tinta de cerámica negra

Con el avance de la ciencia y la tecnología, la tecnología de control digital ha ganado cada vez más importancia en las industrias manufactureras modernas. La tecnología de impresión digital de inyección de tinta de cerámica, como una forma de tecnología de impresión digital sin contacto, es considerada una de las tecnologías clave para la industrialización. Este estudio preparó con éxito la tinta de cerámica negra utilizando un método de dispersión de molienda y exploró el impacto de los diferentes tiempos de molienda en el tintero#39;s performance. Los resultados indican que dentro de 1,5 horas de molienda, tinta de cerámica negra con un tamaño medio de partícula de 200-300nm puede ser producido, cumpliendo con los requisitos de las impresde inyección de tinta.

A diferencia de la impresión de inyección de tinta convencional, la tinta de inyección de tinta de cerámica necesita una cocción a alta temperatura después de la impresión. Los efectos de color bajo diferentes esmalo temperaturas de cocción varían. La tinta de cerámica, como un elemento central en la tecnología de impresión por inyección de tinta, se refiere a un tipo de líquido que se encuentra en las impresde inyección de tinta que contiene polvos de cerámica especial, pigmentos cerámicos o colorantes. Generalmente, la tinta cerámica se compone de pigmentos inorgánicos no metálicos (colorantes, esmal), disolventes, dispersantes, surfacy otros aditivos. Actualmente, los principales métodos de preparación de la tinta cerámica incluyen métodos de solgel, métodos de microemulsión de fase inversa y métodos de dispersión. Los métodos de Sol-gel han madurado, pero tienen la desventaja de una pobre estabilidad con un alto contenido sólido, lo que lleva a la precipitación con el tiempo. Los métodos de microemulsión en fase reversa son costosos y no son adecuados para la producción a gran escala. Por el contrario, los métodos de dispersión se utilizan comúnmente, haciendo el proceso de tinta cerámica más simple, más rentable y adecuado para la producción industrial debido a las mejoras en curso en la tecnología de molienda.

La preparación de la tinta de cerámica implica principalmente dos factores clave: la estabilidad de la tinta de cerámica, que determina si las partículas de color se pueden disperuniformemente en la tinta, y el rendimiento de la tinta de cerámica para cumplir con los requisitos de hardware de las impresde inyección de tinta. Esto requiere un estricto control de los indicadores de rendimiento como la viscode la tinta de cerámica, la densidad y el tamaño de partícula. La dispersión de pigmentos de color inorgánicos en la tinta de cerámica no es un simple proceso de pulverización; Requiere la distribución uniforme y estable de las partículas de color en el medio para prevenir la agregación, coago precipitación. Bajo diferentes condiciones de proceso, el grado de fragmentación de los pigmentos de color inorgánicos varía. El control del rango de distribución granulométrica de la tinta cerámica y la reducción del tiempo de rectificado plantean problemas en el método de dispersión de rectificado. Este estudio investiga la tinta cerámica negra, utilizando el sistema negro de óxido de cobre, y prepara la tinta cerámica negra utilizando el método de dispersión molida. Se examina la influencia de los diferentes tiempos de esmerilado en las propiedades de la tinta, como el tamaño de partícula. A través del análisis del tamaño de partícula y el potencial Zeta utilizando un analizde nanotamaño y potencial Zeta y un microscopio electrónico de transmisión, el estudio identifica el tiempo óptimo de molienda para producir tinta cerámica de alto rendimiento, con el objetivo de reducir el consumo de energía y mejorar los beneficios económicos industriales.

Sección Experimental 1.1 instrumentos y materialesexperimentales los instrumentos y materiales experimentales utilizados en este estudio se enumeran en la tabla 1.

1.2 la preparación de la tinta de cerámica negra tinta de cerámica negra se ha realizado por dispersión molida. Los pasos experimentales específicos son los siguientes: en una relación fija, mezclar pigmento inorgánico óxido de cobre negro, disolvente, dispersante 2055, defoamer, y agente humectante Anti-terra-U. Dispersar la mezcla usando un dispersor a una velocidad de 800 revoluciones por minuto durante 30 minutos. Luego, divida la tinta en cinco porciones y muela las mezclas con perlas de óxido de circonio para diferentes duraciones usando un molino de arena (0.5h, 1h, 1.5h, 2h, y 2.5h). Después de la filtración, el filtrado resultante es la tinta cerámica negra, que posteriormente se somete a pruebas de rendimiento.

Resultados y discusión2.1 influencia de los diferentes tiempos de rectificado en el rendimiento de la tinta cerámica el tiempo de rectificado influye directamente en el tamaño de partícula de la tinta cerámica. La elección del tiempo de rectióptimo es un factor clave para determinar el rendimiento de la tinta cerámica. Se prepararon diferentes muestras de tinta cerámica con diferentes tiempos de molienda. La tabla 2 muestra una comparación del rango de granulogranulode las tintas cerámicas preparadas en diferentes tiempos de rectificado.

La tabla 2 muestra que, en la misma proporción de disolventes, la tinta cerámica preparada con un tiempo de rectificado de 0,5 horas tiene un rango de distribución de granulogranulomás amplio, mientras que la tinta cerámica preparada con un tiempo de rectificado de 1,5 horas tiene un rango de distribución más estrecho. Dentro de un cierto rango de tiempo de rectificado, a medida que el tiempo de rectificado aumenta, el rango de distribución de tamaño de partícula se estrecha gradualmente. Cuando el tamaño de partícula de las partículas de tinta de cerámica alcanza un cierto tamaño, una mayor extensión del tiempo de molienda no afecta significativamente a la distribución granulométrica. Por lo tanto, el tiempo óptimo de rectificado para la preparación de la tinta cerámica se fija en 1,5 horas, lo que resulta en un rango de distribución de granulogranuloestrecho que cumple los requisitos de las impresde inyección de tinta. La figura 1 demuestra que, a medida que aumenta el tiempo de molienda, el tamaño medio de partícula de las partículas de coloración disminuye gradualmente. Inicialmente, la reducción del tamaño de partícula es rápida, y el tamaño de partícula disminuye de alrededor de 82 nm a cerca de 280 nm. Con la molienda continua, el tamaño de partícula se reduce aún más, pero la tasa de reducción disminuye, especialmente después de 1,5 horas de molienda cuando el tamaño de partícula se mantiene relativamente estable. La forma irregular de las partículas de las partículas de coloración después de la molienda se debe a diversas fuerzas, tales como las fuerzas de compresión y cizall, que actúan sobre las partículas grandes al comienzo de la moli.

Después de triturar durante 1,5 horas, la mayoría de las partículas de coloración se han roto en partículas más pequeñas. Además, el índice de distribución del tamaño de partícula disminuye con los tiempos de rectificado más largos (figura 2). Después de 1,5 horas de rectificado, la distribución se hace más uniforme y estrecha. Más allá de 1,5 horas, el índice de distribución se mantiene prácticamente sin cambios.

2.2 microscopía electrónica de transmisión (TEM) observación de la dispersión de tinta cerámiccinco grupos de tinta de cerámica negra se prepararon con un tiempo de molimiento de 1,5 horas. Estos se formularon en soluciones de dispersión de tinta, y el tamaño y la dispersión de las partículas de coloración en la solución de dispersión se observaron mediante microscoelectrónica de transmisión (TEM), como se muestra en la figura 3. La figura 3 muestra claramente la distribución uniforme de las partículas colorantes en la solución de dispersión, con las partículas encapsuladas por aditivos, formando partículas de tinta individuales dispersas en el solvente. Después de 0,5 horas de molienda, las partículas de coloración son más grandes, sin agregación. El tamaño de partícula es aproximadamente de alrededor de 600 nm. Después de 1,5 horas de molienda, las partículas grandes anteriores se han descompuesto en partículas más pequeñas, rodeadas por moléculas aditivas. Las partículas son más pequeñas, con un tamaño inferior a 300 nm. La mayoría de las partículas en la tinta cerámica tienen un tamaño entre 150-300 nm, con una forma irregular en el rango de 200-300 nm. Las observaciones de TEM son consistentes con los resultados obtenidos del analizador de nanotamaño y potencial Zeta.

2.3 prueba de impresión de tinta de cerámica InkCeramic con un tiempo de molimiento de 1,5 horas se llenen en una impresora de inyección de tinta CoPilot256 por la empresa Guixi Bao. La tinta estaba prácticamente impresa en papel blanco, como se muestra en la figura 4. La calidad de imagen demuestra un texto claro y preciso, patrones vibrantes y colores sin defectos tales como arrastre, burbujas de aire, rayo o salpicaduras de tinta. Esto confirma que la tinta de cerámica negra preparada con un tiempo de rectide de 1,5 horas cumple los requisitos de una impresora de inyección de tinta.

Conclusión (1) este estudio preparó con éxito tinta de cerámica negra de alta calidad utilizando el método de dispersión de molienda, con un tamaño de partícula que cumple con los requisitos de las impresde inyección de tinta y muestra una buena estabilidad.(2) los resultados experimentales indican que un tiempo de molienda de 1,5 horas puede producir tinta de cerámica negra con un tamaño de partícula promedio de 200-300 nm y una distribución de tamaño de partícula ideal. Este tiempo óptimo de rectificado tiene como objetivo reducir el consumo de energía y mejorar los beneficios económicos industriales.