Investigación sobre la resistencia a altas temperaturas de la tinta de cerámica negro de cobre-cromo

La tecnología de impresión de inyección de tinta de cerámica ha surgido como una mezcla perfecta de la tecnología informática moderna y las técnicas de decoración de superficies de cerámica, mostrando ventajas sin precedentes sobre los métodos decortradicionales. El núcleo de esta tecnología radica en la preparación de la tinta cerámica, y este estudio se centra en el desarrollo de la tinta cerámica negra utilizando un método de rallado y dispersión. Además, profundizamos en el rendimiento de esta tinta bajo diferentes condiciones de contenido sólido. Posteriormente, sometemos la tinta a pruebas de resistencia a alta temperatura para explorar su comportamiento en entornos de temperatura elevada, que van desde 600°C a 1000°C.

Los resultados experimentales indican que hemos conseguido crear una tinta de cerámica negra resistente a altas temperaturas. Incluso después de haber sido sometido a 800°C durante 30 minutos, la tinta conserva su color vibrante, patrones agudos, y no muestra signos de desvanecimiento. Sin embargo, más allá de 800°C, el tintero#39;s color comienza a oscurecer.

Actualmente, la tecnología de impresión por inyección de tinta, tanto a nivel nacional como internacional, está creciendo rápidamente y sus aplicaciones se extienden a diversos campos. La tecnología de impresión por inyección de tinta de cerámica, como un método de impresión sin contacto, permite la aplicación directa de tinta cerámica sobre productos cerámicos a través de un control por ordenador, con el fin de decory embelle. Sus ventajas, incluyendo la velocidad, la personalización y la impresión fina, superan las de las técnicas tradicionales que están limitadas por el tamaño y la forma. Además, la tecnología de impresión por inyección de tinta de cerámica tiene un impacto ambiental mínimo, por lo que es muy adecuado para aplicaciones como la decoración de superficies cerámicas.

La tinta cerámica, como componente clave de la impresión por inyección de tinta de cerámica, suele consistir en pigmentos cerámicos, disolventes, dispersantes, aglutin, surfacy otros aditivos. Se emplean varios métodos para preparar la tinta de cerámica, incluyendo sol-gel, microemulsión inversa y métodos de dispersión. El método de dispersión, en particular, se utiliza comúnmente. Implica el uso de cuentas de zirconia como herramientas de molienda en un molino de arena. Mediante la adición de dispersantes apropiados y otros aditivos, los pigmentos cerámicos molidos se disperuniformemente en el medio de tinta, formando un sistema de dispersión estable.

Aparte de la decoración, la tinta cerámica tiene aplicaciones en la identificación y rastrede objetos en superficies cerámicas, como logode impresión, códigos de barras y códigos QR. Esto es especialmente relevante para la cerámica de panal de abe, un material catalítico industrial que a menudo requiere la impresión de códigos de barras, códigos QR e información de producción en su superficie para su identificación. Sin embargo, el tratamiento térmico de la cerámica al nido de abejas de cordierita demanda temperaturas tan altas como 600°C, lo que requiere tinta de cerámica negra que puede soportar temperaturas por encima de 600°C sin sufrir reacciones químicas con el sustrcerámico y mantener un color estable. Por lo tanto, en este estudio se eligió la tinta de cerámica negra cobre-cromo y se empleel método de molienda y dispersión para su preparación. Hemos realizado experimentos para investigar el impacto de diferentes niveles de contenido de sólidos en el rendimiento de la tinta y su resistencia a altas temperaturas.

En los experimentos, descubrimos que el contenido sólido afecta directamente a la estabilidad y la coloración de la tinta de cerámica. Un mayor contenido de sólidos aumenta la estabilidad de la tinta, pero reduce su capacidad de coloración. Por lo tanto, al aumentar adecuadamente el contenido de sólidos manteniendo otras propiedades no afectadas, podemos reducir el consumo de tinta durante el uso práctico, mientras que la mejora de la coloración y la cobertura. Sin embargo, un contenido de sólidos excesivamente alto puede comprometer la estabilidad de la tinta, lo que lleva a una vida útil más corta del equipo de impresión. Por lo tanto, la selección del contenido sólido óptimo es crucial en la preparación de la tinta cerámica. Bajo constantes parámetros de molienda, elegtintas cerámicas con un contenido sólido de 20%, 25% y 30% y probamos su viscoy rendimiento de tamaño de partícula para determinar la relación de contenido sólido ideal.

Los resultados experimentales mostraron que dentro del rango de contenido sólido del 20%-30%, un aumento en el contenido sólido condujo a un aumento en la viscode la tinta cerámica. Este aumento en la viscose atribuye a una mayor viscoque mejora la resistencia fricentre las partículas y el medio de dispersión, ayudando en el refinde partículas y mejora de la eficiencia de molienda. Sin embargo, cuando el contenido sólido supera el 35%, el tintero#La visco39;s aumentó bruscamente, impacnegativamente en la eficiencia de molienda y causando la agregde partículas. Por lo tanto, elegir el contenido sólido adecuado es un delicado equilibrio entre estabilidad y coloración. Con el mismo tiempo de molienda, las tintas cerámicas con diferentes contenidos sólidos mostraron una variación mínima en la distribución del tamaño de partícula. En consecuencia, se optpor un contenido sólido del 30% para estudios posteriores.

Además, el estudio reveló que con un contenido sólido del 30%, prolongar adecuadamente el tiempo de molienda resultó en un tamaño medio de partícula más pequeño. Con un tiempo de molienda prolongado, el tamaño medio de partícula disminuyó gradualmente. Sin embargo, después de 1,5 horas de molienda, el tamaño de partícula no mostró cambios significativos. Este fenómeno se produce porque, después de ser refinado en el molino a un cierto tamaño, prolongar aún más el tiempo de molienda no altera sustancialmente el tamaño de partícula. Por lo tanto, hemos elegido un tiempo de molienda de 1,5 horas para la preparación de la tinta cerámica.

Para tintas cerámicas con un 30% de contenido sólido, hemos realizado pruebas de impresión por inyección de tinta. Los resultados demostraron un excelente rendimiento de impresión, con patrones claros, colores vibr, y sin defectos como burbujas de aire o arrastre. Este hallazgo indica que la tinta cerámica con un contenido sólido del 30% es adecuada para la producción y aplicaciones industriales.

Por último, sometimos la tinta cerámica a pruebas de resistencia a alta temperatura, con temperaturas de cocción que van desde 600°C a 1000°C. Los resultados mostraron que dentro del rango de 600°C a 800°C, el tintero#El patrón 39;s se mantuvo prácticamente sin cambios, conservando su color brillante sin amarillear, agrietarse u otros problemas. Sin embargo, a 900°C, el color del patrón disminuyó ligeramente, y a 1000°C, el color se volvió notablemente más oscuro. Este cambio podría atribuirse a las reacciones de oxidy reducción que ocurren entre la tinta cerámica y el sustrde cerámica del panal de cordierita. Por lo tanto, fijamos la temperatura de aplicación para la tinta cerámica resistente a altas temperaturas en 800°C.

En resumen, este estudio preparó exitosamente tinta de cerámica negra resistente a altas temperaturas, optimisu contenido sólido, tiempo de molienda, tamaño de partícula y otros parámetros. Esta tinta es adecuada para varias aplicaciones de impresión por inyección de tinta de cerámica, especialmente para aquellas que requieren resistencia a altas temperaturas. La investigación proporciona un sólido apoyo para la aplicación de la tecnología de impresión por inyección de tinta de cerámica, prometiendo importantes contribuciones a la decoración cerámica y los campos industriales.