Geležies oksido geltonosios spalvos šiluminė stabilumas: apdorojimo temperatūros ribos ir vietos, kur jos svarbios

Geležies oksido geltonosios spalvos šiluminė stabilumas nėra vienas skaičius, kurį galima tiesiog nukopijuoti iš techninės dokumentacijos į gamybos specifikaciją. Geležies oksido geltonoji spalva yra geititas – hidratuotas geležies oksidas, α-FeOOH – ir geltona spalva išlieka tik tol, kol vanduo, įtrauktas į šios kristalinės struktūros vidų, ten išlieka. Jei pigmentui suteikiama pakankamai aukšta temperatūra pakankamai ilgai, vanduo išsisklaido, kristalinė struktūra virsta hematitu (α-Fe₂O₃), o atspalvis keičiasi nuo geltonos per oranžinę link raudonos. Todėl naudingiausias klausimas visada nėra „ar šis pigmentas yra šiluminės stabilumo atžvilgiu patikimas“, o „kokia temperatūra, kiek laiko ir kokio spalvų nuokrypio ribose“.

Kodėl geležies oksido geltonosios spalvos šiluminė stabilumas visada turi viršutinę ribą

Geititas ir hematitas yra tas pats geležies ir tas pats deguonis, tik skirtingose kristalinėse struktūrose. Geititas savo gardelėje turi hidroksilo grupes; hematitas jų neturi. Ši skirtis ir yra mechanizmas, trumpai užrašytas vienoje eilutėje:

2 FeOOH → Fe₂O₃ + H₂O

Masės požiūriu: dviejų molų geitito masė yra 177,7 g (2 × 88,85 g/mol), o išsiskyrusio vandens masė – 18,0 g. Taigi apytiksliai 10,1 g kiekvienų 100 g stechiometrinės geltonosios geležies oksido masės išeina iš kristalo kaip vanduo, kai jis suskyla į hematitą. Šie 10,1 % yra struktūrinis vanduo gardelėje, o ne laisvas drėgnumas, esantis dalelių paviršiuje – šie du vandens tipai matuojami skirtingai ir procese elgiasi skirtingai.

Ši reakcija yra šilumos aktyvuota ir technologinėmis temperatūromis efektyviai neišvengiamai vyksta: kai gardelės vanduo išsisklaido, atvėsinus ir vėl pašildžius jo negrąžinama atgal. Šis virsmas taip pat dokumentuotas už dažų pramonės ribų. Pomiès, Morin ir Vignaud tiesiogiai tyrė šį reiškinį rentgeno spindulių difrakcijos metodu ir aprašė geltonojo geitito dehidratavimą bei jo virsmą į raudonąjį hematitą šildant ( Geitito–hematito virsmo rentgeno spindulių difrakcijos tyrimas , 1998).

Dirbtinio pigmento atveju šio dėl šilumos prasidedančio vandens praradimo pradžia dažnai nurodoma 180–200 °C diapazone, o spalvos nuotėkis paspartėja kylant temperatūrai. Tam tikros rūšies judėjimo pradžia priklauso nuo jos kristalinumo, dalelių dydžio ir paviršiaus apdorojimo, todėl šios klasės negalima apibūdinti vienu skaičiumi. Bet kuris tiekėjo pateiktas vienas skaičius turi būti laikomas tik jūsų paties bandymų pradžios tašku, o ne visos šios pigmentų grupės savybe.

Iš tikrųjų jums reikia trijų skaičių

Vienui vienintelis šiluminės stabilumo teiginys „180 °C“ nėra specifikacija, nes vandens praradimas yra greičio procesas: temperatūra ir laikas vienas kitą kompensuoja. Įmonėje trumpai laikytas pavyzdys aukštoje temperatūroje gali pasiekti būseną, panašią į ilgiau laikytą žemesnėje temperatūroje. Be nurodyto laiko, skaičius negali būti palygintas su kito tiekėjo skaičiumi ir negali būti taikytas jūsų gamybos procese.

Antrasis skaičius – spalvos tolerancija. Šiluminė stabilumas paprastai išreiškiamas kaip spalvų skirtumas tarp šilumai veikto bandinio ir neveikto kontrolinio bandinio – ΔE, matuojamas spektrofotometru pagal CIELAB sistemą, o poslinkio kryptis matoma a\ (raudona–žalia) ir b\ (geltona–mėlyna). Geltona spalva, kuri džiūsta link raudonos, rodo mažėjantį b\ ir didėjantį a\ . Patvirtinimo riba pati yra projekto sprendimas: spalvų kritiškoms užduotims dažnai taikoma griežtesnė ΔE riba nei dekoratyviems gaminiams. Kol trijų elementų rinkinys – temperatūra, laikas ir taikyta ΔE riba – nepilnas, dviejų tiekėjų šiluminės stabilumo duomenys negali būti palyginti.

Trečiasis skaičius nurodo, kaip buvo išbandytas dažiklis. Formuoto plastiko plokštelė ir to paties dažiklio išdžiovintas plonos dangos sluoksnis, laikomi toje pačioje temperatūroje, duoda skirtingą ΔE reikšmę, o dažiklio kiekis formulėje bei bet kokie papildomi dažikliai keičia tiek poslinkio dydį, tiek kryptį. Todėl bandymo terpė ir dažiklio kiekis turi būti nurodyti pareiškime taip pat kaip ir temperatūra.

Kur riba įsigalioja – ir kur ne

Kiekviena toje lentelėje nurodyta temperatūra yra tipiškas pramonės apdorojimo diapazonas, o ne matavimas iš mūsų gamyklos. Jūsų nustatytieji taškai, sraigto geometrija, skyriaus storis ir ciklo trukmė lemia, kokios temperatūros tiksliai patiria pigmentas, o storesnis skyrius gali būti aukštesnėje temperatūroje ilgesnį laiką nei plonesnis.

Kaip tai išmatuoti savo medžiagoje

Šeši žingsniai, šia tvarka, sukuria skaičių, kuris turi prasmę jūsų gamybos linijai, o ne duomenų lapui:

1. Išlaikykite kontrolinį įrėžinį. Formuokite arba dėkite dangą ant įrėžinio kuo žemiausioje temperatūroje, kurią gali pasiekti jūsų procesas, arba džiovinkite plėvelę aplinkos temperatūroje ir išlaikykite ją nuo šilumos. Visi vėlesni matavimai atliekami palyginant su šiuo įrėžiniu.
2. Nustatykite ribas aplink nustatytąją temperatūrą. Pakartokite įrėžinį maždaug 20 K žemesnėje temperatūroje nei jūsų proceso temperatūra, esant jūsų proceso temperatūrai ir 20 K aukštesnėje temperatūroje. Ribų nustatymas parodo poslinkio nuolydį, kurį vienas taškas negali parodyti.
3. Priderinkite laikymo trukmę. Kiekvieną įrėžinį laikykite tikruoju gyvavimo laiku – tai laikas, kurį medžiaga yra karšta, o ne laikas, kurį veikia įranga.
4. Matuokite palyginant su kontroliniu įrėžiniu. Tas pats prietaisas, ta pati apšvietimo sąlyga ir atvira anga, tas pats įrėžinio storis, rezultatai įrašomi kaip ΔE su a\ ir b\ reikšmės užrašytos. ΔE be krypties nurodo, kad detalė pasislinko; tačiau neatskleidžia, kur ji juda.
5. Pridėkite pigmentą taip, kaip nurodyta formulėje. Bandykite gamybos apkrovoje ir su savo bendrapigmentais, o ne patogioje laboratorinėje apkrovoje.
6. Laikykite partijos numerį kartu su pavyzdžiu. Per kelias pristatymų siuntas tai registruoja, ar juda pigmentas, ar procesas.

Verta paminėti du apribojimus. Termoplastiniame medžiagoje išmatuotas ΔE apima polimerinės medžiagos pašviesėjimą ar aptamsėjimą toje pačioje temperatūroje, todėl pigmento įtaka turi būti atskleista lyginant su nepigmentuotu pavyzdžiu, kuris buvo apdorotas tuo pačiu būdu. PVC mišinyje stabilizatorių rinkinys atlieka dalį darbo, o stabilizatoriaus keitimas gali paveikti rezultatą labiau nei pigmento tiekėjo keitimas.

Variantai, kai procesas veikia virš ribos

Yra keturi sąžiningi būdai, maždaug kainos tvarka:

1. Pakeiskite atspalvį. Geležies oksido raudona spalva yra hematitas – jau dehidratuota forma – todėl jo kristalinėje gardelėje neliko laisvo vandens, kuris galėtų būti prarastas, ir šiose temperatūrose nėra atitinkamos „palubės“.
2. Sumažinkite veikimo trukmę. Sumažinkite nustatytą temperatūrą, sutrumpinkite išlaikymo laiką arba perkelti spalvą į sluoksnį, kuris patiria mažesnį karščių poveikį – pavyzdžiui, dengiamąją medžiagą, kuri yra priverstinai džiovinta, o ne kepama, arba apsauginį viršutinį sluoksnį virš karščiu perdirbamo pagrindo.
3. Pakeiskite cheminę sudėtį. Kai atspalvis turi likti geltonas virš geležies oksido „palubės“, dažniausiai naudojami mišrių metalų oksidų (spinelinio tipo) geltoni pigmentai, įskaitant keramikos ir aukštos temperatūros polimerų gamyboje. Tai kitoks pirkimo sprendimas: kaina už kilogramą ir dažymo stiprumas skiriasi nuo geležies oksido, todėl lyginkite kainą už dažytą detalę, o ne kainą už maišą.
4. Nustatykite atspalvį po proceso. Paimkite pagrindinį pavyzdį iš baigto, visiškai apdoroto gaminio vietoj neapdoroto nuotraukos. Jei procesas visada perstumia geltoną fiksuotu dydžiu, formulė gali būti nukreipta šiek tiek trumpiau už tikslą, kad ji pasiektų tikslą.

Ką galime ir ko negalime jums pasakyti apie konkrečią geltoną spalvą

Pateikiame geležies oksido geltoną klasėmis 311 ir 313 kartu su raudonų, juodų, rudo, žalių ir mėlynų serijų pigmentais. Ką galime pateikti kartu su pasiūlymu – tai klasės identifikavimą, partijos numerį, lakiosios medžiagos kiekį ir daugiapartijų spalvų vientisumo duomenis ΔE vienetais, jei to paprašysite. Ko negalime jums pateikti – tai šiluminės stabilumo reikšmės jūsų polimerui, jūsų kepimo grafikui ar jūsų keraminiam deginimo grafikui, nes ši reikšmė yra gaunama jūsų procese ir jūsų matricoje – ji matuojama jūsų gamykloje, su jūsų medžiaga ir jūsų laikymo trukme.

Ką reikėtų paklausti bet kurio tiekėjo

• Visas trijų elementų rinkinys : šiluminė stabilumas su temperatūra, laikymo trukme ir taikytu ΔE ribos dydžiu. Skaičius be visų trijų elementų nėra palyginamas su niekuo.
• Volatile matter at 105 °C , išbandyta pagal ISO 787-2:2021. Tai yra adsorbuota drėgmė virš struktūrinio vandens – naudinga tikrinti, ar svorio pagrindu dozuojant rezultatai lieka nuoseklūs tarp skirtingų pristatymų.
• Partijos spalvų vientisumo duomenys ΔE , jei jūsų produktas yra spalvų požiūriu kritinis.
• Pavyzdys jūsų paties bandymams. Mažos kiekio partijos pateikiamos tik bandymams, jos neįskaičiuojamos į minimalų užsakymo kiekį, o vežimo išlaidas padengia pirkėjas.
• Kokybės sertifikate nurodytas žymės pavadinimas ir partijos numeris , kad bandymo rezultatas būtų susietas su konkrečia partija.

Geležies oksido geltonosios spalvos šiluminė stabilumas priklauso nuo jūsų proceso, o ne nuo duomenų lapo. Hebei Tianhuibao Technology gamina geležies oksido pigmentus jau 26 metus, jos metinė gamybos galia – 50 000 tonų, o produktai eksportuojami į daugiau nei 150 šalių ir regionų. Pigmentai tiekiami 25 kg audiniuose maišuose iš atsargų; prekės iš atsargų išsiunčiamos per 3–5 darbo dienas, o individualūs užsakymai – per 7–15 darbo dienų. Įmonė turi REACH, RoHS, CE ir ISO sertifikatus, o klasifikuotus pigmentų krovinius veža oru pagal IATA DGR taisykles ir jūra – pagal IMDG kodeksą. Minimalus užsakymo kiekis – 1 metrinė tona. Jei planuojate naudoti geltoną pigmentą procese, kurio metu temperatūra aukšta, praneškite mums savo temperatūrą, laiką, kurį medžiaga veikia šilumos poveikį, ir leistiną spalvos nuokrypį – mes paaiškinsime, ko galima tikėtis iš konkrečios rūšies ir pateiksime mėginį jūsų patikrinimui. Kontaktai: [email protected] / +86-13400211655.