Основна цел:
Целта на настоящия проект е да се синтезират нови видове високотемпературни мулитови и мулито-корундови керамични пигменти от чисти и отпадъчни суровини.
Керамичните пигменти са неорганични, оцветени фино-дисперсни прахове, които добавени към дадена среда й придават съответен цвят и променят някои нейни свойства. Освен оцветяваща способност, керамичните пигменти притежават устойчивост на атмосферни и химически въздействия, на високи температури, на разлагащото действие на силикатни стопилки и действието на светлината. Тези цветни неорганични вещества са с висок коефициент на пречупване на светлината, неразтворими във вода, органични разтворители и свързващи материали, но имат способността да се диспергират в тях, като ги оцветяват с определен цвят.
Изборът ни да се задълбочим върху синтеза на нови видове керамични пигменти се дължи на нарастващото им значение за силикатната индустрия, както и на възможността за тяхното получаване от традиционни и от отпадъчни суровини. Пигментите имат важно практическо приложение, както в керамичната, така и в стъкларската промишлености, напр. за оцветяването на керамични плочки и изделия, облицовъчни мозаечни плочки, при оцветяване на стъкла и други. Постепенно се разширява цветната им палитра главно с оглед производството на надглазурни бои и оцветяването на глазурите за керамичната промишленост - например в производството на плочки.
Нашите фундаментални изследвания са насочени към повишаване конкурентоспособността и продуктивността на икономиката в съответствие с тематичните области на ИСИС, както и към ефективното оползатворяване на природните ресурси и опазване на околната среда - това са основни задачи, свързани със съотносимост с регионалните, националните и европейските приоритети в областта на научните изследвания, както е заложено в насоките за кандидатсване по конкурса.
В момента в заводите в България се използват пигменти, закупени от чужбина. Целта ни е да разработим конкурентно способен продукт. Предвижда се извършване на полупромишлени експерименти по приложимостта на най-добрите синтезирани пигменти към използваните глазури в заводите за керамични плочки на КАЙ груп – „Хан Аспарух“, Исперих и „Хан Омуртаг“, Шумен, Шумен, без да се комерсиализират постиженията по проекта и без да се нарушават изискванията на програмата.
Специфични цели:
1. Разработване на оптимални технологични условия за синтез на пигменти
o Определяне на параметри като температура на изпичане, температурна задръжка, тип и количество минерализатори;
o Анализ на влиянието на суровинния състав върху образуването на мулитови и мулито-корундови фази.
2. Изследване на влиянието на различни хромофори върху фазовия състав и оцветяването
o Системно въвеждане на йони на Co, Cu, Ni, Cr, Fe и Mn;
o Оценка на резултата върху цвета, структурата и стабилността на пигментите;
o Анализ на спектрални и микроструктурни характеристики с цел пълна охарактеризация на пигментите.
3. Сравнителен анализ на методите на синтез: твърдофазно спичане и зол-гел
o Изследване на ефективността и влиянието на методологията върху получения материал;
o Идентифициране на предимства и недостатъци на всеки подход;
o Определяне на най-подходящите условия за индустриално приложение.
4. Оценка на възможностите за използване на отпадъчни суровини
o Приложение на индустриални отпадъци като оризови люспи и използвани катализатори (напр. от Лукойл Нефтохим – Бургас);
o Преизчисляване на химичните състави на изходните смеси въз основа на съдържанието на оксиди;
o Доказване на екологични и икономически предимства от рециклирането на отпадъци в производството на пигменти.