Zirkonsilicat - Zirkonsilikat - Weiß Pigment

ZrSiO₄ 

Zirkoniumsilikat, auch Zirkonorthosilikat, ZrSiO4, ist eine chemische Verbindung, ein Silikat des Zirkoniums. Es kommt in der Natur als Zirkon vor, ein Silikatmineral. Pulverförmiges Zirkonsilikat ist auch als Zirkonmehl bekannt. Zirkoniumsilikat ist normalerweise farblos, aber Verunreinigungen führen zu verschiedenen Färbungen. Es ist unlöslich in Wasser, Säuren, Laugen und Königswasser. Die Härte beträgt 7,5 auf der Mohs-Skala.

Anwendung

Die Hauptanwendungen nutzen seine feuerfeste Natur und Beständigkeit gegen Korrosion durch Alkalimaterialien. Zwei Endanwendungen sind Emaille und Keramikglasuren. In Emails und Glasuren dient es als Trübungsmittel. Es kann auch in einigen Zementen vorhanden sein. Eine weitere Verwendung von Zirkoniumsilikat ist als Kugeln zum Mahlen und Mahlen. Dünne Filme aus Zirkoniumsilikat und Hafniumsilikat, die durch chemische Gasphasenabscheidung, meistens MOCVD, hergestellt werden, können als High-k-Dielektrikum als Ersatz für Siliziumdioxid in Halbleitern verwendet werden.

Zirkoniumsilikate wurden auch auf mögliche Verwendung in medizinischen Anwendungen untersucht. Beispielsweise ist ZS-9 ein Zirkoniumsilikat, das speziell dafür entwickelt wurde, Kaliumionen im gesamten Magen-Darm-Trakt vor anderen Ionen einzufangen.

Verwendung in Keramik

Zirkon wird normalerweise in Glasuren zur Trübung verwendet (um eine transparente Glasur in eine undurchsichtige umzuwandeln). Die Silikatform bzw. Zirkonium mattiert Glasuren nicht (wie reines Zirkoniumoxid eigentlich Zirkoniumdioxid). Die genaue Menge, die benötigt wird, variiert zwischen verschiedenen Glasurtypen. 10-12 % sind normal, aber bis zu 20 % können erforderlich sein, um einige transparente Glasuren undurchsichtig zu machen. Wenn der Sättigungspunkt erreicht ist, beginnt Kristallisation aufzutreten. Es ist am effektivsten bei niedrigen Temperaturen. Zinnoxid kann ein wirksameres Trübungsmittel sein als Zirkon (es hat verschiedene Vor- und Nachteile). Als Glasurtrübungsmittel wird die durch Zirkoniumsilikat erzeugte weiße Farbe oft als „Toilettenschüsselweiß“ bezeichnet. Im Gegensatz dazu kann Zinnoxid mehr Blau-Weiß erzeugen, aber Zinn unterliegt einer Farbveränderung (in Richtung Rosa), wenn Chrom in der Ofenatmosphäre vorhanden ist. Wenn der Weißton zu hart ist, kann er getönt werden, indem ein Teil der Trübungslast auf Zinn verschoben oder eine kleine Menge Beize (z. B. Blau, Braun, Grau) hinzugefügt wird. Die geringe Ausdehnung von Zirkon neigt dazu, die Rissbildung in Glasuren zu verringern. In einer nicht rissigen Glasur kann das Vorhandensein von ausreichend Zirkon die Wärmeausdehnung so weit reduzieren, dass die Gefahr des Zitterns besteht (die Glasurformulierung muss möglicherweise angepasst werden, um sie aufzunehmen, z. B. verringert mehr Zirkon die Wärmeausdehnung der Glasur). Es ist am besten, die Chemie der Zirkonmaterialien von der Teilnahme an Berechnungen zur Glasurchemie auszuschließen und sie einfach als Zusatz zu behandeln (dann berücksichtigen Sie ihre Wirkung auf die Glasureigenschaften auf physikalischer und nicht auf chemischer Ebene).

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Formel: ZrSiO₄

Molmasse: 183.305 g/mol
Form: Colourless crystals
CAS Nummer: 10101-52-7
Dichte: 4.56 g/cm³
Synonyme: Zirconium(IV) silicate, Zirconite, Zircon, Silicic acid, zirconium(4+) salt, Hyacinth, Zircosil 15, Excelopax, Zircosil, Micro-Pax, Oscal 1224, Tam 418