Wenn Kacheln auch nur mit wenig Kobalt intensiv blau leuchten

Um Kacheln mit einer Glasur in intensivem Kobaltblau leuchten zu lassen, braucht es viel weniger Kobalt als bisher angenommen. Zu diesem Schluss kommt ein chinesisches Forschungsteam.

Quelle: FK1954, eigenes Werk, Gemeinfrei

Thénards Blau ist ein nach dem französischen Chemiker Louis Jacques Thénard benanntes Cobaltaluminat.

Es gilt als eines der umstittensten Metalle der Welt, weil seine Förderung mit Kinderarbeit und Umweltzerstörung verbunden ist: Kobalt. Das Mineral ist nicht nur wichtig für die Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien und für die E-Mobilität, sondern auch für das intensive Blau von zum Beispiel künstlerisch gestalteten  Kacheln. Ihre Herstellung könnte künftig mit weit weniger Kobalt auskommen als wie bis anhin, ohne dass die Farbe an Brillanz einbüsst. Dies ist die Idee eines Forschungsteams der University of Science and Tehnology in Peking. 

Bariumaluminosilikat und Kobaltatome

Zihiwei Wang und sein Team setzen dabei auf Bariumaluminosilikat in das sie einzelne Kobaltatome geschmuggelt haben. - Das Pigment widersteht den hohen Temperaturen, wie sie in Öfen herrschen, in denen Kachelglasuren gebrannt werden, und verliert dabei seine Leuchtkraft nicht. Denn obwohl Kobalt selbst giftig ist, hat es in mineralischer Form eine hohe chemische und thermische Stabilität. Dies macht Kobaltaluminat zu einem der wenigen Pigmente, das sich für Hochtemperaturanwendungen wie als Glasur eignet. 

Wegen des  zunehmenden Trends hin zu elektrisch betrieben Fahrzeugen steigt der Bedarf des relativ seltenen Kobalt und damit auch der Preis für das Pigment. Und darum wiederum, sucht die Wissenschaft  weltweit auch nach einer Alternative für blaue Pigmente, die die Tortur in einen Brennofen überstehen kann. Das dotierte Bariumaluminosilikat ist der erste Erfolg dieser Suche. 

Neues Pigment trotzt 3200 Grad Celsius

Die Zihiwei Wang seine Kollegen haben das neue Pigment mit einem Pulver für die Herstellung von Glasuren vermischt, beschichteten damit eine Kachel und setzten sie in einen Brennofen einer Temperatur von 3200 Grad Celsius aus – das ist einiges mehr als bei einem üblichen Brennvorgang, bei dem Temperatur in der Regel zwischen 900 und 1100 Grad Celsius liegt. Es zeigte sich, dass das Pigment dennoch seine intensive Farbe behielt. Nach dem Brennen traktierten die Forscher die Glasur zusätzlich mit sauren und basischen Flüssigkeiten: die Farbe veränderte sich nicht nennenswert.  

Details dazu veröffentlichten sie im Fachmagazin "Applied Optical Materials".  (mgt/mai)

 

Quelle: Yana Marudova, Unsplash

Haus in der Altstadt von Porto mit einer Fassade aus Azulejos.