水解法制备氧化硅包覆钒酸铋黄色颜料及其表征

研究先采用共沉淀法制备了未包裹BiVO₄黄色色料,再以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,采用水解法制备了SiO₂包裹BiVO₄包裹色料。系统研究了Si/Bi摩尔比和水浴温度对包裹色料耐温性的影响,采用X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)等技术对色料进行了表征。结果表明,当反应温度为45℃、n_Si/Bi=4时,可得到耐温性最佳的BiVO₄@SiO₂色料,其色度参数L*、a*和b*值分别为75.41、0.06和72.08,包裹色料在700℃煅烧后其呈色基本不变,并在800℃煅烧后仍呈现红相黄色调且未烧结成块,仍可作为黄色颜料使用,而未包裹色料在600℃煅烧后已变色且烧结成块无法使用。总之,BiVO₄@SiO₂包裹色料的耐温性有了显著提升,且可开发为多种色度的高温无机黄色颜料。     

水解-共沉淀法制备硅酸锆包裹硫硒化镉色料

利用正硅酸乙酯水解制备的纳米级二氧化硅对共沉淀法制备的氢氧化锆和硫硒化镉悬浊液包覆得前驱体,经高温快速煅烧得到硅酸锆包裹硫硒化镉色料.通过XRD、SEM、激光粒度仪、色差仪等对色料进行表征,考察了硅锆比固定的情况下,煅烧温度、锆镉比对色料粒径、发色效果的影响.研究结果表明当以LiF为矿化剂,Cd:S:Se=4:3:1,Zr:Cd=3:1,Zr:Si=1:1,1050℃煅烧30 min时,制备的硅酸锆包裹硫硒化镉色料a*值高达32.04,粒径D50在2μm附近,为硅酸锆包裹硫硒化镉色料应用于陶瓷喷墨打印技术提供了可能.     

乙醇胺体系硅酸锆包裹硫硒化镉色料的研究

笔者研究了溶胶-共沉淀法制备硅酸锆包裹硫硒化镉色料在乙醇胺溶液体系中的合成工艺,进一步探讨了乙醇胺体系对色料各性能的影响。实验表明:在适宜浓度的乙醇胺体系中,前驱体的分散性优于水溶液体系,粒度在20~100nm;色料颗粒的酸洗孔随着乙醇胺的浓度升高而减少,当浓度为100%时,孔洞基本消失,当乙醇胺浓度为50%时,色料的呈色效果最佳,色度值坐标为L=41.67,a=47.94,b=30.32,色剂包裹量为6.37%,且优于水溶液体系,乙醇胺浓度过高时,有机质的残留是影响色料呈色的主要原因,当乙醇胺浓度高于75%时,呈色效果迅速变差;适宜的乙醇胺体系中色料粒度分布比水溶液体系稍微宽,但粒度分布于0.1~1.0μm的细颗粒含量为14.96%,粒径小于2μm的颗粒含量为25.89%,这部分细颗粒的存在使此色料应用于陶瓷喷墨打印成为可能。     

共沉淀法制备Cr_2O_3绿色料

为了降低Cr~(3+)对环境的危害,研究中采用共沉淀法制备铬绿色料粉体。对前驱体氢氧化铬的合成及其热处理过程进行了探讨。采用XRD、CIE-L*a*b*、FT-IR测试技术对粉体的相组成、色度和物质分子基团等进行了表征。获得了较为完整的制备工艺条件,并且以氨水作为沉淀剂制备的色料前驱体在1100℃高温下煅烧,得到的铬绿色料的色度值(L*=55.62,a*=-11.87,b*=16.19)效果与结晶度较好。     

微乳液-沉淀法制备超细球形钴蓝色料

采用微乳液-沉淀法(M-P)制备超细球形CoAl_2O_4蓝色色料,该方法利用微乳液来控制沉淀反应的体积,以防止沉淀颗粒的团聚。微乳液-沉淀法得到的色料采用TEM,XRD和色度测试表征。结果显示,M-P法所得到钴蓝色料呈近球形,色料的平均粒径为0.3μm,这一粒径远小于商业钴蓝色料的粒径。该色料由初始晶粒仅为10 nm的颗粒构成。将该超细钴蓝色料在透明釉中使用(6 wt%含量),可得到深蓝色颜色釉面,其色度值为L*=14.02,a*=12.73,b*=-37.60。微乳液-沉淀法制备的超细球形钴蓝色料的着色性能远优于商业钴蓝颜料。     

探究温度制度对制备ZrSiO4-CdSxSe1-x包裹色料的影响

笔者研究了化学共沉淀法制备ZrSiO4-CdSxSe1-x包裹色料的工艺,进一步探究了温度制度（煅烧温度、升温速率和保温时间）对其合成的包裹色料的影响,并利用扫描电镜、色差仪对实验样品进行表征和分析。实验表明：当煅烧温度为950℃时,升温速率为30℃/min,保温时间为40min,色料在透明釉的呈色效果最佳,色度值坐标...     

机械活化对固相法制备金红石型钛镍黄陶瓷色料的影响EI北大核心CSCD

采用高能量密度介质搅拌磨对色料原料进行机械活化预处理,并经后续固相法烧结制备了一种镍锑共掺杂的金红石型钛黄陶瓷色料。利用激光粒度仪、同步热分析仪、X光衍射仪和扫描电子显微镜探究了机械活化预处理对固相法烧结金红石型钛镍黄陶瓷色料的影响。采用紫外可见分光光度计和色度仪分析镍锑共掺杂的金红石型钛黄陶瓷色料的颜色性能[如明度值（L＊）、红度值（a＊）和黄度值（b＊）]。此外,还验证了色料的热稳定性以及化学稳定性。结果表明：混合原料经机械活化预处理1.0 h,在900℃烧结即可获得纯金红石相;而未经机械活化预处理的混合原料以及各原料分别研磨预处理3.0 h后再混合的前驱体经1 100℃烧结仍有杂相NiTiO3的存在。机械活化预处理可有效地降低前驱体的结晶度,提高前驱体的反应活性以及混合原料间的离子迁移速率,降低后续固相反应温度。同时,机械活化预处理有助于提高金红石型钛镍黄陶瓷色料的颜色性能,未经机械研磨的钛镍黄陶瓷色料颜色性能较差（L＊/a＊/b＊=85.52/–1.86/56.67）;而混合原料经机械研磨3.0 h并在1 100℃烧结后获得的色料颜色性能最佳（L＊/a＊/b＊=81.47/0.98/65.82）。镍锑共掺杂金红石型钛黄色料黄色明亮、热稳定性和化学稳定性高、性价比高,是一种环保无毒的黄色陶瓷色料。     

建筑陶瓷砖装饰用高温大红釉的研制

以ZrSiO4包裹硫硒化镉色料为色剂和熔块釉为基础釉,在建筑陶瓷砖表面制备了高温大红釉.通过XRD和TEM等分析手段对硫硒化镉包裹色料进行了表征,研究了熔块(基础釉)配方组成对制备的釉面砖面釉釉面效果的影响.结果表明,通过适当降低熔块中助熔剂氧化物含量和提高SiO2含量,并加入少量高折射率PbO和TiO2及ZrSiO4等,可制备出在1130℃高温烧成后发色稳定,呈色鲜艳和无针孔的大红面釉.     

机械活化对固相法制备金红石型钛镍黄陶瓷色料的影响

采用高能量密度介质搅拌磨对色料原料进行机械活化预处理,并经后续固相法烧结制备了一种镍锑共掺杂的金红石型钛黄陶瓷色料。利用激光粒度仪、同步热分析仪、X光衍射仪和扫描电子显微镜探究了机械活化预处理对固相法烧结金红石型钛镍黄陶瓷色料的影响。采用紫外可见分光光度计和色度仪分析镍锑共掺杂的金红石型钛黄陶瓷色料的颜色性能[如明度值(L*)、红度值(a*)和黄度值(b*)]。此外,还验证了色料的热稳定性以及化学稳定性。结果表明:混合原料经机械活化预处理1.0 h,在900℃烧结即可获得纯金红石相;而未经机械活化预处理的混合原料以及各原料分别研磨预处理3.0 h后再混合的前驱体经1 100℃烧结仍有杂相NiTiO_3的存在。机械活化预处理可有效地降低前驱体的结晶度,提高前驱体的反应活性以及混合原料间的离子迁移速率,降低后续固相反应温度。同时,机械活化预处理有助于提高金红石型钛镍黄陶瓷色料的颜色性能,未经机械研磨的钛镍黄陶瓷色料颜色性能较差(L*/a*/b*=85.52/–1.86/56.67);而混合原料经机械研磨3.0 h并在1 100℃烧结后获得的色料颜色性能最佳(L*/a*/b*=81.47/0.98/65.82)。镍锑共掺杂金红石型钛黄色料黄色明亮、热稳定性和化学稳定性高、性价比高,是一种环保无毒的黄色陶瓷色料。     

高包裹率炭黑色料的制备及其高温稳定性

采用溶胶凝胶快速干燥法制备硅酸锆包裹炭黑色料(C@ZrSiO_4),研究了硅酸锆包裹炭黑色料的最佳合成工艺,并系统分析了色料在钙系透明釉和长石系透明釉中的发色性能。通过XRD、TEM、SEM等测试手段对样品性能进行分析表征。结果表明:在前驱粉体中加入3 wt%的氟化锂(LiF),在还原气氛下经1100℃煅烧2h,合成的硅酸锆包裹炭黑色料综合性能最佳。并且该方法制备硅酸锆包裹炭黑色料在钙系透明釉中呈色性能最佳。     

溶剂热法合成硫化镉微晶工艺研究

以氯化镉为前驱体,硫化钠、硫代乙酰胺、硫脲等为硫源,乙二醇、乙醇等为溶剂,通过溶剂热法制备硫化镉微晶.设计L9(34)正交试验,探讨了反应温度、反应时间等对硫化镉微晶大小和形貌的影响.所得产物经离心、洗涤、干燥后,用纳米粒度仪分别测定各产物的平均粒径,同时用扫描电子显微镜测定部分产物的大小和形貌,并用极差分析法找寻最佳合成工艺.结果表明:以硫代乙酰胺为硫源,乙二醇为溶剂,反应温度为100℃,反应时间为10 h,可得到直径为0.5～0.7μm的片状硫化镉晶体.该方法工艺简单,反应条件温和,制备的硫化镉晶体大小分布均匀,形貌单一.     

制备胶辊印刷用高温大红印花釉技术难点探讨

硫硒化镉(CdSxSe1-x)色料是目前陶瓷色料中唯一能产生大红色调的色料,但硫硒化镉色料的热稳定性差,在高温氧化条件下CdSe可氧化为CdO和SeO2,从而使色彩消失殆尽。重点分析了胶辊印刷用高温大红印花釉制备技术存在的研磨时间对ZrSiO4包裹Cd(SxSe1-x)色料呈色的影响、胶辊印刷对色料粒度的影响等技术难点,其所制备的高温大红色印花釉最终可直接与其它花釉进行套色印刷或者混合后印刷,并能与喷墨打印技术相结合,制备出呈现鲜艳亮丽的大红色。     

溶胶-凝胶分步包裹法制备硅酸锆包裹硫化铈色料

以碳酸锆铵((NH4)2ZrO(CO3)2)和硅酸钠(Na2SiO3·9H2O)为原料,十二烷基硫酸钠(C12H25 SO4Na)为分散剂,LiF作矿化剂,采取溶胶-凝胶分步包裹法制备ZrSiO4包裹Ce2S3色料.本文研究了制备工艺条件对其合成的影响,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、综合热分析(DTA-TG)等测试手段对实验样品进行表征及分析.实验结果表明:溶胶-凝胶分步包裹法能对Ce2 S3色料形成较致密的ZrSiO4包裹层,在750℃的弱还原气氛中煅烧30 min,能合成桃红色的ZrSiO4包裹Ce2S3色料且能使该包裹色料的热稳定性提高到1200℃以上.     

酚醛树脂球为碳源制备C/ZrSiO4黑色色料

以St?ber法制备的酚醛树脂球为碳源、四氯化锆和正硅酸乙酯(TEOS)分别为锆源与硅源,通过非水解溶胶-凝胶法制备了硅酸锆混合炭黑(C/ZrSiO₄)黑色色料。采用SEM、EDS、XRD、FT–IR和DTA–TG等表征了酚醛树脂球的形貌、结构和残炭率,研究了酚醛树脂球添加量和煅烧温度对C/ZrSiO₄色料合成和呈色性能的影响。结果表明:酚醛树脂球具有良好的分散性,直径约为550 nm,表面含有大量含氧官能团,残炭率达到48.63%。随着酚醛树脂球的添加量逐渐增加,C/ZrSiO₄色料的L*值先降低后升高,当酚醛树脂球的添加量为2%(质量分数)、热处理温度为900℃时,能够合成呈色性能良好(L*=39.76,a*=0.53,b*=2.21)的C/ZrSiO₄色料。C/ZrSiO₄黑色色料添加在透明釉中经1 200℃煅烧后仍具有良好的呈色性能,其有望应用于涂料、陶瓷装饰、玻璃着色等领域。     

用铬铁矿制备低成本Cr-Fe-Ni-Cu系无钴黑色色料的研究

主要研究Cr-Fe-Ni-Cu系低成本无钴黑色色料,考察铬铁矿加入量对色料呈色性能及平均晶胞参数的影响,并且研究L*值与平均晶胞参数、平均晶胞体积的关系.用全自动白度计和紫外可见光分光度计对色料分别进行色度和光谱反射率分析;用X-射线衍射仪对包料进行物相和晶形分析.实验结果表明:铬铁矿取代氧化铬用量10～30wt%能得到一种呈色性能良好,对可见光波段各单色光吸收均匀的低成本无钴黑色色料,其色度指数:L*为26.93～29.84、a*为0～2.91、b*为0.06～1.63.L*值跟平均晶胞参数有关系,随平均晶胞参数的增大而增大,减小而减小.     

用于镁质强化瓷的大红釉的研制

以硅酸锆包裹硫硒化镉[ZrSiO4@Cd(SxSe1-x)]为色料,长石-石灰混合生料为基釉,研制了一种适用于镁质强化瓷装饰用大红釉,研究了基釉的组成、升温速率、停留时间和燃烧气氛对呈色效果的影响。实验结果显示,该釉在氧化气氛烧成,烧成温度范围在1170～1250℃,釉料呈现鲜艳的大红色,适合用于镁质强化瓷,且完全无铅镉溶出。     

非水解溶胶-凝胶法低温合成纳米BiVO4黄色色料

以无水三氯化铋(Bi Cl3)和三氯化钒(VCl3)为原料,乙醇为氧供体,通过非水解溶胶–凝胶法(NHSG)制备了钒酸铋(BiVO_4)黄色色料。分别通过X射线衍射和场发射扫描电子显微镜分析了色料的晶体结构和显微形貌,采用Fourier变换红外光谱(FTIR)探究了非水解溶胶–凝胶法制备BiVO_4黄色色料的反应过程。同时系统研究了Bi/V摩尔比和温度对色料色度值的影响。结果表明:该色料为单斜白钨矿型(m-BiVO_4),粒径尺寸约为400 nm。同时,采用非水解溶胶–凝胶法能够实现BiVO_4色料的低温合成,合成温度由传统固相法的650℃降至400℃,且色料呈亮黄色,当Bi/V摩尔比为1.1时,制备出的色料色度值为L*=61.6、a*=2.74、b*=62.9,远高于采用固相法合成BiVO_4色料的色度值。FTIR测试表明,非水解溶胶–凝胶法制备BiVO_4黄色色料的反应过程为钒醇盐和金属卤化物间发生非水解亲核取代反应,缩聚形成BiVO_4,有利于提高样品的均匀性和降低合成温度。     

陶瓷包裹色料因具有高温稳定性和化学稳定性被广泛使用,常见的陶瓷包裹色料有哪些?

正答:包裹色料主要用于日用陶瓷、工艺美术陶瓷、卫生陶瓷和建筑陶瓷等领域。按装饰方法可分为釉上彩、釉下彩、颜色釉、彩绘和花纸等;按颜色可分为包裹红、包裹黄、包裹桔黄和包裹桔红等。包裹色料因其特殊的包裹工艺,具有发色力强、耐温性好、烧成温度范围宽、呈色稳定、色泽纯正以及颜色鲜艳等优点,它不仅能扩展出新的调和色,还极大地丰富了传统陶瓷色料的种类。以下为几种常见包裹色料:     

ZSiO4/Cd(S1-xSex)包裹色料的水热合成

采用水热法成功合成了ZrSiO4/Cd(S1-xSex包裹色料,通过x射线衍射、透射电子显微镜、红外光谱及色度测试研究了合成条件对色料性能的影响.结果表明:当水热反应温度为180℃,保温时间为10h,ZrSiO4/Cd(S1-xSex=2时,色料具有较好的结晶度和色度,粒子细小且均匀,其尺寸分布为20～30nm.     

核桃壳粉为碳源制备C@ZrSiO4黑色色料

以核桃壳粉、八水氧氯化锆(ZrOCl₂·8 H₂O)和正硅酸乙酯(TEOS)等为原料,采用溶胶-沉淀法制备了硅酸锆包裹炭黑(C@ZrSiO₄)黑色色料。通过TG-DSC、FT-IR、XRD、SEM、TEM等对试样的热效应、化学结构、物相组成和微观结构进行了表征,研究了不同热处理温度、核桃壳粉/硅酸锆质量比(理论合成,下同)等对色料组成和色度的影响规律。结果表明,当热处理温度为1 100℃、核桃壳粉/硅酸锆质量比为1∶3时,合成的C@ZrSiO₄色料发色性能最佳,L^*=31.3、a^*=+1.4和b^*=+1.3;在透明釉中外加5%(质量分数)C@ZrSiO₄色料,经1 200℃烧成所制备的黑釉具有较好的呈色效果,其色度值L^*=41.2、a^*=+1.2和b^*=+1.7。