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传统的珠光颜料即云母珠光颜料是在云母片上包覆一层或多层折射率高的金属氧化物而成的,已广泛应用于汽车、皮革、油墨、涂料、塑料、印刷、化妆品、装饰品、玩具、皮革、橡胶等领域,但由于云母珠光颜料不能耐高温,不能满足珠光颜料应用领域不断扩宽的需求,如不能应用在陶瓷领域。片状氧化铝具有耐酸碱性、熔点高、耐高温、良好的粘附能力、较大的径厚比和较小的厚度,不易团聚等优点。本论文旨在研制出成本低廉、工艺简单、颗粒粒径可控且纯度高的耐高温氧化铝珠光颜料,为实现其工业化生产打下良好的基础。
本论文主要分两部分,第一部分是采用熔盐法制备片状氧化铝粉体。采用了两种方法制备片状氧化铝,一种是硫酸铝高温分解制备片状氧化铝的起始原料法制备片状氧化铝,一种是硫酸铝水解制备片状氧化铝的起始原料法制备片状氧化铝。第二部分是制备片状氧化铝基珠光颜料,以自制的品质良好的片状氧化铝粉体为原料,在其表面包覆Fe2O3和TiO2,制备耐高温的性能良好的珠光颜料。
采用硫酸铝高温分解制备片状氧化铝的起始原料法制备的片状氧化铝一般在5μm以下,粒径太小不适合作珠光颜料的基体。采用硫酸铝水解制备片状氧化铝的起始原料法制备片状氧化铝,通过对TiOSO4和Na3PO4·12H2O的最佳含量分析,TiOSO4的最佳含量为1％,Na3PO4·12H2O的最佳含量为3％。利用这种方法制备的片状氧化铝形状规则,粒径约15μm,硫酸铝水解生成的起始原料AI(OH)3与硫酸铝高温分解的起始原料γ-Al2O3相比是制备片状氧化铝最好的起始原料,制备的片状氧化铝大且薄。经对制备的最优的片状氧化铝粉体进行粒度分析表明,样品的体积平均粒径为15.543μm,比表面积为0.594m2·g-1,表面积平均粒径为9.629μm,中粒径为13.121μm。经过对片状氧化铝粉体的形状系数的计算,表明本实验所制备的片状氧化铝粉体具有较大的径厚比。经对片状氧化铝进行流行型分析,说明片状氧化铝粉体具有良好的流线型。采用三种方法对自制的品质良好的片状氧化铝进行了包覆,一种是加碱中和法,一种是Fe(OH)3胶体法,一种是Na2SiO3粘附法。通过XRD、SEM和目测分析,Fe(OH)3胶体法成功的将氧化物包覆在了片状氧化铝表面,Fe(OH)3胶体法是最好的方法,制备的珠光颜料具有良好的珠光效应。