论文部分内容阅读
我国陶瓷色料的产量已经多年位居世界第一，单色陶瓷色料已经在在陶瓷装饰行业有了较为广泛应用。随着近些年来陶瓷喷墨打印技术在装饰行业的高速发展，人们对个性化装饰要求越来越高，因而研发具有一定功能性色料已经迫不及待。基于此，本课题对钕掺杂锆酸钙系变色色料粉体合成进行了深入研究，利用钕元素在锆酸钙晶格中独特的呈色、变色效果，采用共沉淀法和液相燃烧法制备了一种新型锆酸钙基变色色料粉体。用XRD，DSC-TG，SEM等手段对其进行表征。通过对共沉淀法制备工艺的优化，制备出性能较好的变色色料粉体。考察了超声功率，沉淀剂，分散剂对共沉淀法制备的变色色料形貌、粒径和粒度分布的影响。实验结果表明：以硝酸氧锆为锆源，在超声功率600Hz条件下，以聚乙二醇6000为分散剂，草酸铵或碳酸铵为沉淀剂，经1200℃煅烧2h制备的色料粉体粒度小且均匀，团聚效果轻。同时研究了钕掺杂量，煅烧温度，矿化剂和复合离子共掺杂对色料呈色和变色效果影响，实验结果表明，Nd/Zr摩尔配比为0.5时， Eab1(D65/A)色差值已经达到2.12，满足了人们对明显色差效果的感知；未加矿化剂情况下，随着煅烧温度的升高，色料呈色和变色效果都会得到加强，当煅烧温度升温至1200℃时，色料的呈色和变色效果与1300℃煅烧样品很接近；添加6wt%NH4F矿化剂可以将变色色料的合成温度降至1100℃，色料的呈色和变色效果与1200℃煅烧样品无很大差别。共掺Cr3+，Fe3+，Pr4+后色料的呈色和变色性质发生实质性的改变，未达到增强色料变色的效果而共掺一定量的Cu2+后色料的呈色和变色性得到一定程度加强。利用液相燃烧法制备变色粉体发现，此方法可以在较低煅烧条件下快速合成变色色料。通过研究燃烧剂和燃烧剂与硝酸盐配比可知，不同燃烧剂和燃烧剂与硝酸盐配比对变色色料的粒度和呈色、变色效果相差较大。以β-丙氨酸为燃烧剂，β-丙氨酸/硝酸盐摩尔比=0.9，合成的色料效果更好。进一步研究了惰性盐NaCl对色料粉体的粒度的影响，实验结果发现：NaCl/硝酸盐=1时，制备的粉体粒度分布均匀，分散性好。并探讨了盐助溶液燃烧法制备钕掺杂锆酸钙变色色料的合成过程。