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高性能钴蓝颜料用于蓝色荧光粉着色以改善彩色显像管的图像质量,其特征是粒径小而均匀,并且蓝光反射率高。目前高性能的钴蓝颜料主要依赖进口。本文的目的在于通过原料合成工艺条件的研究,考察原料的特性对钴蓝颜料性能的影响,以提高钴蓝颜料的性能。
本文采用液相沉淀法合成了草酸钴和氧氧化铝。研究了不同的工艺条件包括沉淀剂、加料方式、反应温度和浓度等对草酸钴粉体粒度和产率的影响。结果表明:用草酸铵做沉淀剂,反应温度为50℃时,采用正加固-液反应,可得到均匀的粒度为1.1μm的超细草酸钴,而采用正加液-液反应时,产率可高达99.6%,但粒度较大。用液相沉淀法合成氢氧化铝时,当尿素与硫酸铝的摩尔比为9:1、硫酸铝浓度为2.0mol/L,在100℃下反应7h,可得到粒度为20μm的粉体。
采用高温固相烧结法,以草酸钴和氢氧化铝为原料制备钴蓝颜料,研究原料的粒度和配比等对钴蓝颜料性能的影响。并采用X-射线衍射分析、热分析、扫描电镜以及紫外光谱等分析手段,对钴蓝颜料的性能进行了分析和表征。结果显示:将粒径为1.1 μm的草酸钴和粒径为10.9 μm的氢氧化铝按质量比46.0:54.0配料,在1200℃下煅烧2 h,可制得粒径为1μm左右的钴蓝颜料,其反射率R450nn。达到68.4%、R600nm为6.9%,△R=61.5%,反射性能已达到东芝公司同类产品的水平。