第5讲 微乳液法制备陶瓷颜料(高等教学)

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工程师园地文章编号:1002-1124(2004)02-0061-02 微乳液的制备及应用王正平,马晓晶,陈兴娟(哈尔滨工程大学,黑龙江哈尔滨150001) 摘　要:本文翔实的介绍了微乳液的结构、性质、制备以及应用。

关键词:微乳液;性质;制备;应用中图分类号:T Q423192 文献标识码:APrep aration and application of microemulsion M A X iao -jing ,W ANG Zheng -ping ,CHE N X ing -juan(Harbin Engineering University ,Harbin 150001,China ) Abstract :In this article ,the conception ,structure ,properties ,preparation and application of micromeulsion havebeen summarized.K ey w ords :microemulsion ;property ;preparation ;application收稿日期:2003-12-16作者简介:王正平(1958-),男,教授,1982年毕业于浙江大学,硕士生导师,主要从事精细化学品的研究开发工作。

1　前言微乳液最初是1943年由H oar 和Schulman [1]提出的,目前,公认的最好的定义是由Danielss on 和Lindman [2]提出的,即“微乳液是一个由水、油和两亲性物质(分子)组成的、光学上各向同性、热力学上稳定的溶液体系”。

微乳液能够自发的形成,液滴被表面活性剂和助表面活性剂组成的混合界面膜所稳定,直径一般在10～100nm 范围内。

微乳液的结构有三种:水包油型(O/W )、油包水型(W/O )和油水双连续型。

O/W 型微乳液由油连续相、水核及界面膜三相组成。

微乳液纳米反应器合成制备
纳米陶瓷颜料
一、项目简介微乳液法制备纳米陶瓷颜料是利用两种互不相溶的溶剂 (有机溶剂和水溶液)在表面活性剂分子界面膜的作用下生成的热力学稳定的、各向同性的、外观透明或半透明的低粘度分散体系。

微乳液中剂量小的溶剂被包裹在剂量大的溶剂中形成一个微泡，微泡的表面被表面活性剂所包裹，其粒径在1-10 Onm,通过选择表面活性剂及控制相对含量，可将其水相液滴尺寸限制在纳米级，不同微乳液滴相互碰撞发生物质交换，在水核中发生化学反应，每个水相微区相当于一个" 微反应器"，在每个微泡中固相的成核、生长、凝结等过程仅仅局限在一个微小的球形液滴内从而形成球形微粒，从而得到纳米陶瓷颜料。

用该方法制备颜料主要指标：
(1)料平均粒径v 100nm (—定范围内可控)；
(2)料使用温度(根据产品而定)：〜1250C；
( 3) 它性能与普通陶瓷颜料相同。

二、企业接产条件需简单的化学反应设备和和普通的烧结炉。

不
需要大的投资，工
艺简单，有利于工业化生产，推广前景广阔。

三、经济效益分析本产品用微乳液纳米反应器工艺制得，由于采
用湿化学法，只需
在较低温度下煅烧，可大大节约能源。

此外，该项目还有极大的社会效益。

文章编号:1005-0639(2002)04-0026-02液相烧结法制备陶瓷颜料简述王风贺1,李月云2(1.南京理工大学化工学院,南京　210094; 2.山东理工大学,淄博　255000) 摘要:本文介绍了液相烧结法合成陶瓷颜料的原理、方法和优点,为其他高纯度、纳米级无机氧化物的制备和合成提供了借鉴。

关键词:液相烧结;陶瓷颜料;纳米材料;制备中图分类号:TQ174.4+5 文献标识码:B收稿日期:2002-08-21 随着人们生活水平的日益提高,对陶瓷颜料的要求也越来越高。

因此作为陶瓷产业必要的组成部分,对陶瓷颜料新型制备方法的研究成为当前的热点。

液相烧结法作为一种先进的复合材料的制备方法,更是受到人们的重视。

国内外许多人对液相烧结方法进行了深入的研究[1-13]。

王永国等对浆料涂层液相烧结法制备钢用硬质覆层材料进行了研究,发现液相烧结具有工艺简单、成本低、无须增加设备投资等优点;莫茂松等经过液相烧结方法制得了多孔陶瓷材料(湿敏陶瓷元件);张涛等对钢结硬质合金覆层材料的磨损性能进行了研究,发现覆层材料通过液相烧结与钢基体可形成良好的结合界面,同时可以获得可接近钢结硬质合金的抗磨损性能;樊永年等通过液相烧结方法制备出具有强结构的Y -Ba -Cu 的氧化物超导样品。

通过这些研究工作,我们不难得出:液相烧结法做为一种先进的复合材料的制备方法,正在被人们所接受。

本文所指的陶瓷颜料液相烧结法是指在室温状态下,将反应原料以液体的形式混合均匀后,进行低温烧结的方法。

传统的固相烧结法合成陶瓷颜料和上述制备复合材料的液相烧结法相比,具有原料混合更加均匀、高效、工艺流程紧凑,大大减小了所合成颜料的成本和色差,在相同的用量下,所合成的颜料发色更加高效、稳定,而且对环境友好,几乎没有三废排出。

用该方法所制备的陶瓷颜料,经简单加工就可以达到纳米尺度。

因而该方法的应用具有较强的市场效益和社会效益,极有推广价值和应用前景。

微乳液法两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成乳液，在微泡中经成核、聚结、团聚、热处理后得纳米粒子。

其特点粒子的单分散和界面性好，Ⅱ～Ⅵ族半导体纳米粒子多用此法制备。

微乳液是热力学稳定、透明的水滴在油中(w／o)或油滴在水中(O／W )形成的单分散体系，其微结构的粒径为5～70 nnl J，分为O／W 型和w／o(反相胶束)型两种，是表面活性剂分子在油／水界面形成的有序组合体。

1943年Schulman等在乳状液中滴加醇，首次制得了透明或半透明、均匀并长期稳定的微乳液。

组成微乳液通常由表面活性剂、助表面活性剂、溶剂和水(或水溶液)组成。

在此体系中，两种互不相溶的连续介质被表面活性剂双亲分子分割成微小空间形成微型反应器，其大小可控制在纳米级范围，反应物在体系中反应生成固相粒子。

由于微乳液能对纳米材料的粒径和稳定性进行精确控制，限制了纳米粒子的成核、生长、聚结、团聚等过程，从而形成的纳米粒子包裹有一层表面活性剂，并有一定的凝聚态结构。

微乳液法与传统的制备方法相比，具有明显的优势和先进性，是制备单分散纳米粒子的重要手段，近年来得到了很大的发展和完善。

形成机理常用的表面活性剂有：双链离子型表面活性剂，如琥珀酸二辛酯磺酸钠(AOT)；阴离子表面活性剂，如十二烷基磺酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(DBS)；阳离子表面活性剂，如十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)；非离子表面活性剂，如TritonX 系列(聚氧乙烯醚类)等。

常用的溶剂为非极性溶剂，如烷烃或环烷烃等。

将油、表面活性剂、水(电解质水溶液)或助表面活性剂混合均匀，然后向体系中加入助表面活性剂或水(电解质水溶液)，在一定配比范围内可形成澄清透明的微乳液。

一般认为微乳液的形成机理是瞬时负界面张力机理。

该机理可表述如下：油／水界面的张力在表面活性剂作用下降至1～10 mN／m，形成乳状液，当加入助表面活性剂后，表面活性剂和助表面活性剂吸附在油／水界面上，产生混合吸附，油／水界面张力迅速降至10～～10～ mN／m，甚至产生瞬时负界面张力，所以体系将自发扩张界面，直至界面张力恢复为零或微小的正值而形成微乳液。

- 93 -微乳液法制备Zr 0.8Sn 0.2TiO 4微波介质陶瓷粉体唐艳云1，黄国华1，徐运贵2(1.广西师范学院，广西 南宁 530023；2.广西大学化学化工学院，广西 南宁 530004)【摘 要】以水／环己烷／OP-10／正戊醇四元油包水微乳体系中的微乳液滴为纳米微反应器，通过微反应器中增溶的硫酸锆+四氯化钛+硫酸锡和沉淀剂发生反应，制备超细Zr 0.8Sn 0.2TiO 4粉体。

采用XRD 分析、TGA-DTA 分析、SEM 形貌观察等方法进行表征。

结果表明，微乳体系中的硫酸锆+四氯化钛+硫酸锡溶液浓度、水与表面活性剂的摩尔比对粉体的特性有较大影响。

【关键词】微乳液；Zr 0.8Sn 0.2TiO 4；球形粉体 【中图分类号】TN604 【文献标识码】A 【文章编号】1008-1151(2009)02-0093-02（一）引言微波介质陶瓷是微波通信、卫星通信、移动通信、电子对抗、机载及电子侦察设备中的关键元件材料。

随着移动通信、卫星通信的迅速发展，微波介质陶瓷已成为功能陶瓷领域的研究热点之一。

(Zr,Sn)TiO 4系统陶瓷是应用于中端微波范围(4～8GHz)的微波介质陶瓷，它微波介电常数适中，品质因素高，谐振频率温度系数低的特征,其问世解决了窄带谐振器的频率漂移问题，后来广泛用于各种介质谐振器和滤波器中。

(Zr,Sn)TiO 4陶瓷的烧结温度偏高，在传统的固相法电热烧结中，不加助剂烧成温度高达1300℃。

采用新的湿化学合成方法如：共沉淀法、水热合成法、溶胶-凝胶法等制备高活性，纳米级超细粉体作为起始原料，增大烧结动力，从而降低烧结温度。

但每种方法有其不足。

共沉淀法可能导致颗粒的长大，造成团聚体的产生，因此尽量减少甚至消除粉粒中的团聚是粉体制备应注意的一个重要问题。

乳液法制备纳米材料是最近几年发展起来的新方法，由于粒子表面包裹一层表面活性剂分子，使粒子间不易聚结，可以在较低的锻烧温度下形成所需的晶相，而且晶态粉体的纯度较高。

微乳液法制备纳米陶瓷颜料初探
朱振峰;贺睿华;胡峻滔;赵毅;李军奇
【期刊名称】《陶瓷科学与艺术》
【年(卷),期】2008(042)007
【摘要】概述了近年来陶瓷颜料的各种制备方法.讨论了微乳液的影响因素以及徽乳液法制备纳米陶瓷颜科的工艺.阐述了徽乳液法在制备锆铁红、钴铝蓝、错铈红陶瓷颜料中的应用.
【总页数】3页(P7-9)
【作者】朱振峰;贺睿华;胡峻滔;赵毅;李军奇
【作者单位】陕西科技大学材料与科学工程学院,西安,710021;陕西科技大学材料与科学工程学院,西安,710021;陕西科技大学材料与科学工程学院,西安,710021;陕西科技大学材料与科学工程学院,西安,710021;陕西科技大学材料与科学工程学院,西安,710021
【正文语种】中文
【中图分类】TQ17
【相关文献】
1.水热法制备钴铝尖晶石型纳米晶液体陶瓷颜料 [J], 黄剑锋;王雅琴;李春文;曹丽云
2.微乳液法制备超细Co-Cr-Fe-Ni钴黑陶瓷颜料 [J], 林东恩;刘建雄;张逸伟
3.溶胶-凝胶法制备纳米近红外高反射率黑色陶瓷颜料 [J], 张潇予;张玉军;龚红宇;王翠玲;赵新巧;朱洪立;熊天农
4.微乳液法制备CoAl2O4天蓝纳米陶瓷颜料 [J], 曹丽云;邓飞;张新河;朱振峰;黄剑锋
5.微乳液法制备包裹型锆铁红陶瓷颜料 [J], 朱振峰;余唯杰;李晖;朱敏;马建中因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

反相微乳液法制备陶瓷彩喷墨水(Ⅱ)
江红涛;王秀峰
【期刊名称】《中国陶瓷》
【年(卷),期】2006(42)9
【摘要】通过红外光谱仪测定两种墨水的微乳液结构。

结果表明,醚氧键中的羟基与H2O分子作用后因形成氢键,而且有强烈的相互作用;正己醇分子在该反相微乳液中水分子作用很弱,而且推断它位于反相微乳液的栅状层;随着微乳液中含水量的增大,水分子O-H伸缩振动峰的强度和频率均发生变化,其吸收强度变大,峰面积增加,频率也向低频方向位移;体系中存在三种水:结合水、捕获水和自由水。

并探讨了其反应机理。

【总页数】4页(P18-21)
【关键词】反相徽乳液;陶瓷彩喷墨水;徽乳液结构;反应机理
【作者】江红涛;王秀峰
【作者单位】陕西科技大学
【正文语种】中文
【中图分类】TQ174.758
【相关文献】
1.反相微乳液法制备陶瓷装饰用彩喷墨水 [J], 江红涛;王秀峰;牟善勇;罗宏杰
2.反相微乳液法非水相ZrO2陶瓷墨水的制备与性能 [J], 郭瑞松;赵丹;齐海涛
3.反相微乳液法制备红色陶瓷彩喷墨水 [J], 江红涛;王秀峰
4.反相微乳液法制备陶瓷彩喷墨水(Ⅰ) [J], 江红涛;王秀峰
5.反相微乳液法非水相ZrO_2陶瓷墨水的制备与性能 [J], 郭瑞松;赵丹;齐海涛因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

微乳液法制备Zr0.8Sn0.2TiO4微波介质陶瓷粉体
唐艳云;黄国华;徐运贵
【期刊名称】《大众科技》
【年(卷),期】2009(0)2
【摘要】以水/环己烷/OP-10/正戊醇四元油包水微乳体系中的微乳液滴为纳米微反应器,通过微反应嚣中增溶的硫酸锆+四氯化钛+硫酸锡和沉淀荆发生反应,制备超细Zr0.8Sn0.2TiO4粉体.采用XRD分析、TGA-DTA分析、SEM形貌观察等方法进行表征.结果表明,微乳体系中的硫酸锆+四氯化钛+硫酸锡溶液浓度、水与表面活性剂的摩尔比对粉体的特性有较大影响.
【总页数】2页(P93-94)
【作者】唐艳云;黄国华;徐运贵
【作者单位】广西师范学院,广西,南宁,530023;广西师范学院,广西,南宁,530023;广西大学化学化工学院,广西,南宁,530004
【正文语种】中文
【中图分类】TN604
【相关文献】
1.微乳液法制备Nd:Y2O3纳米陶瓷粉体及性能表征 [J], 林健健;沈建兴;桑元华
2.溶胶-凝胶法制备Ba
3.99Sm9.34Ti18O54微波介质陶瓷粉体 [J], 李兆喜;谭颖;沈春英
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5.BaNd2Ti4O12微波介质陶瓷粉体的制备与表征 [J], 黄现礼;王福平;姜兆华;宋英因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。