陶瓷颜料研究进展
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图1溶胶-凝胶法制备BGs 的工艺流程图1前言先进陶瓷具有精细的结构,其化学键为离子键和共价键,键合能大,因而具有金属和高分子材料所不具备的高模量、高硬度、耐腐蚀等性能以及光、声、电等优异功能特性。
先进陶瓷优良的综合特性促使其广泛应用于电子、机械、计算机、医学工程、化工等各个领域。
近年来,先进陶瓷广泛受到材料科学工作者的关注。
随着先进陶瓷各种功能的开发,其市场规模将不断扩大,早在几年前先进陶瓷材料及其产品的销售总额就已超过500亿美元,年增长率达8%[1]。
随着高新科技的不断发展,先进陶瓷在某些高技术领域已成为关键材料和瓶颈材料,因而传统的经验技术已不能满足先进陶瓷的制备要求。
国内外学者对先进陶瓷材料的制备技术进行了大量研究[2-3]。
目前,先进陶瓷材料的制备不再是沿用传统的方法,而是采用与现代科技相结合的高新技术。
与传统的经验技术相比,高新技术制备的先进陶瓷尺寸精度高、结构均匀、致密度高、机加工量少,由此取代传统技术成为目前先进陶瓷材料制备的主流技术。
鉴于此,有必要对该材料的先进制备方法进行归纳分析,以期为先进陶瓷的制备、研究和生产提供参考。
2先进陶瓷素坯的制备技术事实上,与传统固相反应法相比,溶胶-凝胶工艺的反应温度低,粉体高度均匀,纯度可达化学纯[4-5],并且可在溶液中对陶瓷薄膜或纤维的形状进行修饰[6-7],具有优越的控制能力。
采用溶胶-凝胶法制备氧化铝陶瓷晶粒,可以缩短反应时间,并使各晶面产生各向异性,有效控制晶粒的形状。
按照工序,将氧化铝粉体配制成具有流动性的液态流体,在装有透射式X 射线测厚仪的流延机上进行流延成型,可制得厚度仅为10um,误差不超过1um 的高质量超薄型氧化铝陶瓷基片。
BGs 是一种多孔陶瓷材料,能够与骨等软硬组织结合,对宿主的伤害小[8-11]。
Eshsan Vafa 等[12]从苹果当中提取自制醋为催化剂,用溶胶-凝胶法合成了BGs,其流程如图1所示。
以往的研究表明,商业BGs 颗粒的粗糙度、孔隙率和均匀度都小于用溶胶-凝胶法制备的BGs 颗粒[13-14]。
陶瓷色釉料与添加剂专利技术论文:我国陶瓷色釉料与添加剂专利技术的新特点和发展动态论文关键词陶瓷,色釉料与添加剂,研究新特点,发展动态论文摘要本文通过对我国22年内(1985~2006年)陶瓷色釉料与添加剂发明专利和实用新型专利的系统分析,归纳了其研究新特点,并对其发展动态作出了预测。
1前言我国的日用陶瓷和建筑卫生陶瓷产品,就其产量而言,早已稳居世界第一,但传统产品仍以中低档为主。
其中重要的原因在于产品的装饰水平和材质与国际先进水平相比还存在较大差距,具体则表现在作为主要装饰材料的色釉料以及各类陶瓷添加剂等。
随着我国改革开放事业的不断发展,我国陶瓷色釉料及添加剂的研究开发也十分热烈,呈现出“百舸争流、百花争艳”的蓬勃向上氛围和环境。
这一特点和趋势可从我国138件发明专利和207件实用新型专利(1985~2006年)所阐述的内容反映出。
本文分析和归纳了国内陶瓷色釉料及添加剂专利技术的研究新特点和发展动态,以资陶瓷行业相关人员参考。
2陶瓷色釉料专利技术的研究新特点和动向2.1 更加重视绿色环保以及同国际先进水平接轨随着人们生活水平和质量的不断提升,陶瓷产品的绿色环保和对人体健康影响等问题更加备受关注和重视,我国陶瓷色釉料专利“骨瓷用高光泽度无铅釉”、“骨质瓷用无铅熔块釉”、“高级日用瓷无铅熔块釉”、“适用于二次烧成用的无铅熔块釉”、“无铅无锌透明熔块釉”、“无铅琉璃釉的制备方法”、“无铅无镉陶瓷釉上颜料”、“一种高光泽无公害陶瓷装饰材料用熔剂的制备方法(无铅无镉无锌)”等专利均围绕了绿色环保这一中心。
2.2 色釉料的开发品种更齐全、色彩更丰富色釉料的开发品种和色彩覆盖“红、橙、黄、绿、青、蓝、紫”的所有领域,除此之外,还有各种工艺色釉料创新问世。
色釉料的不同品种可广泛适用于低温、中温和高温烧成,使产品更加绚丽多彩、巧夺天工。
其中,我国的陶瓷色釉料专利有“陶瓷用低温大红色釉料及其制造方法”、“釉下大红色釉料及其制备方法、陶瓷面釉及其制备方法和大红陶瓷釉下彩”、“陶瓷鲜红釉的制造方法”、“中温陶瓷大红釉的配制方法”、“陶瓷大红窑变釉及其应用方法”、“红色窑变天目陶瓷制造方法及其所使用的陶瓷釉”、“高温大红釉及其制备方法”等,仅红色釉料就种类繁多,覆盖低、中、高温,其中不乏有新意的专利。
Ce_(1-x)Pr_xO_2陶瓷颜料的结构及呈色机理朱振峰;李军奇;马建中【期刊名称】《功能材料信息》【年(卷),期】2009(000)001【摘要】采用低温燃烧-水热合成法制备出具有不同x值的Ce_(1-x)Pr_xO_2陶瓷颜料,研究了Pr掺杂量对Ce_(1-x)Pr_xO_2晶体结构的影响,并对Ce_(1-x)Pr_xO_2陶瓷颜料呈色机理进行了分析。
结果表明:Pr离子进入CeO_2晶格形成Ce_(1-x)Pr_xO_2固溶体,Ce_(1-x)Pr_xO_2的晶格常数随着Pr掺杂量的增加而增大;Ce_(1-x)Pr_xO_2晶体中的氧空位破坏了CeO_2晶体中质点排列的有序性,引起晶体内周期性势场的畸变。
自由电子陷落在氧离子空位中而形成缺陷,即形成氧离子空位的F-色心,导致其吸收波长<600nm左右的可见光,从而呈现红色色调。
【总页数】1页(P)【作者】朱振峰;李军奇;马建中【作者单位】陕西科技大学材料与科学工程学院【正文语种】中文【中图分类】TQ174.45【相关文献】1.Ce_(1-x)Fe_xO_2复合氧化物的结构及其催化碳烟低温燃烧性能 [J], 晏冬霞;王华;李孔斋;魏永刚;祝星;程显名2.Zr_(1-(x+y))M_xR_ySiO_4型稀土陶瓷颜料的晶体结构及呈色机理 [J], 孙再清;黄小青;徐平;李正茂3.Ce_(1-x)Pr_xO_2固溶体的低温燃烧合成及表征 [J], 朱振峰;胡俊滔;王宝利;李军奇4.低温燃烧合成Ce_(1-x)Pr_xO_2红色稀土颜料的呈色性能的研究 [J], 朱振峰;王若兰5.Ce_(1-x)Pr_xO_2红色陶瓷颜料的制备方法 [J], 朱振峰;胡峻滔;贺瑞华;赵毅;李军奇因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
有机硅陶瓷涂料的研究进展陈子辉;刘仲阳;林家祥【摘要】基于溶胶-凝胶法制备的有机硅陶瓷涂料具有有机涂料无法比拟的综合优势,如硬度高、耐候性好、阻燃无烟、安全无毒等,在不粘锅、铝幕墙、地铁机车等领域得到了广泛应用.本文概述了有机硅陶瓷涂料的制备工艺、配方组成对涂层性能的影响,讨论了在有机硅陶瓷涂料配方设计时需要避免的误区.此外,还介绍了有机硅陶瓷涂料最新研究成果:柔性有机硅陶瓷涂料及塑料-陶瓷复合材料制备技术,并分析了有机硅陶瓷涂料的未来发展趋势.%Silicone ceramic coatings made through sol-gel technique show unparalleled comprehensive advantages over traditional organic coatings,such as high hardness,excellent weathering resistance,flame retardant,safe and nontoxic.They have been widely used in non -stick pan,aluminum curtain wall,subway locomotive.Herein,the relationship between the preparation processes,formula and the performance of ceramic coatings was mon misconceptions in the formulation design were also discussed.Furthermore,two kinds of novel silicone ceramic coatings including flexible silicone ceramic coating and plastic silicone ceramic coating were introduced.Further trend was forecasted as well.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2017(047)011【总页数】7页(P1-7)【关键词】有机硅;陶瓷涂料;溶胶-凝胶法;增韧;高性能涂料【作者】陈子辉;刘仲阳;林家祥【作者单位】中海油常州涂料化工研究院有限公司,江苏常州213016;中海油常州涂料化工研究院有限公司,江苏常州213016;中海油常州涂料化工研究院有限公司,江苏常州213016【正文语种】中文【中图分类】TQ637陶瓷涂料并没有严格的定义,一般来说,固化后具有类似于陶瓷的性能,尤其是高硬度和高耐磨性能的涂料均可称之为陶瓷涂料。
陶瓷色釉料行业发展研究报告第一篇:陶瓷色釉料行业发展研究报告陶瓷色釉料行业发展研究报告点击:389添加时间:2012-04-14信息来源:陶瓷信息报陶瓷色釉料行业发展概述中国是世界上最大的建筑卫生陶瓷的生产和消费大国,也是世界上最大的日用陶瓷(包括工艺美术陶瓷)的生产和消费大国。
根据协会相关统计数据表明,2010 年我国建筑陶瓷砖的产量75.7566 亿平方米;卫生陶瓷产量为1.7784 亿件;日用陶瓷年产量达270亿件,其中艺术陶瓷产量50多亿件。
我国建筑卫生陶瓷、日用陶瓷都是世界第一生产制造大国、消费大国与出口大国。
建筑陶瓷、卫生陶瓷、日用陶瓷产品,每年消耗大量的陶瓷原材料,这些原材料主要是各种矿物原料:粘土、长石、石英、滑石、瓷石、透辉石、硅灰石等。
陶瓷砖产品平均每平方米消耗25公斤原材料计,2010年75.76亿平方米的陶瓷砖将需要1.9亿吨陶瓷原材料。
计上1.78亿件卫生陶瓷、270亿件日用陶瓷(包括工艺美术陶瓷)以及没有计入的琉璃瓦、西瓦等陶瓷产品,估计目前我国传统陶瓷行业每年消耗各种陶瓷矿物原料约3亿吨。
卫生陶瓷、日用陶瓷、琉璃瓦西瓦产品基本都是上釉产品,陶瓷砖产品至少三分之二也是上釉产品,而三分之一没有上釉的产品普遍大量使用坯体色料,可以说陶瓷色釉料几乎使用在每一件陶瓷产品中。
近几年随着仿古砖产品的流行,仿古砖产品的产量越来越大,陶瓷砖产品中上釉产品的比例逐年增加,陶瓷色釉料的品种、用量都在不断增长。
最近全抛釉产品、微晶产品及喷墨印花的流行,不仅增加了新的色釉料品种,也大大提升了色釉料的用量。
中国75.76亿平方米陶瓷砖的产值约2500亿元的产值,色釉料约占总产值的8%~10%,粗略估算我国陶瓷砖方面色釉料的产值约为200~250亿元,如果涵盖卫生陶瓷、日用陶瓷,我国陶瓷色釉料的市场总量约300亿元。
20世纪80年代之前,中国陶瓷产品所需的色釉料等装饰材料基本上由陶瓷生产厂家自行生产,自给自足。
陶瓷坯体增强剂的研究进展【摘要】陶瓷坯体增强剂是陶瓷工业中的重要辅助材料,其研究进展备受关注。
本文从陶瓷坯体增强剂的研究现状入手,详细分析了其分类及特点,探讨了在陶瓷制品生产中的应用领域。
文章还分析了影响陶瓷坯体增强剂性能的因素,并展望了未来的发展趋势。
结论部分对陶瓷坯体增强剂的研究展望、市场前景和未来发展方向进行了总结和展望。
本文旨在为陶瓷工业相关研究和生产提供参考,并为陶瓷坯体增强剂的进一步发展提供指导。
【关键词】陶瓷坯体增强剂、研究进展、现状、分类、特点、应用领域、影响因素、发展趋势、展望、市场前景、未来发展方向1. 引言1.1 陶瓷坯体增强剂的研究进展陶瓷坯体增强剂是一种能够提高陶瓷坯体抗压强度、抗弯强度和耐磨性的材料。
随着陶瓷工业的不断发展,陶瓷坯体增强剂的研究也取得了一定的进展。
近年来,随着科技的不断进步,人们对陶瓷坯体增强剂的研究越来越深入,各种新型增强剂相继问世,为陶瓷工业的发展提供了新的动力。
目前,陶瓷坯体增强剂的研究主要集中在提高陶瓷的力学性能、耐磨性和耐热性等方面。
通过添加不同类型的增强剂,可以有效改善陶瓷的性能,使其具有更广泛的应用领域。
还有一些研究致力于探索陶瓷坯体增强剂的影响因素以及未来的发展趋势,以期为陶瓷工业的发展提供更多的科学支持。
陶瓷坯体增强剂的研究进展正在不断加快步伐,未来的发展前景令人充满期待。
希望通过加强研究和创新,可以更好地推动陶瓷工业的发展,为社会和经济的持续进步做出更大的贡献。
2. 正文2.1 陶瓷坯体增强剂的研究现状目前,陶瓷坯体增强剂的研究在材料领域中占据着重要地位。
随着科学技术的不断发展,人们对陶瓷坯体增强剂的研究也越来越深入。
目前的研究现状主要包括以下几个方面:研究人员对陶瓷坯体增强剂的成分和结构进行了深入的研究。
他们通过分析不同成分和结构对陶瓷坯体性能的影响,从而为制备高性能陶瓷坯体增强剂提供了理论依据。
研究者还对陶瓷坯体增强剂的制备工艺进行了改进和优化。
陶瓷材料的研究进展陶瓷材料是一种古老而广泛应用的材料,具有优良的物理、化学和机械性质。
随着科技的进步和工业化的发展,陶瓷材料的研究也日益深入。
本文将介绍陶瓷材料的研究进展,包括新型陶瓷材料的开发、陶瓷制备技术的改进以及陶瓷应用领域的拓展。
首先是新型陶瓷材料的开发。
传统的陶瓷材料主要是氧化物陶瓷,如氧化铝、氧化锆等。
然而,近年来,研究人员已经开始开发一些新型陶瓷材料,如碳化硅陶瓷、氮化硼陶瓷、氧化锆陶瓷等。
这些新材料具有更高的硬度、耐磨性和耐高温性能,可应用于航空航天、汽车和能源等领域。
其次是陶瓷制备技术的改进。
传统的陶瓷制备方法主要是干压成型和烧结工艺,这种方法在生产效率和成本方面存在一定的局限性。
因此,研究人员正在开发更高效、更经济的制备技术,如光固化3D打印技术、等离子体喷涂技术和电化学沉积法等。
这些新技术可以实现复杂结构的制备,缩短生产周期,并提高产品的性能。
最后是陶瓷材料的应用拓展。
传统的陶瓷应用主要是在建筑、陶器和电子器件等领域。
然而,随着科技的进步,陶瓷材料在新的应用领域也得到了广泛应用。
例如,碳化硅陶瓷可用于摩擦材料、切削工具和陶瓷复合材料等领域;氮化硼陶瓷可用于导热材料和高温陶瓷涂层等领域;氧化锆陶瓷可用于人工关节和高温环境中的结构件等领域。
此外,陶瓷材料还可以用于光学器件、生物医学和环境保护等领域。
总的来说,陶瓷材料的研究进展主要表现在新型材料的开发、制备技术的改进和应用领域的拓展。
这些进展不仅提高了陶瓷材料的性能和功能,也推动了陶瓷产业的发展。
未来,随着科技的进一步突破和需求的不断增长,陶瓷材料的研究和应用前景仍然十分广阔。
颜料的发展现状及未来趋势分析概述颜料是我们生活中不可或缺的一部分,常见的应用场景包括艺术创作、印刷、涂料、化妆品以及塑料等。
随着科技和工艺的发展,颜料行业也在持续演进。
本文将介绍颜料的发展现状,并分析未来颜料行业的趋势。
一、发展现状1. 传统颜料的应用传统颜料由矿石、植物、动物等制成,经过研磨、处理等工艺加工而成。
这些颜料在艺术家的手中得到了广泛应用,同时也用于印刷、涂料等领域。
然而,传统颜料中蕴含的金属元素和有机物质可能对环境和人体造成污染,因此,人们急需寻找更环保可持续的替代品。
2. 功能性颜料的发展功能性颜料的出现为颜料行业带来了重大突破。
这些颜料具有特殊的化学和光学性质,使得它们能够应用于更广泛的领域。
例如,荧光颜料被广泛应用于荧光笔、夜光制品等产品中,能够在黑暗中发出明亮的荧光光芒。
类似地,光变颜料和磁性颜料等新型颜料的应用也在不断扩大。
功能性颜料的发展为各行各业创造了更多可能性,并且满足了消费者对创新和个性化产品的需求。
二、未来趋势分析1. 绿色环保颜料的兴起随着环境保护意识的提高,对颜料的环境友好性要求越来越高。
因此,绿色环保颜料将成为未来颜料行业的一个重要发展趋势。
绿色环保颜料主要由可再生原料或低污染原料制成,并对环境和人体健康影响较小。
该类颜料不仅可以减少环境污染,而且还有助于降低生产成本,因为可再生原料通常价格更为经济实惠。
预计未来将有更多的绿色环保颜料应用在印刷、涂料等行业中。
2. 具有多功能性的颜料需求增加随着科技的不断进步,人们对颜料的要求也在不断提高。
现代消费者期望颜料不仅能美化产品,还能提供其他功能。
比如,太阳能电池制造领域中需要具有良好导电性的颜料;在汽车制造领域,需要具有耐高温、耐候性强的颜料。
因此,未来颜料行业的趋势将是开发出更具有多功能性的颜料,以满足不同行业和消费者的需求。
3. 数字化技术对颜料行业的影响随着数字化技术的快速发展,颜料行业也受到了影响。
数字化技术的应用带来了更多的创作和制造方式,如数码印刷、虚拟现实等。
陶瓷颜料研究进展070304133 徐政(宿迁学院07无机非金属(1)班)摘要综述了近年来国内外陶瓷颜料制备新工艺及环保型颜料的研究进展。
指出多种合成方法的结合和环保型颜料的研究具有广阔的应用前景,并对颜料数据库和数学模型的研究进行了展望。
关键词陶瓷颜料,制备新工艺,环保型颜料1 引言随着人类文明的进步和科学技术的发展,陶瓷工业有了快速的发展。
一方面为了满足现代装饰技术的要求,采用化学共沉淀法、溶胶凝胶法、水热法、微乳液法、自蔓延合成等方法制备高性能陶瓷颜料;另一方面利用天然矿物及尾矿、工业废渣等废弃物制备环保型陶瓷颜料,为满足现代装饰技术和环境保护对陶瓷颜料的要求奠定了一定的基础,促进了陶瓷颜料的发展。
2 制备陶瓷颜料的新工艺2.1 化学共沉淀法化学共沉淀法制备陶瓷颜料采用可溶性金属盐类与氢氧化物作用生成沉淀的水合络合物或形成复杂的多核络合物,然后将沉淀物进行焙烧得到结晶产物。
用此方法制备颜料具有很好的发色能力,着色稳定,还可以扩大颜料的色调,制备有些用传统法方法难以制备的颜料,并且与传统方法比较,工艺容易控制,又可达到节电、节约燃料效果,所以是一种较好的制备方法。
俞康泰等[1]人采用化学沉淀法制备了Pr-Nd-Zrcon 包裹型颜料,加入适当矿化剂,错在800C呈现黄绿色(以绿为主),随温度升高逐渐变黄,在1200C 出现稳定、鲜艳的错黄颜色;钕在1100C呈现紫红色。
近年来许多人又在此基础上,引入其他手段,出现了超声共沉淀[2]等一些新型的制备方法,使颜料的性能进一步提高。
2.2 溶胶凝胶法溶胶凝胶法是指金属有机化合或无机化合物经过溶液、溶胶、凝胶而固化,再经热处理最终得到无机陶瓷颜料的方法。
此法制得的陶瓷颜料粉体具有均匀性好、团聚性小、合成温度低等特点,且易在制备过程中控制粉末颗粒尺寸,所以制得的颜料具有较好的着色性能和稳定性。
俞康泰等人采用溶胶凝胶合成出了错黄、钕紫等包裹颜料,与固相合成法相比,其成色更好、粒度分布更窄。
黄剑峰等⑻人以硅酸钠、氧化铁为主要原料,采用溶胶凝胶法制备出SiO2包裹F&03的硅铁红颜料,颜料的包裹率和明度值均有显著的提高。
A .Garcia 等人比较了溶胶凝胶法和微乳液法制备的赤铁矿包裹颜料,结果发现用溶胶凝胶法制备时反应更完全,在没有氟化物添加剂时,红色呈色相当好,但是在1000C有卤化物出现时,红色不会出现。
用溶胶凝胶制备陶瓷颜料是一个广阔的研究领域,它在控制颜料的纯度、化学均匀性方面具有很大的潜力,预计随着研究工作深度和广度的不断扩展,会有更多更好的由溶胶- 凝胶法研制的颜料。
2.3 水热法水热法也是一种合成颜料的很好方法。
它是利用水作为活媒体并在高温、高压下制备、研究材料的一种方法。
水热合成法常用氧化物或氢氧化物作为前驱体,在高压釜内加热过程中溶解度随温度升高而增大,最终导致溶液饱和,冷却时逐步形成更稳定的新相。
黄剑峰等人利用水热法合成了掺杂稀土氧化镧的棕红色陶瓷颜料,发现合成的颜料粒度较小,在50nm -200nm之间,该颜料可以在1320C 的高温釉中稳定着色。
陆彩凤等人采用水热法合成了Cd(S x Sei-x)颜料,并发现反应温度、反应时间、前驱物配比等都对颜料有影响,反应温度为200C,反应时间为4h,前驱物配比m (Cd):m(S):m (Se)=1 : 0.74 : 0.26时可制备出结晶良好的纳米Cd(S x Sei-x)大红颜料。
2.4 微乳液法微乳液法制备陶瓷颜料,一般通过在非极性溶剂中加入适量表面活性剂并经超声分散形成含有可溶性前驱体液滴的微乳液。
通过类似的方法可以得到液滴中含有碱性物质的微乳液,该碱性物质常作为沉淀剂。
将这两种微乳液混合并经过超声波振荡,最终可得到所需产品的微乳液。
该微乳液还要经过破乳、干燥、煅烧等操作以得到所需的颜料。
此方法作为一种新兴的制备方法,很大程度上简化了制备工艺,很好地避免了其他方法在制备过程中可能引起的纳米粒子不稳定 (团聚、氧化等)。
利用该技术,可以获得性能优异的颜料纳米颗粒。
A.Garca 等已经用微乳液制得了赤铁矿的包裹颜料,并就表面活性剂、矿化剂、沉淀剂种类及用量对颜料合成的影响作了研究。
结果显示,表面活性剂、矿化剂、沉淀剂对赤铁矿的活性和呈色影响很大,其中以烷基苯偶酰二甲基氯化铵为表面活性剂并加入矿化剂时最有利于锆英石的形成,所得颜料样品略微呈现红色,使用氨水作沉淀剂时所得前驱体呈无定形,该粉体有较高的反应活性,煅烧所得颜料中赤铁矿被有效包裹,加入基釉中使用呈红色,同时加入矿化剂NaF比加入NaFXNaCI 效果好,更有利于赤铁矿的包裹及红颜色的产生。
陈静等[4]人采用微乳液的方法合成了尖晶石型CoAl2O 4 珠光颜料,钴蓝颗粒的粒径为10-30nm ,呈球形,均匀、致密地包裹在云母基表面,其包裹率达99% ,并且发现微乳液的pH 值、Co2+与Al3+的摩尔比、Co的包覆率等对颜料颜色都有影响。
目前,对于微乳液方法的认识还比较肤浅,已有的结构模型、形成理论都存在一定的片面性,对反应机理、反应动力学等问题的认识不够,因此我们还需要对其作进一步的研究。
2.5 自蔓延合成法自蔓延高温合成(SHS)技术是利用原料本身化学反应放出的热量来合成材料的。
SHS与常规工艺方法相比[5],最大优点是反应速度快,合成时间短,节约能源,现已成为材料科学与工程领域重要研究方向之一。
武秀兰等人采用SHS 制备出了ZnCr2O4绿色尖晶石型陶瓷颜料,并对自蔓延反应的着火温度、锌铬比以及矿化剂种类对颜料色度的影响进行了研究,发现以H3BO3 作为矿化剂,锌铬比为2 :1,着火温度为900C时,ZnCtO4绿色颜料呈色最佳。
自蔓延技术在逐渐走向成熟,越来越多的被人们所认识,随之又出现了低温自蔓延(LCS)。
S.T.A runa 等人对LCS 合成的Ce1-x Pr x O2-d 红色陶瓷颜料进行了研究,通过采用醋酸胺作为燃料,控制燃烧速率,得到粒径为7-12 nm的微颗粒颜料,这个工艺消除了矿化剂的使用,更重要的是Pr+4置换Ce+4时,没有出现分相。
朱振峰等⑹人利用LCS的方法在250E引燃合成了具有纳米晶粒的Ce i-x Pr x O2红色稀土颜料, 并发现晶粒生长不完全,经过1100C热处理后,颜色明显改善。
3 天然矿物、尾矿和工业废渣制备陶瓷颜料的研究在人类发展的过程中,随着工业化程度的加深,环境污染、资源短缺等一系列问题不断恶化。
在环保和经济利益的带动下,各国已经开始研究利用天然矿物、尾矿、工业和生活废渣制备陶瓷色、釉料,这对环境保护和资源的综合利用具有重大意义,现在已经受到普遍重视。
天然矿物有着它独特的化学组成,在颜料制备中,我们可以直接利用某些天然矿物去合成。
如铬铁矿中含有较多的氧化铁和氧化铬,所以可以利用它来制备黑色无钴陶瓷颜料和电磁棕红色陶瓷颜料。
EmelOzel等人就以铬铁矿为原料制备出了黑色无钻陶瓷颜料,并对铬铁矿的含量和预处理过程对颜色的影响进行了分析。
利用然矿物可以降低陶瓷颜料的生产成本,同时减少消耗,简化了工艺流程。
还有其它一些天然矿物如滑石、沸石、石英等制备陶瓷颜料有待进一步开发。
尾矿和工业废渣在某种成份上的含量还是相当多的,在工业上可能已经不能再提炼,可是作为陶瓷颜料的原料,仍具有一定价值。
目前利用尾矿和工业废渣来制备的陶瓷颜料主要有黑色颜料、黄色颜料以及绿色颜料等方面。
边华英等人通过添加Cr2O3和CuO等添加剂,已成功利用含钻工业废料制备了黑色陶瓷颜料。
利用硫酸渣制备铁基颜料铁黄和铁皮直接氧化或用硫酸亚铁加铁屑通空气氧化均可得铁基颜料铁黄[7],而且后者已经在工业上取得了应用。
张学才等[8]人也在做用工业废铁粉制得了铁红颜料的研究。
天然矿物、尾矿及工业废弃物作为原料制备颜料可能会由于产地、批次不同,而使得颜料的呈色不稳定,但是它们对于降低成本、保护环境、有效的治理工业污染却又深远的意义,是陶瓷颜料的发展趋势。
4 结论随着陶瓷颜料的应用越来越广泛,如计算机喷墨打印等,颜料性能的要求也越来越高,新型的制备技术也在不断完善发展,多种制备方法的结合将是今后的一个发展方向,进一步将这些制备方法实现工业化生产,还需做大量的工作。
利用天然矿物、工业废弃物等低质原料生产陶瓷颜料技术,也有广阔的应用前景和重要的环保意义。
在实现陶瓷颜料的系统化,建立颜料数据库方面,还有大量的工作要做。
该数据库应由以下内容组成:色釉料的分类名称;色釉料的化学组成和颗粒分析;釉料的赛格尔式,色釉料的烧成温度;颜色测定参数(L、a b和C IE 色图),试片的彩色照片;配合料所使用的原料及组成;色釉料的配方等。
作试片和建立数据库是并行进行的,而作数据库的前提是要完成有关组成( 化学组成、矿物组成、颗粒组成)和物理、化学性能的测试,取得有关的数据。
颜料数学模型的研究尚需开发。
它是将影响颜料的一些影响因素用数学表达式表示出来,建立一定的数学模型,使得影响因素具体化。
颜料数据库和数学模型的建立,让人们更加清楚的认识了颜料的合成机理,使用陶瓷颜料更加便利,这一工作将成为颜料史上规模最大,最具辉煌的一项工程。
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