资源描述：
《论黑色陶瓷色料的制备(1)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、32陶瓷2007.No.5论黑色陶瓷色料的制备刘世明曾令可税安泽王慧程小苏刘平安(华南理工大学材料科学与工程学院广州510640)耐高温的物质把色基包裹在其内,生成可以耐高温的前言包裹型黑色色料。1.1尖晶石型晶体黑色陶瓷色料是装饰材料中很重要的一种色料,传统制备的黑色色料是一种典型的同晶混合型尖黑釉以其纯正、凝重的装饰效果,倍受人们青睐,更被晶石系颜料。这种尖晶石型晶体结构在釉中不产生分解而使釉料呈色稳定以达到设计的颜色。高档装修商视为珍
2、品。一般制备黑色色料采用的是晶就Fe-Cr-Co系黑色色料的呈色机理而言,尖晶体着色:铬、铁、锰、镍、铜、钴等金属氧化物形成同晶混2+合型尖晶石晶体。这些元素在周期表中属于第四周期石型色料的色相范围相当宽,只要配比中具有A和3+B的氧化物,就可以形成尖晶石型的结构,如Fe2O3、的过渡金属元素,它们的电子最外层为d轨道,是非球形对称轨道,当这些离子处于不同形状的配位场中时,Cr2O3、MnO2这3种氧化物按比例混合煅烧,就可以分产生了配位场效应,电子在不同能级的d轨道之间跃别形成如下3种FeOCr2O3、CoOFe2O3和CoOCr2O3[2]迁,吸收一定波长的光,其跃迁能在1~4e
3、V之间,对尖晶石结构的固溶体。应的光范围为可见光区,光照射时电子吸收光能量从Fe-Cr-Co系黑色色料的合成机理如图1所示。[1]2+3+3+基态跃迁到激发态,就呈现出颜色。从色料的着色机理分析,Co、Fe和Cr的光谱吸收纯正的黑色色料必须使用一定量的氧化钴,但由可以相互抑制其离子的光透过率,若它们的离子浓度于氧化钴的价格逐渐上升,产品的价格也受到影响,为配比调整合适时,它们的光谱曲线叠加后可互补,对可2+3+了降低产品的综合成本,在生产过程中不断开发出新见光全部吸收而呈黑色。由于Co、Cr的最外层上的无钴色料和探索其他廉价的原料来代替昂贵的化工含有未配对电子,基态和激发态能量比较接近,可
4、见光2+3+原料。为了制备出低成本、颜色纯正的黑色色料,下面易使其激发而产生强烈的选择性吸收,所以Co、Cr就黑色色料的呈色机理、所用原料、制备方法及存在的的吸光度大,着色能力强,这是黑色色料呈色的主要因2+3+问题作一简单的阐述。素。因为Co、Cr都以稳定的价态处于尖晶石晶格3+中,着色稳定,而Fe的最外层3d5电子层均为半充满3+1呈色机理型,吸光度小,着色能力弱,在配方中应尽量增加Fe3+的浓度以提高其吸光度,否则Fe的调色作用不明传统的黑色色料大多数为尖晶石型结构,一般采显。其他尖晶石型黑色色料的形成机理都类似于上述用多种过渡金属氧化物混合,在高温下经煅烧反应生的Fe-Cr-Co
5、系黑色色料的合成机理。成耐高温的尖晶石型混合物。目前的研究中也有采用2007.No.5陶瓷33图1Fe-Cr-Co黑色色料的合成机理1.2包裹型晶体然可以耐高温,但仍然受到基础釉和烧成条件的影响。为了提高色料的呈色能力和稳定性,一个基本的而包裹型黑色色料是在氧化锆沉淀阶段中加入一种有要求是尽可能降低色料粒子在釉玻璃中的溶解度。许机物质,在煅烧过程中将会有大量的碳渗人到锆英石多无机色料具有很好的色泽和呈色能力,但其高温稳晶体,而碳黑留在锆英石的晶格内,可以起到很好的保定性差,在釉玻璃中的溶解度太高,因此大大限
6、制了它护碳黑的着色效果,碳黑包裹色料的合成机理如图2们的使用范围。所示。传统的黑色色料大多属于尖晶石型晶体结构,虽图2碳黑包裹色料的合成机理由图2可以看出,必须确保有较高的包裹率,以保湿法混合(细磨)干燥烧成(合成)湿法细磨干证较高的呈色强度,所得色料的颜色在很大程度上取燥检验包装。干法工艺为:配料干法混合决于所采用的有机物的种类。某些有机物比一般有机烧成(合成)干法粉碎检验包装。目前国内大多物更易于被ZrO2、SiO2沉淀所吸附,虽然要成功地开发数色料厂为了降低生产成本,缩短生产周期而采用干出纯黑色包裹色料还需进一步研究,但它已引起了学法生产工艺。者们的关注
7、。包裹型的黑色和灰色料的开发,对传统传统的色料生产工艺利用的是固相反应原理,是的钴黑和锡锑灰色色料,无论是在呈色上,还是在制一个消耗时间和消耗能源的过程。目前,我国大多数[3]造成本上,都是一种巨大的挑战。企业制备色料属于高成本和高能耗,致使陶瓷色料无论在品种和质量上都无法与国外的先进水平相比,严2制备方法重影响了我国陶瓷产品整体质量的提高。最近,针对固相反应制备陶瓷色料的缺点,采用了制备黑色色料的传统方法多为固相合
