铜、银、金在釉料及微晶玻璃(包括玻璃)中的作用与影响.pdf

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1、KnowledgeLecture知识讲座铜、银、金在釉料及微晶玻璃(包括玻璃)中的作用与影响戴长禄，杨勇，杨明(广东博德精工建材有限公司，佛山528139)摘要：本文主要阐述了铜、银、金的基本物理、化学性质，以及主要的存在形式，如氧化铜、硝酸银、氯化金。并研究了氧化铜、硝酸银、氯化金在釉料及微晶玻璃中的呈色作用以及氧化铜对釉料及微晶玻璃主要性能的影响。结果表明：氧化铜具有降低熔化温度和降低粘度的双重作用．可被用作釉料的呈色剂：同时会增大釉料及微晶玻璃的热膨胀系数；降低釉料及微晶玻璃的机械强度；但对釉料及微晶玻璃耐化学腐蚀性的影响不具备

2、大的正面意义；玻璃表面结构中的铜离子具有抗菌功能，这种抗菌作用仅次于Ag离子。关键词：氧化铜；硝酸银；氯化金；釉料；微晶玻璃l基本物理、化学性质工业材料，特别是铜。一般来说，铜不仅容易失去4s电子，而且3d电子轨铜、银、金同属于铜分族的过渡元素。它们的核最外道中的一个电子也可参与化学键。因此，Cu离子的稳定电子构型分别为：3dO4s、4dO5s、5do6s。由于d电子层的性高于Cu离子。Cu离子的配位数优先选择4，Cu离子屏蔽效应较弱，致使它们的有效核电荷大于同周期的碱的配位数优先选择6。由铜分族各元素的电极电位和电离势可知，以铜的化

3、学活泼性较高，银其次，金最次。铜在常金属元素和碱土金属元素，最终也使铜分族元素的电离能大于同周期的碱金属和碱土金属元素。因此，铜分族元温下和在干燥的空气中较稳定．而在潮湿的空气中会缓素的化学性质远不如碱金属、碱土金属活泼，是属于化学慢地锈蚀成铜绿(即碱式碳酸铜)，如：性质比较惰性的元素。然而，受d电子轨道的影响，铜分2Cu+02+H20+CO2-Cu2(OH)2C03(1)族形成络合物的能力较强。铜在常温下可与卤素元素直接化合，加热时则反应铜分族元素具有突出的导电热和导热性，也具有较加快。在加热条件下，铜与氧、硫也可以发生反应。但是，

4、高的熔点和优异的延展性。因此，铜分族元素是很重要的与碳、氮即使在高温下也不会发生反应。铜溶于硝酸将放出NO：或NO，溶于浓硫酸将放出SO。在隔绝空气的条件2存在的主要形式及其主要性能下．铜不溶于盐酸与稀硫酸。与空气中的氧气接触时，铜与盐酸、稀硫酸缓慢反应生成二价的氯化铜与硫酸铜。铜在自然界，铜作为矿石存在的形式有黄铜矿易溶于氰化钠溶液生成铜氰络合盐和氢气，即：(CuFeS)、辉铜矿(Cu2S)、赤铜矿(Cu：0)及其风化产物孔雀~[Cu2(OH)2CO]。但在陶瓷工业中使用铜的主要形式是2Cu+4NaCN+2H20-2Na[Cu(CN

5、)~+2NaOH+H2t(2)氧化铜。银多以辉银矿(AgS)的形式少量地分散于铜、铅、加热条件下铜与氧反应生成黑色的氧化铜。温度超过锌的硫化物矿床中。但在陶瓷工业使用银的主要形式是l100~C．氧化铜又分解为氧化亚铜与氧气。在硫酸铜溶液中硝酸银。金是以更微量的自然金的形式散布于热液石英加入碱可生成氢氧化铜淡蓝色沉淀。氢氧化铜微显两性，能脉(岩金)或冲积砂矿(砂金)中。但在陶瓷工业中金的主溶于酸，也可溶于很浓的强碱溶液。氢氧化铜与氨水反应易要应用形式是氯化金。下面将分别对氧化铜、硝酸银、氯生成[Cu(NH3)H络合物。用热的浓硫酸溶解铜

6、，或者在充化金的主要性能进行阐述。分供氧的条件下，用热的稀硫酸溶解铜都会生成五水硫酸2．1氧化铜铜，俗称胆矾。铜在玻璃相中有离子形式和胶体形式。离子形氧化铜的理论化学式为CuO，它是二价铜的氧化物，式包括Cu和Cu。Cu离子在玻璃相中呈无色，Cu2+~子在玻虽然也有一价氧化亚铜——红铜矿的存在，但它很少用于璃相中呈湖蓝色，形成Cu20胶体颗粒则会呈现铜红色。陶瓷与微晶玻璃中。用得较为广泛的是氧化铜。化工氧化银是相对铜的化学活泼性较小的元素。它在空气中铜产品的制备方法如下：先将铜灰、铜渣原料进行二次焙是稳定的，即使加热也不会变暗，只在具

7、有高氧分压时才烧氧化，制备粗品氧化铜；然后将粗氧化铜放人装有1：1的生成一价的氧化银。在300oC温度下，一价氧化银又会分硫酸溶液的反应器中，在加热搅拌条件下反应至pH=2～3；解为金属银。银与卤素常温下反应很慢，加热下反应才加生成的硫酸铜溶液经静置澄清后。在加热及搅拌条件下快。一价氧化银多通过间接方法制备，即先将可溶性的银再加入铁刨花置换出精品铜：此后将分离干燥出来的精盐与碱反应生成氢氧化银(AgOH)，然后再脱水生成AgO。品铜．于450℃温度下氧化焙烧8h，冷却后将其粉碎过在银的化合物中，除了AgF、AgNO3可溶、Ag：S0微

8、溶之100目；最后，再于氧化炉中再次氧化，制得氧化铜粉末产外，其它银盐均难溶于水，并且均呈无色。AgC1、AgBr、AgI品这些过程的主要反应式如下：均不溶于水，遇光照会分解为银与卤素，这是感光显影的2Cu+O22CuO