金红石型钛镍黄陶瓷色料的合成与性能研究
发布时间：2020-12-11 10:22
黄色陶瓷色料在陶瓷色料行业至关重要。以往被广泛应用在工业生产以及日常生活中的黄色色料有:铅铬黄（PbCrO4）、锑黄（Pb3（SbO4）2）、铅黄（PbO）、镉黄（CdS）等。这些无机黄色色料含有Cd、Cr、Pb等重金属元素,在生产和应用时易渗出,造成环境污染,影响人类健康。因此,在实际应用中受到了限制。镨锆黄（Pr–ZrSiO4）黄色陶瓷色料虽然绿色环保、无毒无害,但其中需添加较昂贵的稀土元素（镨）,以致成本较高。因此,开发环境友好型、成本较低的黄色色料成为陶瓷色料行业的研究重点之一。呈金红石结构的钛镍黄陶瓷色料,其中的Ni2+、Sb5+离子稳定的存在于TiO2金红石晶体结构中,是一种环保无毒、热/化学稳定性高、性价比高的陶瓷色料。目前,金红石型钛镍黄陶瓷色料存在的不足主要表现为黄度值较低且偏向黄绿色调,明度不足等。因此,亟待解决的是采用有效且低成本方法提高金红石型钛镍黄陶瓷色料的发色性能,获得明亮纯黄的钛镍黄...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：120 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
固相法制备钛镍黄陶瓷色料流程图
华南理工大学硕士学位论文22图3-2 不同Sb/Ni摩尔比色料的XRD谱图Fig. 3-2 XRD patterns of pigments with different molar ratios of Sb/Ni表 3-1 不同 Sb/Ni 摩尔比色料的晶体学参数Table 3-1 Crystallographic parameters of pigments with different molar ratios of Sb/NiSb/NiAverage crystal size(nm)Lattice parameters Cell volume( 3a ( ) c ( ))0/5 57.3 4.5934 2.9623 62.5025/5 63.0 4.5963 2.9634 62.60510/5 85.5 4.5997 2.9637 62.70415/5 85.9 4.6002 2.9639 62.722图 3-3 为不同 Sb/Ni 摩尔比制备的钛镍黄陶瓷色料的 L*、a*、b*值。金红石型钛镍黄陶瓷色料呈现黄色是由于金红石型 TiO2结构中的中心离子 Ti4+部分被发色离子 Ni2+取代，导致中心正离子价态降低，配位场分裂能Δ减小[84]，根据Δ=h c/λ，式中 h 为普朗克常数、c 为光速、λ 为光的波长，吸收波长向长波方向（蓝、绿光波段）移动，颜色亦随之变成黄色。同理，金红石型 TiO2结构中的中心离子 Ti4+部分被发色离子 Sb5+取代，将导致中心正离子价态升高，配位场分裂能Δ增大，根据Δ=hc/λ，吸收波长向短波方向（紫、蓝光波段）移动
(a) L* (b) a*(c) b*图3-3 不同Sb/Ni摩尔比色料的L*、a*和b*值Fig. 3-3 L*、a* and b* values of pigments with different molar ratios of Sb/Ni3.3.2 Ni 含量的影响根据钛镍黄陶瓷色料的发色机理可知，Ni 的增加将有利于增强色料的黄度值以及发色性能。但由于 TiO2为金红石结构，而 NiO 为 NaCl 立方晶系，且 Ni2+离子与 Ti4+离子价态不一致，故 Ni2+离子掺杂进入金红石结构的二氧化钛中形成的是有限固溶体，Ni2+离子在金红石结构的二氧化钛中溶解度是有限的。因此，为保证钛镍黄陶瓷色料呈纯金红石相，且发色性能较好，黄度值较高，选择合适的 Ni 掺杂量尤为重要。图 3-4 为不同 Ni 含量的钛镍黄陶瓷色料的 XRD 谱图。由图 3-4 可见
【参考文献】：
期刊论文
[1]碳纳米管分散工艺研究[J]. 胡于南. 山东工业技术. 2017(20)
[2]高能球磨法对NaNbO3陶瓷致密化及电性能影响[J]. 朝鲁门,侯育冬,郑木鹏,朱满康. 陶瓷学报. 2017(04)
[3]机械力化学法制备滑石-TiO2复合粉体的颜料性能[J]. 敖卫华,丁浩,沈凯. 中国粉体技术. 2017(03)
[4]溶胶–凝胶法制备陶瓷喷墨打印用镨锆黄色料[J]. 徐晓虹,管晓敏,吴建锋,张晨,桑榆,刘星. 硅酸盐学报. 2017(06)
[5]表面机械研磨对Mg-3Al-1Zn合金组织和性能的影响[J]. 宦小玉,沈宝国. 铸造技术. 2017(04)
[6]冷颜料的晶体结构对涂料遮光隔热性能的影响[J]. 黄健,张守迪,江奇,稂合清,罗斯特. 武汉理工大学学报. 2016(11)
[7]提高陶瓷色料高温稳定性的研究[J]. 张慧娟,王美兰,徐和良. 江苏陶瓷. 2016(05)
[8]氧化锌/活性炭复合材料的制备与性能表征[J]. 邱迎新,王树林,陈蒙. 化工新型材料. 2016(03)
[9]非水解溶胶-凝胶法制备刚玉型黄色色料的研究[J]. 邵川,江伟辉,陈婷,刘健敏,周童庆. 中国陶瓷. 2016(01)
[10]陶瓷墨水用陶瓷颜料制备的研究进展[J]. 朱振峰,戚学慧,刘辉,邓璐,闫颖. 中国陶瓷. 2016(01)
博士论文
[1]焦硅酸钕变色陶瓷色料及其墨水的制备与性能研究[D]. 柯善军.华南理工大学 2015
硕士论文
[1]陶瓷色料的合成及其光谱性质[D]. 常海冰.陕西师范大学 2016
[2]钕离子掺杂锆酸钙基变色色料的合成研究[D]. 李彦斌.华南理工大学 2014
[3]卧式搅拌磨机结构参数对其性能影响的研究[D]. 赵选恒.昆明理工大学 2013
[4]黄色陶瓷墨水的制备[D]. 杨建.华南理工大学 2012
[5]二氧化钛掺杂发色离子材料的制备与性能研究[D]. 张丽娅.南京理工大学 2012
[6]Cd(SxSe1-x)包裹色料的制备与热稳定性研究[D]. 黄黎.华南理工大学 2010
[7]金红石型钛镍黄颜料制备与性能研究[D]. 杜丽娜.南京理工大学 2009
本文编号：2910368
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：120 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
固相法制备钛镍黄陶瓷色料流程图
华南理工大学硕士学位论文22图3-2 不同Sb/Ni摩尔比色料的XRD谱图Fig. 3-2 XRD patterns of pigments with different molar ratios of Sb/Ni表 3-1 不同 Sb/Ni 摩尔比色料的晶体学参数Table 3-1 Crystallographic parameters of pigments with different molar ratios of Sb/NiSb/NiAverage crystal size(nm)Lattice parameters Cell volume( 3a ( ) c ( ))0/5 57.3 4.5934 2.9623 62.5025/5 63.0 4.5963 2.9634 62.60510/5 85.5 4.5997 2.9637 62.70415/5 85.9 4.6002 2.9639 62.722图 3-3 为不同 Sb/Ni 摩尔比制备的钛镍黄陶瓷色料的 L*、a*、b*值。金红石型钛镍黄陶瓷色料呈现黄色是由于金红石型 TiO2结构中的中心离子 Ti4+部分被发色离子 Ni2+取代，导致中心正离子价态降低，配位场分裂能Δ减小[84]，根据Δ=h c/λ，式中 h 为普朗克常数、c 为光速、λ 为光的波长，吸收波长向长波方向（蓝、绿光波段）移动，颜色亦随之变成黄色。同理，金红石型 TiO2结构中的中心离子 Ti4+部分被发色离子 Sb5+取代，将导致中心正离子价态升高，配位场分裂能Δ增大，根据Δ=hc/λ，吸收波长向短波方向（紫、蓝光波段）移动
(a) L* (b) a*(c) b*图3-3 不同Sb/Ni摩尔比色料的L*、a*和b*值Fig. 3-3 L*、a* and b* values of pigments with different molar ratios of Sb/Ni3.3.2 Ni 含量的影响根据钛镍黄陶瓷色料的发色机理可知，Ni 的增加将有利于增强色料的黄度值以及发色性能。但由于 TiO2为金红石结构，而 NiO 为 NaCl 立方晶系，且 Ni2+离子与 Ti4+离子价态不一致，故 Ni2+离子掺杂进入金红石结构的二氧化钛中形成的是有限固溶体，Ni2+离子在金红石结构的二氧化钛中溶解度是有限的。因此，为保证钛镍黄陶瓷色料呈纯金红石相，且发色性能较好，黄度值较高，选择合适的 Ni 掺杂量尤为重要。图 3-4 为不同 Ni 含量的钛镍黄陶瓷色料的 XRD 谱图。由图 3-4 可见
【参考文献】：
期刊论文
[1]碳纳米管分散工艺研究[J]. 胡于南. 山东工业技术. 2017(20)
[2]高能球磨法对NaNbO3陶瓷致密化及电性能影响[J]. 朝鲁门,侯育冬,郑木鹏,朱满康. 陶瓷学报. 2017(04)
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[4]溶胶–凝胶法制备陶瓷喷墨打印用镨锆黄色料[J]. 徐晓虹,管晓敏,吴建锋,张晨,桑榆,刘星. 硅酸盐学报. 2017(06)
[5]表面机械研磨对Mg-3Al-1Zn合金组织和性能的影响[J]. 宦小玉,沈宝国. 铸造技术. 2017(04)
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[7]提高陶瓷色料高温稳定性的研究[J]. 张慧娟,王美兰,徐和良. 江苏陶瓷. 2016(05)
[8]氧化锌/活性炭复合材料的制备与性能表征[J]. 邱迎新,王树林,陈蒙. 化工新型材料. 2016(03)
[9]非水解溶胶-凝胶法制备刚玉型黄色色料的研究[J]. 邵川,江伟辉,陈婷,刘健敏,周童庆. 中国陶瓷. 2016(01)
[10]陶瓷墨水用陶瓷颜料制备的研究进展[J]. 朱振峰,戚学慧,刘辉,邓璐,闫颖. 中国陶瓷. 2016(01)
博士论文
[1]焦硅酸钕变色陶瓷色料及其墨水的制备与性能研究[D]. 柯善军.华南理工大学 2015
硕士论文
[1]陶瓷色料的合成及其光谱性质[D]. 常海冰.陕西师范大学 2016
[2]钕离子掺杂锆酸钙基变色色料的合成研究[D]. 李彦斌.华南理工大学 2014
[3]卧式搅拌磨机结构参数对其性能影响的研究[D]. 赵选恒.昆明理工大学 2013
[4]黄色陶瓷墨水的制备[D]. 杨建.华南理工大学 2012
[5]二氧化钛掺杂发色离子材料的制备与性能研究[D]. 张丽娅.南京理工大学 2012
[6]Cd(SxSe1-x)包裹色料的制备与热稳定性研究[D]. 黄黎.华南理工大学 2010
[7]金红石型钛镍黄颜料制备与性能研究[D]. 杜丽娜.南京理工大学 2009
本文编号：2910368
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