锆镨黄陶瓷色料的制备与表征

发布时间：2017-09-04 17:13

  本文关键词：锆镨黄陶瓷色料的制备与表征

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【摘要】：锆镨黄色料是一种以硅酸锆为基体的间隙固溶型陶瓷色料,因其优异的高温稳定性、着色力、耐腐性及抗釉熔能力等特点得到广泛应用,且是目前制备黄色陶瓷墨水的重要原料。然而,目前国内在锆镨黄色料的性能优化和制备工艺方面依然有待改善。本实验中采用化学共沉淀法制备锆镨黄色料,并研究在制备工艺中前驱体制备方式、混合溶液pH、矿化剂种类及掺量、锆硅比、可溶性盐含量、镨源掺量、分散剂种类及掺量和煅烧制度等影响因素对合成镨黄色料的影响。实验通过调试各工艺参数使所合成的镨黄色料发色最佳,并通过扫描电子显微镜、X射线衍射分析、综合热分析、色度分析仪、粒度分析仪等测试手段进行表征。实验结果表明,当ZrOCl2·8H2O和水玻璃的质量比为8.5:6,Zr与Pr6O11的摩尔比为1:0.01,混合溶液的pH调至10.0,且矿化剂掺量为m(ZrOCl2·8H2O):m(NaF):m(NH4Cl)=3.4:0.16:0.33,并在900℃下保温2h时,合成的锆镨黄色料效果最佳。此外,合适的分散剂也是保证制备高质量镨黄的重要条件之一,本实验选用聚乙烯吡咯烷酮(PVP K30)作为分散剂,掺量为硅酸锆理论产量的1.0%。根据以上条件下所合成的锆镨黄色料经打板后的色度值L、a、b分别为84.04、0.22、74.21。当采用去离子水作为溶剂,且加入适量分散剂砂磨后,当砂磨至d50为0.352μm,d96为1.096μm时,色料经打板后的色度值L、a、b分别为88.70、-5.02、59.52;继续砂磨至d50为0.193μm,d98为1.096μm时,色料釉板的色度值L、a、b分别为88.18、-6.47、43.88,色料的粒度分布和发色均较优异。
【关键词】：锆镨黄 矿化剂 硅酸锆 分散剂 陶瓷墨水
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ174.45
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-38
• 1.1 陶瓷色料11-18
• 1.1.1 陶瓷色料及其分类11-13
• 1.1.2 晶体结构13-16
• 1.1.3 应用温度范围16-17
• 1.1.4 应用方向17-18
• 1.2 常见黄色陶瓷色料简介18-19
• 1.3 硅酸锆及锆基色料19-23
• 1.3.1 硅酸锆结构特性及应用19-20
• 1.3.2 几种常见的锆基色料20-23
• 1.4 高级锆镨黄色料与喷墨打印23-25
• 1.4.1 陶瓷喷墨打印技术23-24
• 1.4.2 传统陶瓷色料与喷墨打印色料24-25
• 1.5 陶瓷色料的制备方法25-29
• 1.5.1 固相法25-26
• 1.5.2 液相法26-29
• 1.6 粒子稳定分散机理概述29-32
• 1.6.1 DLVO理论29-31
• 1.6.2 空间稳定机理31-32
• 1.7 锆镨黄色料研究进展32-34
• 1.7.1 国内研究进展32-33
• 1.7.2 国外研究进展33-34
• 1.8 本研究的目的、意义和内容34-38
• 1.8.1 研究目的和意义34-37
• 1.8.2 研究内容37-38
• 第二章 实验药品、实验仪器和测试方法38-44
• 2.1 实验原料38-39
• 2.2 实验仪器与设备39-40
• 2.3 测试与表征40-42
• 2.3.1 X射线衍射（XRD）分析40
• 2.3.2 扫描电镜（SEM）40-41
• 2.3.3 差热（DSC）和热重（TG）分析41
• 2.3.4 激光粒度分析41-42
• 2.3.5 色度表征42
• 2.4 实验方法42-44
• 第三章 化学法制备锆镨黄色料的工艺研究44-80
• 3.1 引言44
• 3.2 前驱体制备方式44-46
• 3.3 混合溶液pH值46-48
• 3.4 矿化剂种类及掺量48-58
• 3.4.1 复合矿化剂的掺量48-51
• 3.4.2 矿化剂的掺量与温度制度的关系51-53
• 3.4.3 矿化剂种类的影响53-58
• 3.5 锆硅比58-61
• 3.6 前驱体水洗的影响61-62
• 3.7 镨掺量62-65
• 3.8 分散剂65-71
• 3.9 煅烧制度71-78
• 3.10 本章小结78-80
• 第四章 锆镨黄色料发色的研究80-99
• 4.1 引言80
• 4.2 实验工艺80-82
• 4.2.1 锆镨黄色料制备80-81
• 4.2.2 锆镨黄色料洗涤81
• 4.2.3 锆镨黄色料砂磨工艺81-82
• 4.2.4 锆镨黄色料釉板的制备82
• 4.3 结果分析82-98
• 4.4 本章小结98-99
• 结论99-101
• 展望101-102
• 参考文献102-108
• 攻读博士/硕士学位期间取得的研究成果108-109
• 致谢109-111
• 答辩委员会对论文的评定意见111

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本文编号：792785