CN101838156B - 一种Mn-Al红陶瓷色料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种Mn-Al红陶瓷色料的制备方法，属于精细陶瓷技术领域。本发明以硝酸锰和硝酸铝分别为锰原料和铝原料，以乙酸铵等作为有机燃烧剂。以无水氯化钙、氟化钠、氯化钠、硼砂、碳酸钙和磷酸铵中的一种或一种以上为矿化剂，通过燃烧合成工艺，得到Mn-Al红陶瓷色料。该法的优点是生产工艺简单、设备要求低，容易实现工业化生产。制得的Mn-Al红陶瓷色料粒径分布窄、呈色稳定，可用于喷墨打印装饰用陶瓷墨水的制备。
Description
技术领域
本发明属精细陶瓷技术领域，具体涉及一种Mn-Al红陶瓷色料的制备方法。
背景技术
陶瓷装饰用彩色喷墨打印技术(Ink Jet Printing)是将陶瓷色料粉体制成多色墨水，通过打印机将其直接打印到坯体、釉面或其他载体上呈色的装饰方法，成型体的形状和尺寸由计算机控制。喷墨打印法与现有的装饰手段相比具有如下优点：(1)能够实现个性化设计与制造，既节省时间，又提高效率；(2)几何形状由计算机软件控制，可制作各种复杂图案；(3)有可能突破现有的装饰手段中的一些人为因素的制约，进一步提高陶瓷装饰效果；(4)利用这种方法有利于实现多种图案小批量的陶瓷制品生产，特别适合于设计复杂图案；(5)可用于块体材料装饰，更适合于薄膜材料装饰。该技术的广泛应用是陶瓷装饰技术的一次革命。它能够克服传统的陶瓷装饰方法的诸多缺点，提高陶瓷制品的装饰质量和生产效率，具有非常广阔的市场前景。更具吸引力的是，喷墨打印方法满足三原色原理，即由三原色按不同比例相互叠加可以生成不同的颜色。制备性能稳定的陶瓷墨水是计算机喷墨打印装饰陶瓷技术的关键技术之一，其中陶瓷色料的制备尤为重要。
锰红色料的发色是最接近大自然界三原色之一——品红色的暗调色，其颜色不能由其他色料合成。因而锰红色料的呈色在色环的位置中是非常重要的。目前，锰红色料的制备方法主要为用氧化锰和氧化铝直接高温煅烧，需要在较高的温度下(约为1300℃)才能获得呈色良好的锰红色料，其成本较高。而本发明所述方法，充分利用了低温燃烧合成后产物粒度细、活性大的特点，有效降低了成本，且所得颜料发色稳定，粒度细且分布均匀。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低、工艺过程简单、易于生产Mn-Al红陶瓷色料的制备方法，采用低温燃烧工艺制备出Mn-Al红陶瓷色料。
为实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：以硝酸锰、硝酸铝分别为锰原料和铝原料，以乙酸铵、尿素和柠檬酸中的一种或一种以上的混合物作为有机燃烧剂，以无水氯化钙、氟化钠、氯化钠、硼砂、碳酸钙、磷酸铝和磷酸铵中的一种或一种以上的混合物为矿化剂，在室温下进行均匀混合后研磨成混合物，通过燃烧合成工艺，得到Mn-Al红陶瓷色料，该色料可以直接入釉，也可以进一步经过1000℃～1100℃煅烧1～4小时后使用，以增强其发色效果。
现结合附图详细说明本发明的技术方案，一种Mn-Al红陶瓷色料的制备方法，其特征在于，以硝酸锰、硝酸铝分别为锰原料和铝原料，按一定的比例称取硝酸锰、硝酸铝和有机燃烧剂，充分搅拌至均匀后，加入矿化剂并进行研磨，得到均匀的混合物。将该混合物进行点火燃烧，得到粉末状的Mn-Al红陶瓷色料前驱物，前驱物可以直接入釉使用或经过煅烧后使用。上述制备方法中，所述硝酸锰、硝酸铝有机燃烧剂和矿化剂的质量成分范围为：硝酸锰0.6～13％，硝酸铝64～67％，有机燃烧剂29～32％，矿化剂3～6％。有机燃烧剂为乙酸铵、尿素和柠檬酸中的一种或一种以上的混合物；矿化剂为无水氯化钙、氟化钠、氯化钠、硼砂、碳酸钙、磷酸铝和磷酸铵中的一种或一种以上的混合物。
本发明与传统制备工艺相比具有以下优点：
(1)本发明利用低温燃烧法合成陶瓷色料。其生产工艺简单、设备要求低，操作简单，容易实现工业化生产。
(2)本发明的色料低温燃烧后再煅烧，呈色性能更稳定，与传统高温煅烧工艺相比，由于降低了煅烧温度和时间，在得到细颗粒的同时，也降低了能耗。
附图说明
附图本发明方法的工艺流程示意图
具体实施方式
实施例1：
将1.6克硝酸锰、67.6克硝酸铝和31.0克乙酸铵均匀混合，向所述混合物中加入2.0克氟化钠、2.0氯化钠和2.0克无水氯化钙，进行充分研磨，得到均匀的混合物，将混合物放入燃烧器皿中；把混合物随器皿一起放入250℃的炉子中，使其发生低温燃烧反应，关闭电源，取出器皿在空气中冷却，冷却后得到Mn-Al红陶瓷色料。
实施例2：
将1.1克硝酸锰、68.2克硝酸铝、20.0克乙酸铵和10.7克柠檬酸均匀混合，得到均匀的混合物。向所述混合物中加入1.0克无水氯化钙、1.0克氟化钠、1.0克硼砂和1.0克碳酸钙，进行充分研磨，得到均匀的混合物，将混合物放入燃烧器皿中；把混合物随器皿一起放入350℃的炉子中，使其发生低温燃烧反应，关闭电源，取出器皿在空气中冷却，冷却后得到Mn-Al红陶瓷色料；继续在1000℃煅烧2小时，可得到呈色性能更好的Mn-Al红陶瓷色料，但色料粒度有所提高。
实施例3：
将0.8克硝酸锰、68.5克硝酸铝、11.7克乙酸铵、10.2克尿素和8.8克柠檬酸均匀混合，得到均匀的混合物。向所述混合物中加入1.0克无水氯化钙、1.0克硼砂、0.5克碳酸钙和1.0克磷酸铵，进行充分研磨，得到均匀的混合物，将混合物放入燃烧器皿中；把混合物随器皿一起放入500℃的炉子中，使其发生低温燃烧反应，关闭电源，取出器皿在空气中冷却，冷却后得到Mn-A1红陶瓷色料；继续在1100℃煅烧3小时，可得到呈色性能更好的Mn-Al红陶瓷色料，但色料粒度有所提高。
实施例4：
将3.0克硝酸锰、325.0克硝酸铝和150.0克乙酸铵均匀混合，向所述混合物中加入12.0克氟化钠和10.0克磷酸铝，进行充分研磨，得到均匀的混合物，将混合物放入燃烧器皿中；把混合物随器皿一起放入600℃的炉子中，使其发生低温燃烧反应，关闭电源，取出器皿在空气中冷却，冷却后研磨即得到Mn-Al红陶瓷色料。
Claims (5)
1.一种Mn-Al红陶瓷色料的制备方法，以硝酸锰、硝酸铝和有机燃烧剂以及矿化剂为主要原料，其特征在于：采用低温燃烧工艺制备出Mn-Al红陶瓷色料，所述硝酸锰、硝酸铝有机燃烧剂和矿化剂的质量成分范围为：硝酸锰0.6～13％，硝酸铝64～67％，有机燃烧剂29～32％，矿化剂3～6％。
2.根据权利要求1中所述的Mn-Al红陶瓷色料的合成方法，其特征在于：硝酸锰和硝酸铝的质量比例在1∶42～1∶109。
3.根据权利要求1所述的Mn-Al红陶瓷色料的合成方法，其特征在于：所述有机燃烧剂优先选择乙酸铵、尿素和柠檬酸中的一种或一种以上作为有机燃料。
4.根据权利要求1所述的Mn-Al红陶瓷色料的合成方法，其特征在于：选择无水氯化钙、氟化钠、氯化钠、硼砂、碳酸钙、磷酸铝和磷酸铵中的一种或一种以上作为矿化剂。
5.根据权利要求1所述的Mn-Al红陶瓷色料的合成方法，所述Mn-Al红陶瓷色料可以直接入釉使用，也可以在1000℃～1100℃的温度煅烧1～4小时后使用。
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