CN104311147B - 一种具有变色效果的高温陶瓷色料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于陶瓷色料制备领域，公开了一种具有变色效果的高温陶瓷色料及其制备方法。所述具有变色效果的高温陶瓷色料的制备方法包括如下步骤：(1)将氧化钕与二氧化硅按比例混合，加入助磨剂和水，采用高能搅拌磨湿法研磨，得到研磨料浆；(2)将所得研磨料浆置于鼓风干燥箱进行干燥，得到干燥物料；(3)在所得干燥物料中加入矿化剂，采用干磨法进行球磨；(4)将球磨所得物料进行高温煅烧，所得产物即为所述具有变色效果的高温陶瓷色料。所述制备方法原料易得，工艺简单，生产成本低；制备的高温陶瓷色料具有变色效果，发色稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种陶瓷色料，尤其涉及一种具有变色效果的高温陶瓷色料及其制备方法。
背景技术
随着生活水平的提高，人们的审美意识和鉴赏能力也随之不断提高。人们对于传统陶瓷的要求已经超越其实用功能，而更注重其艺术效果。因此，陶瓷企业更加注重产品的个性化色彩装饰，同时研发出包括具有下陷效果、珍珠效果和金属装饰效果等一系列具有特殊装饰效果的陶瓷产品。
稀土元素具有独特的电子结构，即存在未充满的4f电子层，当受到不同波长的光照时，4f电子层表现出对光的选择性吸收和反射，或者吸收一种波长的光后，释放出另一种波长的光。由于这个特性，可利用稀土元素作为着色剂、助色剂或变色剂。稀土氧化钕在可见光范围内，存在多个不同的吸收谱峰，当变换入射光的波长及强度时，其反射光的波长和强度也随之发生变化，使得含钕的色料在不同光照条件下产生变色的效果。
发明内容
为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种具有变色效果的高温陶瓷色料的制备方法；
本发明的另一目的在于提供上述制备方法得到的具有变色效果的高温陶瓷色料。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种具有变色效果的高温陶瓷色料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将氧化钕与二氧化硅按比例混合，加入助磨剂和水，采用高能搅拌磨湿法研磨，得到研磨料浆；
(2)将所得研磨料浆置于鼓风干燥箱进行干燥，得到干燥物料；
(3)在所得干燥物料中加入矿化剂，采用干磨法进行球磨；
(4)将球磨所得物料进行高温煅烧，所得产物即为所述具有变色效果的高温陶瓷色料。
在上述具有变色效果的高温陶瓷色料的制备方法中：
优选的，步骤(1)所述氧化钕与二氧化硅的摩尔比例为：氧化钕：二氧化硅＝1：(2～3)；
优选的，步骤(1)所述助磨剂的添加量为氧化钕与二氧化硅总质量的0.5％～10％；
优选的，步骤(1)所述助磨剂为聚羧酸钠盐共聚物；
优选的，步骤(1)所述研磨的时间为1～3小时；
优选的，步骤(2)所述干燥的温度为100℃，干燥时间为6～12小时；
优选的，步骤(3)所述矿化剂的添加量为所述干燥物料总质量的0.5％～10％；
优选的，步骤(3)所述矿化剂为氟化物；更优选的，步骤(3)所述矿化剂为氟化锂、氟化钠、氟化钾、氟化钙或氟化镁中的一种及其任意组合；
优选的，步骤(3)所述球磨的时间为1～3小时；
优选的，步骤(4)所述高温煅烧的温度为800～1300℃，煅烧时间为1～6小时。
一种根据上述制备方法得到具有变色效果的高温陶瓷色料。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
(1)氧化钕与二氧化硅在高温下易形成多种形式的晶型结构，包括Nd2SiO5、Nd2Si2O7和Nd4Si3O12等，不同晶型结构发色有差异，本发明所述制备方法通过引入氟化物作为矿化剂，在较宽的原料配比范围内，使得色料晶相组成为单一的Nd4Si3O12晶型，确保了色料发色的稳定性，同时矿化剂的加入降低了色料的合成温度。
(2)本发明所述制备方法采用高能搅拌磨处理氧化钕和二氧化硅的混合物，可使原料平均粒度小于500纳米，增加原料的均匀性和比表面积，有利于色料的低温合成，且色料的粒度较为均匀。
(3)本发明所述制备方法原料易得，工艺简单，生产成本低，制备的高温陶瓷色料发色稳定。
附图说明
图1为本发明所述具有变色效果的高温陶瓷色料的XRD图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种具有变色效果的高温陶瓷色料，其制备方法为：
(1)称取134.60克氧化钕和57.68克二氧化硅，加入9.6克聚羧酸钠盐共聚物和200毫升水，采用高能搅拌磨湿法研磨2小时，得到研磨料浆；
(2)将所得研磨料浆置于100℃鼓风干燥箱中干燥10小时，烘干至含水量低于0.5％，得到干燥物料；
(3)在所得干燥物料中加入6.5克氟化钠，采用干磨的方式进行球磨1小时；
(4)将球磨所得物料在1200℃的温度中煅烧5小时，冷却后得到具有变色效果的高温陶瓷色料。
取所得变色效果的高温陶瓷色料进行X射线衍射分析，所得XRD图如图1所示。
所得变色效果的高温陶瓷色料粒度均匀，发色稳定，在太阳光下呈紫色，在日光灯下呈蓝色。
实施例2
一种具有变色效果的高温陶瓷色料，其制备方法为：
(1)称取134.60克氧化钕和48.07克二氧化硅，加入7.5克聚羧酸钠盐共聚物和200毫升水，采用高能搅拌磨湿法研磨3小时，得到研磨料浆；
(2)将所得研磨料浆置于100℃鼓风干燥箱中干燥10小时，烘干至含水量低于0.5％，得到干燥物料；
(3)在所得干燥物料中加入4.3克氟化锂，采用干磨的方式进行球磨1.5小时；
(4)将球磨所得物料在800℃的温度中煅烧3小时，冷却后得到具有变色效果的高温陶瓷色料。
所得变色效果的高温陶瓷色料粒度均匀，发色稳定，在太阳光下呈紫色，在日光灯下呈蓝色。
实施例3
一种具有变色效果的高温陶瓷色料，其制备方法为：
(1)称取134.60克氧化钕和67.29克二氧化硅，加入11.3克聚羧酸钠盐共聚物和200毫升水，采用高能搅拌磨湿法研磨1小时，得到研磨料浆；
(2)将所得研磨料浆置于100℃鼓风干燥箱中干燥12小时，烘干至含水量低于0.5％，得到干燥物料；
(3)在所得干燥物料中加入8.4克氟化钙，采用干磨的方式进行球磨2小时；
(4)将球磨所得物料在1300℃的温度中煅烧6小时，冷却后得到具有变色效果的高温陶瓷色料。
所得变色效果的高温陶瓷色料粒度均匀，发色稳定，在太阳光下呈紫色，在日光灯下呈蓝色。
实施例4
一种具有变色效果的高温陶瓷色料，其制备方法为：
(1)称取134.60克氧化钕和72.10克二氧化硅，加入12.6克聚羧酸钠盐共聚物和200毫升水，采用高能搅拌磨湿法研磨2小时，得到研磨料浆；
(2)将所得研磨料浆置于100℃鼓风干燥箱中干燥10小时，烘干至含水量低于0.5％，得到干燥物料；
(3)在所得干燥物料中加入3.5克氟化钙和3.5克氟化镁，采用干磨的方式进行球磨3小时；
(4)将球磨所得物料在1100℃的温度中煅烧5小时，冷却后得到具有变色效果的高温陶瓷色料。
所得变色效果的高温陶瓷色料粒度均匀，发色稳定，在太阳光下呈紫色，在日光灯下呈蓝色。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种具有变色效果的高温陶瓷色料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将氧化钕与二氧化硅按比例混合，加入助磨剂和水，采用高能搅拌磨湿法研磨，得到研磨料浆；
(2)将所得研磨料浆置于鼓风干燥箱进行干燥，得到干燥物料；
(3)在所得干燥物料中加入矿化剂，采用干磨法进行球磨；
(4)将球磨所得物料进行高温煅烧，所得产物即为所述具有变色效果的高温陶瓷色料；
步骤(1)所述氧化钕与二氧化硅的摩尔比例为：氧化钕∶二氧化硅＝1∶(2～3)；步骤(3)所述矿化剂的添加量为所述干燥物料总质量的0.5％～10％；步骤(3)所述矿化剂为氟化锂、氟化钠、氟化钾、氟化钙或氟化镁中的一种及其任意组合。
2.根据权利要求1所述的一种具有变色效果的高温陶瓷色料的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述助磨剂为聚羧酸钠盐共聚物；步骤(1)所述助磨剂的添加量为氧化钕与二氧化硅总质量的0.5％～10％。
3.根据权利要求1所述的一种具有变色效果的高温陶瓷色料的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述研磨的时间为1～3小时。
4.根据权利要求1所述的一种具有变色效果的高温陶瓷色料的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述干燥的温度为100℃，干燥时间为6～12小时。
5.根据权利要求1所述的一种具有变色效果的高温陶瓷色料的制备方法，其特征在于：步骤(3)所述球磨的时间为1～3小时。
6.根据权利要求1所述的一种具有变色效果的高温陶瓷色料的制备方法，其特征在于：步骤(4)所述高温煅烧的温度为800～1300℃，煅烧时间为1～6小时。
7.一种根据权利要求1～6任一项所述制备方法得到的具有变色效果的高温陶瓷色料。
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