CN108250800B - 一种耐高温黑色纳米色料及其应用 - Google Patents

一种耐高温黑色纳米色料及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN108250800B
CN108250800B CN201711460193.9A CN201711460193A CN108250800B CN 108250800 B CN108250800 B CN 108250800B CN 201711460193 A CN201711460193 A CN 201711460193A CN 108250800 B CN108250800 B CN 108250800B
Authority
CN
China
Prior art keywords
black
sintered body
ceramic sintered
application
nano pigment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711460193.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108250800A (zh
Inventor
焦英训
宋锡滨
王军
王健
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Sinocera Functional Material Co Ltd
Original Assignee
Shandong Sinocera Functional Material Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Sinocera Functional Material Co Ltd filed Critical Shandong Sinocera Functional Material Co Ltd
Priority to CN201711460193.9A priority Critical patent/CN108250800B/zh
Publication of CN108250800A publication Critical patent/CN108250800A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108250800B publication Critical patent/CN108250800B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/0009—Pigments for ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/48—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on zirconium or hafnium oxides, zirconates, zircon or hafnates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12—Surface area

Abstract

本发明涉及一种黑色纳米色料，是由Fe、Al、Zn和Co元素按摩尔比20～30：20～30：5～10：10～20组成的混合原料，采用热解法制备而成。本发明同时保护所述黑色纳米色料在制备黑色陶瓷烧结体中的应用。本发明进一步保护以所述黑色纳米色料作为发色剂的黑色陶瓷烧结体。本发明提供的黑色纳米色料耐高温，可作为陶瓷烧结体发色剂使用，颜色均匀且不易失色，具有广泛的应用价值。

Description

一种耐高温黑色纳米色料及其应用
技术领域
本发明涉及陶瓷制备领域，具体涉及一种可作为陶瓷烧结体发色剂的耐高温黑色纳米色料。
背景技术
现有黑色色料，一类为一种或多种混合金属氧化物色料；另一类为多种氧化物混合后，通过高温煅烧，得到的黑色色料。金属氧化物色料作为发色剂，主要应用于1200℃以下发色，大于1200℃色料易失色；另外其作为发色剂添加到陶瓷粉末，制备黑色陶瓷过程中，易出现分布不均匀、高温发色差等问题，导致陶瓷烧结体开裂、颜色发暗等问题。通过高温煅烧的黑色色料，色料颗粒容易异常长大，难以控制，导致在陶瓷胚体中发色，颜色不均匀；同样高温易失色，使其难以作为陶瓷发色剂来广泛应用。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种可作为陶瓷烧结体发色剂的耐高温黑色纳米色料。
具体而言，本发明提供的耐高温黑色纳米色料是由Fe、Al、Zn和Co元素按摩尔比20～30：20～30：5～10：10～20组成的混合原料，采用热解法制备而成。
优选地，所述Fe、Al、Zn和Co元素的摩尔比为27～31：24～27：6～8：14～17。
混合原料经热解法处理后，各元素均形成氧化物。作为本发明的一种优选方案，本发明所得纳米色料中铁的氧化物、铝的氧化物、锌的氧化物以及钴的氧化物的质量比为40～50：20～30：15～25：5～15。作为本发明的一种优选方案，本发明所得纳米色料中含有铁的氧化物40～50wt％，铝的氧化物20～30wt％，锌的氧化物15～25wt％，钴的氧化物5～15wt％。
在实际制备时，可以含有Fe、Al、Zn、Co元素的氯化盐、硝酸盐、硫酸盐等无机盐或者四种元素的有机盐为原料，配制成盐溶液，按上述特定比例溶解混合后，直接脱水一步煅烧为黑色纳米色料。也可以先加入碱类沉淀剂，如氨水、碳酸氢铵、碳酸铵等，或加入弱酸类沉淀剂，如草酸、草酸铵等，调节pH值为6.5～9.2使活性物质沉淀，再将沉淀的混合物一步煅烧为黑色纳米色料。为了使所得纳米色料具有更好的物理性质，调节pH值后宜用乙醇水溶液对沉淀进行反复洗涤以除去阴离子，保留金属氧化物，烘干后再进行煅烧。
所述热解法，即煅烧，优选在820℃～1050℃条件下进行，更优选在900～1000℃下煅烧1～3h。
采用上述方法，可以制备得到具有BET比表面积10～25m2/g、平均粒径0.05～0.4um的黑色纳米色料。
本发明同时保护所述黑色纳米色料作为发色剂在制备黑色陶瓷烧结体中的应用。本发明提供的黑色纳米色料对于制造高密度、高强度的黑色陶瓷烧结体是十分必要的。
在作为陶瓷烧结体发色剂应用时，所述黑色纳米色料相对于陶瓷烧结体的加入量为1～6wt％。
将所述黑色纳米色料作为陶瓷烧结体发色剂应用时，可以在1550℃以下发色，优选在1440～1550℃条件下发色。
本发明所述陶瓷烧结体可以是氧化锆陶瓷、氧化铝陶瓷等。
作为本发明的一种优选方案，所述应用方法具体为：取氧化锆或氧化铝粉体，加入1～6wt％所述黑色纳米色料，加入去离子水充分研磨，烘干后，在150-250MPa条件下干压成型，在常压大气中于1440～1550℃烧结1～3h，得到黑色陶瓷烧结体。
本发明进一步提供了一种以所述黑色纳米色料作为发色剂的黑色陶瓷烧结体。
以所述黑色纳米色料作为发色剂的黑色陶瓷烧结体，L值为1～7，a值为-2～2，b值为-2～2，烧结体相对密度≥99.7％。其中，L表示黑白,+表示偏白，-表示偏暗；a表示红绿，+表示偏红，-表示偏绿；b表示黄蓝，+表示偏黄，-表示偏蓝。
本发明提供的黑色纳米色料耐高温，可作为陶瓷烧结体发色剂使用，颜色均匀且不易失色，且原料易得，制备方法简便，具有广泛的应用价值。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
本实施例提供了一种黑色纳米色料，由如下方法制备而成：取硝酸铁0.28mol、硝酸铝0.25mol、硝酸锌0.07mol、硝酸钴0.15mol，加水3000ml，充分混合后，使其完全溶解，在1000℃下煅烧2h，研磨分散后即得。
经检测，所得黑色纳米色料，颗粒分散均匀，BET为12.5m2g，平均粒径为0.37μm。
实施例2
本实施例提供了一种黑色纳米色料，由如下方法制备而成：取硝酸铁0.30mol、硝酸铝0.26mol、硝酸锌0.075mol、硝酸钴0.165mol，加水3500ml，充分混合后，使其完全溶解，缓慢加入氨水，调节pH至9.0，使其活性物质沉淀，用去离子水加入乙醇反复洗涤除去硝酸根离子，抽滤后150℃烘干，在900℃下煅烧2h，研磨分散后即得。
经检测，所得黑色纳米色料，颗粒分散均匀，BET为22.21m2g，平均粒径为0.09μm。
实施例3
本实施例提供了一种黑色陶瓷烧结体，由以下方法制备而成：取17.55g氧化锆粉体，加入3％实施例1或2制备的纳米黑色色料，加入30g去离子水，行星磨混料1h，浆料烘干后，将粉末干压成型(成型压力200MPa)后，在常压大气中，于1500℃进行烧结2h制得黑色氧化锆烧结体。
以实施例1提供的色料加工成的黑色氧化锆烧结体为A，以实施例2提供的色料加工成的黑色氧化锆烧结体为B。所得烧结体产品的各项指标见表1。
表1：黑色氧化锆烧结体产品指标
L值 a值 b值 瓷体密度，g/cm<sup>3</sup> 三点抗弯强度，MPa
A 5.5 -1.03 -1.02 5.993 1010.7
B 2.8 -0.05 0.06 6.001 1109.3
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种黑色纳米色料在制备黑色陶瓷烧结体中的应用，其特征在于，取氧化锆或氧化铝粉体，加入1～6wt％所述黑色纳米色料，加入去离子水充分研磨，烘干后，在150-250MPa条件下干压成型，在常压大气中于1440～1550℃烧结1～3h，即可；
其中，所述黑色纳米色料由Fe、Al、Zn和Co元素按摩尔比20～30：20～30：5～10：10～20组成的混合原料，采用热解法制备而成。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述混合原料中Fe、Al、Zn和Co元素的摩尔比为27～30：24～27：6～8：14～17。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，以分别含有Fe、Al、Zn、Co元素的无机盐或有机盐为原料，配制成盐溶液，混合后，直接煅烧，即得。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，以分别含有Fe、Al、Zn、Co元素的无机盐或有机盐为原料，配制成盐溶液，加入酸性或碱性沉淀剂调节溶液pH值为6.5～9.2，使活性物质沉淀，再将沉淀的混合物煅烧，即得。
5.根据权利要求3或4所述的应用，其特征在于，所述煅烧在820℃～1050℃条件下进行。
6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述黑色纳米色料的加入量相对于陶瓷烧结体总质量的百分比为1～6％。
7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，将所述黑色纳米色料作为制备黑色陶瓷烧结体的发色剂，在1550℃以下发色。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，将所述黑色纳米色料作为制备黑色陶瓷烧结体的发色剂，在1440～1550℃以下发色。
CN201711460193.9A 2017-12-28 2017-12-28 一种耐高温黑色纳米色料及其应用 Active CN108250800B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711460193.9A CN108250800B (zh) 2017-12-28 2017-12-28 一种耐高温黑色纳米色料及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711460193.9A CN108250800B (zh) 2017-12-28 2017-12-28 一种耐高温黑色纳米色料及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108250800A CN108250800A (zh) 2018-07-06
CN108250800B true CN108250800B (zh) 2020-05-15

Family

ID=62723121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711460193.9A Active CN108250800B (zh) 2017-12-28 2017-12-28 一种耐高温黑色纳米色料及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108250800B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110041733B (zh) * 2019-03-14 2023-05-30 湖北精圭锆业有限公司 用于氧化锆陶瓷高温烧结的纳米级黑色色料及其制备方法
CN111534152A (zh) * 2020-05-25 2020-08-14 佛山市三水区康立泰无机合成材料有限公司 一种陶瓷喷墨打印用耐高温黑色色料、其制备方法及陶瓷喷墨打印用墨水

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008044805A (ja) * 2006-08-11 2008-02-28 Toda Kogyo Corp 赤外線反射能を有する黒色系複合酸化物粒子粉末及びその製造方法、並びに黒色系顔料、該赤外線反射能を有する黒色系顔料を用いた塗料及び樹脂組成物
CN101172838A (zh) * 2006-05-18 2008-05-07 东曹株式会社 用于黑色氧化锆烧结体的粉末、其制造方法及其烧结体
CN101704671A (zh) * 2009-11-27 2010-05-12 清华大学 一种低温制备黑色氧化锆陶瓷的方法
CN103553147A (zh) * 2013-10-28 2014-02-05 江西美赛材料有限公司 一种高稳定性尖晶石型黑色色剂的制备方法
CN106431394A (zh) * 2016-08-31 2017-02-22 山东国瓷功能材料股份有限公司 黑色氧化锆烧结体及其制备方法与应用
CN107098696A (zh) * 2017-04-24 2017-08-29 陈宗锴 新型材料手机背壳

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101172838A (zh) * 2006-05-18 2008-05-07 东曹株式会社 用于黑色氧化锆烧结体的粉末、其制造方法及其烧结体
JP2008044805A (ja) * 2006-08-11 2008-02-28 Toda Kogyo Corp 赤外線反射能を有する黒色系複合酸化物粒子粉末及びその製造方法、並びに黒色系顔料、該赤外線反射能を有する黒色系顔料を用いた塗料及び樹脂組成物
CN101704671A (zh) * 2009-11-27 2010-05-12 清华大学 一种低温制备黑色氧化锆陶瓷的方法
CN103553147A (zh) * 2013-10-28 2014-02-05 江西美赛材料有限公司 一种高稳定性尖晶石型黑色色剂的制备方法
CN106431394A (zh) * 2016-08-31 2017-02-22 山东国瓷功能材料股份有限公司 黑色氧化锆烧结体及其制备方法与应用
CN107098696A (zh) * 2017-04-24 2017-08-29 陈宗锴 新型材料手机背壳

Also Published As

Publication number Publication date
CN108250800A (zh) 2018-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101297281B1 (ko) 흑색 지르코니아 소결체용 분말과 그의 제조방법 및 그의소결체
WO2018040833A1 (zh) 黑色氧化锆烧结体及其制备方法与应用
CN111204802B (zh) 黑色钇稳定氧化锆粉体的制备方法
JP5372463B2 (ja) アルカリ土類酸化マンガン顔料
CN108689422B (zh) 一种大比表面积纳米氧化钆粉体的制备方法
CN108250800B (zh) 一种耐高温黑色纳米色料及其应用
CN103880418A (zh) 一种用于义齿制备的陶瓷材料粉体及其制备方法
CN109111760A (zh) 一种黑色氧化铝陶瓷用色剂及其制备方法和应用
CN111875984B (zh) 一种耐高温氧化铁黄颜料的制备方法
CN111233468B (zh) 结构件用钇稳定锆粉的制备方法
JP6106596B2 (ja) 六価クロム溶出低減複合酸化物顔料
CN113479895A (zh) 一种一步沉淀法制备超细硅酸锆及硅酸锆基包裹色料的方法
CN106187317B (zh) 一种高温红色稀土陶瓷色料的制备方法
JP2000264639A (ja) ストロンチウム鉄酸化物粒子粉末及びその製造方法
CN109608906B (zh) 一种超细氧化铝包裹型钼钒酸铋黄色颜料及其制备方法
JP2011178638A (ja) バナジン酸ビスマス顔料
CN104445393A (zh) 锆铁红色氧化锆纳米复合陶瓷粉体的有机网络制备方法
CN109651846B (zh) 一种稀土硫化物的后处理方法
CN107815142B (zh) 一种纳米钒锆蓝陶瓷色料及其制备方法
CN112384477A (zh) 氧化铁粉末、组合物、陶瓷器、氧化铁粉末前体、氧化铁粉末前体的制造方法及氧化铁粉末的制造方法
CN106809885B (zh) 一种纳米钴蓝颜料的制备方法
JPS6156258B2 (zh)
KR20150044710A (ko) 복합입자의 제조방법과 이 방법에 의해 제조된 복합입자
CN108394925B (zh) 一种YAG包裹型γ~Ce2S3红色色料的制备方法
CN108003664B (zh) 一种吸收红外的光热效应珠光颜料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: A high temperature resistant black nano pigment and its application

Effective date of registration: 20211227

Granted publication date: 20200515

Pledgee: SHANGHAI GUOCI NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Pledgor: SHANDONG SINOCERA FUNCTIONAL MATERIAL Co.,Ltd.

Registration number: Y2021980016312