钙铬榴石陶瓷绿色料的合成与耐碱性研究摘要
本文以提高陶瓷色料耐碱性为目的,先对传统陶瓷绿色料和颜料的耐碱性进行初步探究。结果表明,色料的耐碱性比颜料的要好。而作为颜料重要组成部分的色料,对颜料耐碱性能的提高必然有着重要影响。因此本课题主要从提高色料耐碱性入手,研究了钙铬榴石维多利亚绿色料的呈色机理、矿化种类添加量、钙硅比、钙铬比、金属阳离子掺杂及保温时对色料呈色、组成、结构与耐碱性的影响。采用固相法合成钙铬榴石维多利亚绿色料,讨论了CaF2、CaCl2、NaF、H3BO3、 NaSiF6、KNO3六种单一矿化剂的不同添加量,钙铬榴石母体中不同Ca:Si、Ca:Cr摩尔比,钙铬榴石A、B位掺杂Ba2+、Al3+等金属阳离子及不同保温时间对色料呈色和耐碱性的影响。采用色度仪测试了样品泡碱前后呈色特征和色度参数,并利用XRD、FESEM、EDS、粒度分析和傅里叶红外光谱等测试手段对样品进行表征。结果表明:以CaF2为矿化剂,添加量为6wt%时能合成出较纯的Ca3Cr2(SiO4)3色料,绿度值a*值达-22.42,呈色效果最好;Ca:Si匕值为1:1,1160℃保温6h时合成的色料耐碱度最高为95.67%,a*值达到-24.15,合成色料多为发育良好的钙铬榴石菱形十二面体晶体,尺寸约为6~7μm; Ca:Cr为0.6:1,1160℃保温6h时色料绿度值最好,a*为-25.32,色料中钙铬榴石晶体发育完善,颗粒分散良好,尺寸在9-10μm,此时耐碱度有最高为96.93%;Ca:Ba为0.95:0.05,1160℃保温2h时能得到形状规整、分散良好、发育完全的钙铬榴石菱形十二面体晶体,尺寸在14~15gm,色料耐碱度最高为96.75%;Cr:Al为0.95:0.05、1160℃保温2h时,耐碱度最高为99.30%,同时色料绿度最好,a*为-29.18,钙铬榴石晶体发育更加完善,尺寸为14-151μm。
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