锆镨黄陶瓷色料的制备与表征摘要
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。
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