新型稀土变色珠光颜料的研究

摘要

我国有丰富的稀土资源,开展新型稀土变色珠光颜料的研究有重要的理论与实际意义。本文利用钕元素呈色、变色效果十分独特这一特性,采用熔盐法合成钕系变色珠光颜料,结合熔盐化学、晶体生长、无机材料科学等领域的理论知识及研究方法,系统地研究了钕系变色珠光颜料的合成过程中的工艺参数,并制得了变色珠光颜料Nd3SO6和变色珠光颜料Nd3-xAlxSO6。
　　在熔盐处理过程中,通过改变熔盐的种类与用量、合成温度及保温时间,考察了外界物理化学条件对钕系变色粉体晶体生长的影响。研究结果表明:熔盐的种类对变色粉体的形貌影响较大,其中硫酸钠最适合做熔盐法合成钕系珠光颜料的熔盐;熔盐用量直接影响到片状粉体的尺寸和形貌,过少的熔盐导致生长空间不足,晶粒不能自由生长,过多的熔盐会引起少数晶粒的异常生长;合成温度升高,熔盐的质量传递速率增大,晶体结晶趋于完好;延长保温时间有利于晶体的生长,但过多的延长保温时间对增大片状粉体的尺寸并不是很明显。
　　用SEM、XRD、EDAX、激光粒度等检测手段对钕系变色粉体进行了表征,探讨了钕系变色粉体的精制条件。研究结果表明:以硫酸钕复盐和硫酸钠为原料,硫酸钠与钕离子的摩尔比为3:1,在1250℃熔盐处理4小时,可得到中粒径D50为53.51μm的变色粉体Nd3SO6;以氧化钕、硫酸铝、硫酸钠为原料,硫酸钠与硫酸铝的质量比为1:1,在1200℃熔盐处理5小时,可得到中粒径D50为31.94μm的变色粉体Nd3-xAlxSO6。变色粉体Nd3SO6和变色粉体Nd3-xAlxSO6有良好的耐酸、耐碱性和变色效果。

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第一章 文献综述

1.1 前言

1.2 稀土氧化物的结构与性能

1.3 珠光颜料概况及研究进展

1.4 变色珠光颜料的研究现状

1.5 熔盐法

1.6 本课题研究的目的、意义及主要内容

第二章 合成原理及研究方法

2.1 合成原理

2.2 本研究所用原料及仪器

2.3 实验的方法与步骤

第三章 熔盐法合成钕系变色粉体的研究

3.1 前言

3.2 实验

3.2 实验结果与讨论

3.3 变色粉体的表征

3.4 本章小结

第四章 熔盐法合成参杂铝的钕系变色粉体的研究

4.1 熔盐法合成参杂铝的钕系变色粉体的初步实验

4.2 熔盐法合成参杂铝的钕系变色粉体的影响因素研究

4.3 参杂铝的Nd变色粉体的表征

4.4 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果

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