纳米CoAl2O4以及CoAl2O4@SiO2蓝色料的制备研究

摘要

钴蓝色料作为一种着色能力强、能承受较高温度的着色剂而广泛用于建筑卫生陶瓷以及日用陶瓷的装饰中，在现今普遍采用的喷墨打印中也作为一种重要的颜料被使用。在日用陶瓷釉上装饰中，其耐酸性差的事实限制了其在该领域内的应用。本课题基于此点出发，采用水热合成法制合成出了钴蓝色料。通过TEOS（正硅酸乙酯）和水热合成出的钴蓝色料为初始原料，对钴蓝色料进行了包裹，以期解决其在釉上彩色料装饰中耐酸性较差的问题。
　　水热法合成钴蓝实验中分别以硝酸钴和硝酸铝、氯化钴和氯化铝、硫酸钴和硫酸铝为原料，NaOH用以调整水热溶液的pH值，在245℃保温24h的条件下合成尖晶石型钴蓝色料粉体。通过XRD、TEM、TG-DTA、FT-IR以及色度分析等测试分析手段，研究了不同原料以及不同 pH值，丙酮和乙醇等有机添加剂，表面活性剂CTAB和PVP对合成色料粉体晶相组成、颗粒形貌以及呈色性能的影响。实验结果表明，通过引入有机溶剂，可以将 CoAl2O4尖晶石的合成温度降低到220℃，且获得晶粒粒经大小在50nm左右球型颗粒，同时色料的-b*值为33.89，具有艳丽的蓝色。
　　利用溶胶-凝胶法成功对钴蓝色料进行了包裹，探讨了煅烧温度、Co/Si比，反应搅拌时间、氨水添加量，并重点考察了表面活性剂、水硅比等因素对包裹色料形貌，呈色以及晶相结构等的影响，并将包裹色料进行釉上彩烤，考察钴蓝色料在釉玻璃熔体中的稳定性能。研究结果表明Co/Si比为0.5、NH3·H2O添加量为1.3g、反应搅拌时间为4h、色料煅烧温度为1000℃，PVP添加量为10wt％时，合成包裹色料的分散效果最佳，其b*值达﹣27.65，仍可保持一定的蓝色调。彩烤结果表明，经过包裹处理后的钴蓝色料，其耐酸性得到提高。

目录

声明

1 引言

2 文献综述

2.1蓝色陶瓷色料概述

2.2 钴蓝色料的制备方法

2.3 钴蓝色料的耐酸性

2.4 包裹色料

2.5 SiO2核壳复合材料

2.6 SiO2核壳复合材料的制备方法

2.7 SiO2核壳复合材料的应用现状

2.8 本课题的研究意义及主要内容

3实验原料及测试表征

3.1 实验原料及设备

3.2性能表征

4 纳米钴蓝(CoAl2O4)色料的水热合成及影响因素探讨

4.1 引言

4.2 钴蓝色料的水热合成

4.3 水热合成钴蓝色料的机理[67]

4.4 不同原料对合成钴蓝色料的影响

4.5 有机溶剂对合成钴蓝色料的影响

4.6 表面活性剂对合成钴蓝色料的影响

4.7 本章小结

5 SiO2包裹钴蓝色料的制备及表征

5.1引言

5.2 实验部分

5.3 各实验因素的影响探讨

5.4 包裹钴蓝的耐酸性研究

5.5 本章小结

结论

致谢

参考文献