專利名稱：一種高溫紅色陶瓷顏料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于陶瓷顏料及其制備領(lǐng)域，特別涉及一種超細(xì)高溫紅色陶瓷顏料及其制 備方法。
背景技術(shù)：
紅色陶瓷顏料無(wú)論是用于陶瓷制品彩飾，還是作為陶瓷釉用或坯用色劑都是陶瓷 裝飾藝術(shù)不可缺少的重要著色劑。常用的紅色高溫顏料主要鉻錫紅、錳紅、鉻鋁紅及 包裹色料等。它們均可在高溫下形成紅色，但這些紅色顏料發(fā)色強(qiáng)度低，色調(diào)淺，一 般偏于粉紅色。近十年來(lái)，出現(xiàn)了一些新型陶瓷顏料，如，鉻釔鋁紅色顏料、K2Nif4 結(jié)構(gòu)型紅色顏料、鐠鈰紅顏料Ce^Prx02和不含有毒金屬的Ca^LaxTa02.xN^黃紅色 顏料等。
鈣鈦礦型YAh.xCi^03鉻釔鋁紅高溫紅色料是近幾年出現(xiàn)的新型陶瓷玻化微粉磚坯 用色料，其無(wú)毒無(wú)害且呈色穩(wěn)定、鮮艷明快，但是無(wú)論是采用固相法還是液相法制備， 均需加入礦化劑，而且固相法制備的顏料顆粒較大。法國(guó)科學(xué)研究中心固體化學(xué)實(shí)驗(yàn) 室開(kāi)發(fā)出兩種K2Nif4結(jié)構(gòu)型紅色顏料， 一種是亮紅色的CaYAlo.92Cra()804,另 一種是 橙紅色CaNdAlo.95Cro.05O4,雖然此顏料基本無(wú)毒，不須采用包裹技術(shù)可耐高溫達(dá) 1300°C，但由于工藝復(fù)雜，條件苛刻，價(jià)格昂貴，還不適于大批量生產(chǎn)。鐠鈰紅陶瓷 顏料Ce,.xPrx02具有耐腐蝕性，高溫穩(wěn)定性好、低毒性和無(wú)放射性等優(yōu)點(diǎn)，其在高溫 下易被玻璃熔體侵蝕，呈色不理想，而且用于釔鋯陶瓷坯體中燒結(jié)后形成鐠鋯黃。不 含有毒金屬的Ca!.xLa;Ta02.xNHx (x=0.05 ~ O.l)黃紅色顏料是CaTa02N和LaTaON2的固 溶體。此類顏料熱穩(wěn)定性高和分散性好，耐強(qiáng)酸。該顏料用ZrSi04或Zr02等包裹， 形成高溫穩(wěn)定、無(wú)毒、呈色好的無(wú)機(jī)紅色陶瓷顏料，由于原料鉭價(jià)格昂貴，應(yīng)用受到 極大限制。因此，尋找成本低、呈色性好、粒度細(xì)、無(wú)毒的高溫紅色顏料，探索其簡(jiǎn) 單而節(jié)能的制備方法已成為目前陶瓷顏料研究的重點(diǎn)課題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種不須釆用包裹技術(shù)可耐高溫達(dá)1450。C的亞微米紅色顏 料粉體及其較低成本和能耗的簡(jiǎn)單而新穎的制備方法。
本發(fā)明所述的高溫紅色陶瓷顏料，其化學(xué)式為CaLaAl!.xCrx04,其中0.02《xS0.20, Ca: La: (Al+Cr)的摩爾比為h 1: 1，且Al: Cr的摩爾比為(l-x): x。
本發(fā)明所述高溫紅色陶瓷顏料的制備方法如下
(1 )混合硝酸鹽溶液的配制按化學(xué)式CaLaAh.xCrxO中金屬元素的上述化學(xué)計(jì) 量比，分別稱取相應(yīng)金屬元素的硝酸鹽，溶于水直接配制；
(2) 按加熱能引發(fā)自蔓延燃燒反應(yīng)的有機(jī)物加入量，稱取有機(jī)物，加入到混合硝 酸鹽溶液中，加熱溶解，繼續(xù)加熱至自蔓延燃燒反應(yīng)完成，得到煅燒前驅(qū)體；
(3) 自蔓延燃燒產(chǎn)物在空氣中900。C 150(TC煅燒2~6小時(shí)，即得超細(xì)紅色高
3溫顏料。
本發(fā)明所述的混合硝酸鹽溶液，也可以按化學(xué)式CaLaAl^CrxO中金屬元素的上 述化學(xué)計(jì)量比，分別稱取組成中相應(yīng)金屬元素的氧化物、氫氧化物或可溶于硝酸的鹽， 用硝酸溶液溶解，混合得到。
本發(fā)明所述的有機(jī)物，可以是乙二醇、甘氨酸、檸檬酸，尿素等有機(jī)物中的一種 或幾種，在本反應(yīng)中作還原劑。
目前尚無(wú)組成為CaLaAlLxCrx04紅色高溫顏料的報(bào)道，該顏料以價(jià)格較相對(duì)低廉 的稀土鑭和堿土元素鈣為主要成分，不須采用包裹技術(shù)可耐145(TC高溫，本制備方法 直接得到大小均勻，相貌規(guī)則、呈色性好的亞微米顏料粉體，制備過(guò)程不用球磨和加 入礦化劑，降低生產(chǎn)能耗和原料成本，工藝簡(jiǎn)單，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
圖l為本發(fā)明實(shí)施例1所述顏料的X射線粉末衍射圖。 圖2為本發(fā)明實(shí)施例l所述顏料的透射電鏡照片。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明將通過(guò)以下實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明。 實(shí)施例1
分別稱取4.73克Ca(N03)2.4H20， 8.66克La(N03)3.6H20， 6.90克A1(N03)3' 9H20， 0.64克Cr(N03)3' 9H20和7.44克乙二醇(HOCH2CH20H)置于裝有適量的蒸餾水燒杯 中，邊加熱，邊攪拌，使反應(yīng)物完全溶解，繼續(xù)加熱、濃縮至自蔓延燃燒反應(yīng)發(fā)生， 燃燒產(chǎn)物在空氣中130(TC保溫4小時(shí)，得到超細(xì)的高溫紅色顏料粉體。
實(shí)施例2
稱取2.00克CaC03和3.26克La203,加入25亳升7.5M硝酸溶液，邊加熱，邊 攪拌至完全溶解，在該燒杯中倒入適量的蒸餾水，然后加入稱好的6.90克A1(N03)3-9H20， 0.64克Cr(N03)3' 9H20和6.75克甘氨酸(NH2CH200H),加熱至反應(yīng)物完全溶 解，繼續(xù)加熱、濃縮至自蔓延燃燒反應(yīng)發(fā)生，燃燒產(chǎn)物在空氣中140(TC保溫3時(shí)，得 到超細(xì)的高溫紅色顏料粉體。
權(quán)利要求
1、一種高溫紅色陶瓷顏料，其特征是化學(xué)式為CaLaAl1-xCrxO4其中0.02≤x≤0.20。
2、 權(quán)利要求l所述的一種高溫紅色陶瓷顏料的制備方法，其特征是(1) 混合硝酸鹽溶液的配制按CaLaAl^CrxO中金屬元素的化學(xué)計(jì)量比，分別 稱取相應(yīng)金屬元素的硝酸鹽，溶于水；(2) 按加熱能引發(fā)自蔓延燃燒反應(yīng)的有機(jī)物加入量，稱取有機(jī)物，加入到混合硝 酸鹽溶液中，加熱溶解，繼續(xù)加熱至自蔓延燃燒反應(yīng)完成；(3) 自蔓延燃燒產(chǎn)物在空氣中卯0。C 150(TC煅燒2 6小時(shí)，即得超細(xì)紅色高 溫顏料。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高溫紅色陶瓷顏料的制備方法，其特征是所述的有 機(jī)物為乙二醇、甘氨酸、檸檬酸和尿素中的一種或幾種。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高溫紅色陶瓷顏料的制備方法，其特征是混合硝酸 鹽溶液的配制為按CaLaAl^CryO中金屬元素的化學(xué)計(jì)量比，分別稱取組成中相應(yīng) 金屬元素的氧化物、氫氧化物或可溶于硝酸的鹽，用硝酸溶液溶解，混合得到。
全文摘要
一種高溫紅色陶瓷顏料及其制備方法，屬于陶瓷顏料及其制備領(lǐng)域，所述的高溫紅色陶瓷顏料，其化學(xué)式為CaLaAl<sub>1-x</sub>Cr<sub>x</sub>O<sub>4</sub>，其中0.02≤x≤0.20，其制備方法是按CaLaAl<sub>1-x</sub>Cr<sub>x</sub>O中金屬元素的化學(xué)計(jì)量比，分別稱取相應(yīng)金屬元素的硝酸鹽，溶于水；按加熱能引發(fā)自蔓延燃燒反應(yīng)的有機(jī)物加入量，稱取有機(jī)物，加入到混合硝酸鹽溶液中，加熱溶解，繼續(xù)加熱至自蔓延燃燒反應(yīng)完成；自蔓延燃燒產(chǎn)物在空氣中900℃～1500℃煅燒2～6小時(shí)，即得超細(xì)紅色高溫顏料。本發(fā)明以價(jià)格較相對(duì)低廉的稀土鑭和堿土元素鈣為主要成分，不須采用包裹技術(shù)可耐1450℃高溫，直接得到大小均勻，相貌規(guī)則、呈色性好的亞微米顏料粉體，制備過(guò)程不用球磨和加入礦化劑，降低生產(chǎn)能耗和原料成本，工藝簡(jiǎn)單，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C04B41/85GK101624296SQ200910115790
公開(kāi)日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2009年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月30日
發(fā)明者陳偉凡 申請(qǐng)人:南昌大學(xué)