專利名稱：一種硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陶瓷色料的制備方法，尤其涉及一種硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，裝飾市場需要大量的陶瓷產(chǎn)品且人們對裝飾效果要求也越來越高。目前市場上鎘黃在陶瓷釉料中800°C以下有發(fā)色，但存在穩(wěn)定性差易氧化發(fā)黑的問題，同時還存在使用條件超過800°C時，在陶瓷制品中完全氧化而不發(fā)色的問題。由此可見，如何進行技術(shù)改進，提供一種硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料及其制備方法，得到的硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料發(fā)色力強、耐高溫、穩(wěn)定性好，能在市場上廣泛使用，這是本領(lǐng)域目前需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料的制備方法，制得的硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料發(fā)色能力強、耐高溫。基于此，本發(fā)明還提供一種硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料的制備方法，包括如下步驟:1)將氧氯化鋯與硫酸鎘按摩爾比(1.3-1.5):(0.13-0.15)溶于水配制成質(zhì)量濃度為27%-45%的A溶夜；2)再將硫化鈉與五水偏硅酸鈉及氫氧化鈉按摩爾比(0.25-0.35): (1.13-1.23):(0.31-0.35)溶于水配制成質(zhì)量濃度7% -15%的B溶液；3)攪拌B溶液，同時用A溶液滴定進行中和反應(yīng)，直至PH值為8.0 8.5即完成反應(yīng);4)反應(yīng)完成后進行壓濾，再干燥至含水率小于4% ；5)將干燥物進行粉碎，使細度為400 500目，得到干燥物；6)將100重量份的粉碎后的干燥物與3 5重量份的礦化劑混合均勻，在IOOO0C -1050°C的溫度下煅燒，得到煅燒物，將45 55重量份的煅燒物與25 35重量份的濃度為45% 55%的硫酸混合，浸泡20-48小時，水洗至中性，然后研磨至細度D90為22 28 μ m,再干燥，得到硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料。優(yōu)選地，步驟3)的中和反應(yīng)的反應(yīng)時間為4 6小時。優(yōu)選地，步驟4)中的干燥在250°C以下的溫度環(huán)境中進行。優(yōu)選地，所述礦化劑為鹵化物。優(yōu)選地，所述礦化劑為氟化鋰、氯化鈉、氯化鉀、氟化鈉中的任意一種或兩種以上的混合物。優(yōu)選地，步驟6)中的研磨為采用球磨機進行球磨。
優(yōu)選地，將得到的硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料過325目。本發(fā)明的一種硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料，由前述的制備方法制得。優(yōu)選地，本發(fā)明的硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料具有如下性狀:外觀:黃色粉末；明度:70^ 80 ;色相:2彡a彡12 ;色相:60 ^ b ^ 85 ;粒度:D90 為 22 μ m 28 μ m。與現(xiàn)有技術(shù)中利用單一固相法將各種原料直接混合進行制備的傳統(tǒng)方法相比，本發(fā)明硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料的制備方法利用可溶性化合物通過液相化學(xué)反應(yīng)，大大提高了反應(yīng)物的細度及活性，再經(jīng)過高溫煅燒的固相反應(yīng)后，得到耐高溫性能好，發(fā)色能力強的硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料，能適應(yīng)高達1300°C的燒成溫度，在市場上能得到廣泛的應(yīng)用。
具體實施例方式本發(fā)明的構(gòu)思為:在制備過程中，先將原料進行液相反應(yīng)，其后再在高溫下進行固相反應(yīng)，這樣就使得到的硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料在后期的應(yīng)用中，發(fā)色能力強，得到的產(chǎn)品色澤明亮、耐高溫性好，釉面光滑。硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料的耐高溫性能及發(fā)色能力強是檢測ZrSiO4晶體包裹CdS顆粒包裹率的一個重要標志。相對現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)方法利用單一固相法將各種原料直接混合進行制備，本發(fā)明利用可溶性化合物通過液相化學(xué)反應(yīng)，大大提高了反應(yīng)物的細度及活性，同時經(jīng)過高溫煅燒后，可得到耐高溫性能好，發(fā)色能力強包裹大紅陶瓷色料。本發(fā)明制備的硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料，在陶瓷色釉中發(fā)色能力強、色澤明亮、耐高溫性能良好，較目前市場上的單一固相法合成大紅色料，能更加廣泛使用。為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合通過具體的實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。本發(fā)明的硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料的制備方法，包括如下步驟:1)將氧氯化鋯與硫酸鎘按摩爾比(1.3-1.5):(0.13-0.15)溶于水配制成質(zhì)量濃度為27% -45%的A溶夜；2)再將硫化鈉與五水偏硅酸鈉及氫氧化鈉按摩爾比(0.25-0.35): (1.13-1.23):(0.31-0.35)溶于水配制成質(zhì)量濃度為7% -15%的B溶液；3)攪拌B溶液，同時用A溶液滴定進行中和反應(yīng)，直至PH值為8.0 8.5即完成反應(yīng);4)反應(yīng)完成后進行壓濾，再干燥至含水率小于4%，得到干燥物；5)將干燥物進行粉碎，使細度為400 500目；6)將100重量份的粉碎后的干燥物與3 5重量份的礦化劑混合均勻，在IOOO0C -1050°C的溫度下煅燒，得到煅燒物，將45 55重量份的煅燒物與25 35重量份的濃度為45% 55%的硫酸混合，浸泡20-48小時，水洗至中性，然后研磨至細度D90為22 28 μ m,再干燥，得到硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料。由以上制備方法制得的硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料，具有以下特性:外觀:黃色粉末；化學(xué)式:Zr02.SiO2.CdS明度L滿足70≤L≤80 ;
色相a滿足2彡a彡12 ;色相b滿足60彡b彡75D90:22-28 μ m。以下通過具體的實施例進行詳細說明:實施例一本實施例中的硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料的制備方法，包括如下步驟:I)將氧氯化鋯與硫酸鎘按摩爾比1.3:0.15的比例溶于水配制成質(zhì)量濃度為27%的A溶夜，混合均勻；2)再將硫化鈉、五水偏硅酸鈉及氫氧化鈉按摩爾比0.25:1.13:0.31溶于水配制成質(zhì)量濃度為15%的B溶液，混合均勻；3)將B溶液置于攪拌反應(yīng)桶內(nèi)，在攪拌的同時用A溶液滴定，進行中和反應(yīng)，反應(yīng)時間為4小時,反應(yīng)完成后檢測PH值為8.0 ；4)反應(yīng)完成后將得到的半成品進行壓濾，在250°C的溫度環(huán)境下干燥至含水率小于4% ；5)將干燥后的半成品進行粉碎，細度控制在400-500目之間；6)將粉碎后的半成品與礦化劑按100:5的重量比混合均勻；7)將混合均勻的物料在1000°C的溫度下煅燒，將得到的煅燒物與濃度為50%的硫酸按重量比55:35混合，浸泡20小時，然后水洗至中性，再加入球磨機球磨，直至細度達到D90為22 μ m_28 μ m,干燥后過325目篩制成成品。將本實施例制得的色料與傳統(tǒng)單純采用固相法制得的色料同時進行以下檢測對比:1、細度檢測現(xiàn)有技術(shù)(單純采用固相法)D90:25.5本實施例:D9O:22.52、發(fā)色能力檢測所使用的釉色基礎(chǔ)釉式:0.248K20 0.003Fe203 3.56Si20 0.021Ba00.073Na20 0.504A1203 0.003Zn0 0.12Ca0向基礎(chǔ)釉中外加質(zhì)量分數(shù)為3%的合成色料，釉燒溫度為1300°C，燒成時間為70分鐘，保溫時間15-30分鐘。測得的數(shù)據(jù):現(xiàn)有技術(shù)(單純采用固相法):L:86.25 a:2.5 b:56.45 ；本實施例:L:75.19 a:6.46 b:70.20;通過上述檢測結(jié)果對比，兩種色料在陶瓷釉面可以看出，現(xiàn)有技術(shù)中采用傳統(tǒng)固相法合成的色料在應(yīng)用時釉面起泡，發(fā)色偏暗，發(fā)色很淺且不穩(wěn)定；而本實施例的色料在應(yīng)用時釉面光滑，從色差值可以看出本實施例的色料發(fā)色強且非常穩(wěn)定。本實施例中，制成的A溶液的質(zhì)量百分比濃度為27%，在其他實施例中，可以為27% 45%的任意一值，如28%、33%、38%、41%、44%、45%等；本實施例中B溶液的質(zhì)量百分比濃度為15%，在其他實施例中， 也可為7% 15%中的任意一值，如8%、10%、12%、14%、15%等。
實施例二本實施例中的硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料的制備方法，包括如下步驟:I)將氧氯化鋯與硫酸鎘按摩爾比1.5:0.15比例溶于水配制成質(zhì)量濃度為27%的A溶夜，混合均勻；2)再將硫化鈉與五水偏硅酸鈉及氫氧化鈉按摩爾比0.25:1.13:0.31的比例溶解于水配制成質(zhì)量濃度為15%的B溶液，混合均勻；3)將B溶液置于攪拌反應(yīng)桶內(nèi)，在攪拌的同時用A溶液滴定，進行中和反應(yīng)，反應(yīng)時間為5小時,反應(yīng)完成后檢測PH值為9 ；4)反應(yīng)完成后將得到的半成品進行壓濾，在250°C的溫度環(huán)境下干燥至含水率小于4% ；5)將干燥后的半成品進行粉碎，細度控制在400-500目之間；6)將粉碎后的半成品與礦化劑按100:5的重量比混合均勻；7)將混合均勻的物料在1050°C的溫度下煅燒，將煅燒物與50%的硫酸按質(zhì)量百分比55:35混合，浸泡20小時，然后水洗至中性，再加入球磨機球磨，直至細度達到D90為22 μ m-28 μ m,干燥后過325目篩制成成品。`將本實施例制得的色料與實施例一制得的色料同時進行以下檢測對比:1、細度檢測實施例一制得的色料:D90:22.5um本實施例:D90:21.8um2、發(fā)色能力檢測所使用的釉色基礎(chǔ)釉式:0.248K20 0.003Fe203 3.56Si20 0.021Ba00.073Na20 0.504A1203 0.003Zn0 0.12Ca0向基礎(chǔ)釉中外加質(zhì)量分數(shù)為3%的合成色料，釉燒溫度為1300°C，燒成時間為70分鐘，保溫時間15-30分鐘。測得的數(shù)據(jù):實施例一:L:75.19 a:6.46 b:70.20;本實施例:L:80.19a:5.12 b:60.20 ；通過上述檢測結(jié)果對比，兩種色料在陶瓷釉面可以看出，實施例一制備的色料發(fā)色偏深偏黃，而實施例二發(fā)色很淺且不穩(wěn)定，由此可知，溶液混合反應(yīng)調(diào)節(jié)PH值太高會導(dǎo)致最終色料發(fā)色缺黃偏淺，因為PH高會導(dǎo)致偏硅酸鈉反應(yīng)得來的硅酸沉淀被重新溶解，使得硅酸鋯載體所需的鋯元素多而硅元素少比例不一致，從而導(dǎo)致形成的色料被多余的氧化鋯(色釉料乳濁劑:有使色料變淺的作用)沖淡發(fā)色。實施例三本實施例中的硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料的制備方法，包括如下步驟:I)將氧氯化鋯和硫酸鎘按摩爾比1.4:0.15比例溶于水配制成質(zhì)量濃度為50% A溶夜，混合均勻；2)再將硫化鈉、五水偏硅酸鈉、氫氧化鈉按摩爾比0.25:1.13:0.31比例溶解配制成質(zhì)量濃度為15%的B溶液，混合均勻；
3)將B溶液置于攪拌反應(yīng)桶內(nèi)，在攪拌的同時用A溶液滴定，進行中和反應(yīng)，反應(yīng)時間為6小時，反應(yīng)完成后檢測PH值為8.0 ;4)反應(yīng)完成后將得到的半成品進行壓濾，在250°C的溫度環(huán)境下干燥至含水率小于4% ；5)將干燥后的半成品進行粉碎，細度控制在400-500目之間；6)將粉碎后的半成品與礦化劑按100:5的重量比混合均勻；7)將混合均勻的物料在1020°C的溫度下煅燒，將煅燒物與50%的硫酸按質(zhì)量百分比50:30混合，靜泡20小時，然后水洗至中性，再加入球磨機球磨，直至細度達到D90為22-28 μ m,干燥后過325目篩制成成品。將本實施例制得的色料與實施例一制得的色料同時進行以下檢測對比:1、細度檢測實施例一制得的色料:D90:22.5本實施例:D9O:23.12、發(fā)色能力檢測所使用的釉色基礎(chǔ)釉式:0.248K20 0.003Fe203 3.56Si20 0.021Ba00.073Na20 0.504 A1203 0.003Zn0 0.12Ca0向基礎(chǔ)釉中外加質(zhì)量分數(shù)為3%的合成色料，釉燒溫度為1300°C，燒成時間為70分鐘，保溫時間15-30分鐘。測得的數(shù)據(jù):實施例一:L:75.19 a:6.46 b:70.20;本實施例:L:79.21a:5.36 b:67.39 ；通過上述檢測結(jié)果對比，兩種色料在陶瓷釉面可以看出，實施例一制得的色料發(fā)色偏暗，偏黃，而本實施例發(fā)色很淺且不穩(wěn)定；由此可知，當硫酸鎘和氧氯化鋯溶液質(zhì)量濃度超過45%時，制得的包裹色料發(fā)色偏淺且缺黃。A溶液質(zhì)量濃度偏大時會造成溶液酸度大，當?shù)味˙溶液反應(yīng)會導(dǎo)致副反應(yīng)加速，酸中和B溶液的氫氧根或酸與硫化鈉反應(yīng)，反應(yīng)導(dǎo)致生成的硫化鎘和氫氧化鋯沉淀變少，最終導(dǎo)致產(chǎn)品發(fā)色效果差。實施例四本實施例中的包裹大紅陶瓷色料的制備方法，包括如下步驟:I)將氧氯化鋯和硫酸鎘按摩爾比1.4:0.15比例溶于水配制成質(zhì)量濃度為27%的A溶夜，混合均勻；2)再將硫化鈉、五水偏硅酸鈉、氫氧化鈉按摩爾比0.25:1.13:0.31比例溶解于水配制成質(zhì)量濃度為15%的B溶夜，混合均勻；3)將B溶液置于攪拌反應(yīng)桶內(nèi)，在攪拌的同時用A溶液滴定，進行中和反應(yīng)，反應(yīng)時間為5小時，反應(yīng)完成后檢測PH值為8.4 ;4)反應(yīng)完成后將得到的半成品進行壓濾，在250°C的溫度環(huán)境下干燥至含水率小于4% ；5)將干燥后的半成品進行粉碎，細度控制在400-500目之間；6)將粉碎后的半成品與礦化劑按100:5的重量比混合均勻；
7)將混合均勻的物料在1030°C的溫度下煅燒，將煅燒物與50%的硫酸按質(zhì)量百分比50:35混合，浸泡30小時，然后水洗至中性，再加入球磨機球磨，直至細度達到D90為22 μ m-28 μ m,干燥后過325目篩制成成品。將本實施例制得的色料與實施例一制得的色料同時進行以下檢測對比:1、細度檢測實施例一制得的色料:D90:22.5本實施例:D90:22.32、發(fā)色能力檢測所使用的釉色基礎(chǔ)釉式:0.248K20 0.003Fe203 3.56Si20 0.02IBaO0.073Na20 0.504A1203 0.003Zn0 0.12Ca0向基礎(chǔ)釉中外加質(zhì)量分數(shù)為3%的合成色料，釉燒溫度為1300°C，燒成時間為70分鐘，保溫時間15-30分鐘。測得的數(shù)據(jù):實施例一:L:75.19 a:6.46 b:70.20;本實施例:L:73.06 a:7.58 b:73.89通過上述檢測結(jié)果對比，本實施例制得的產(chǎn)品發(fā)色比實施例一偏深偏紅偏黃，且釉面更光滑無針孔。由于產(chǎn)品是高溫時硫化鎘經(jīng)過生成的硅酸鋯晶體包裹而成，硫化鎘在沒達到生成硅酸鋯晶體的溫度就會分解，導(dǎo)致硅酸鋯包裹硫化鎘會存在缺陷，難以完全包裹住發(fā)色母體硫化鎘，未被包裹的硫化鎘發(fā)色母體會附在晶體表面，會造成產(chǎn)品發(fā)色不穩(wěn)定或釉用時使釉面起泡，經(jīng)過酸泡能解決該問題，由步驟7)可知，本實施例酸泡的時間相比實施例一加長，這更有利于酸與多余的沒被包裹附在晶體表面的發(fā)色母體反應(yīng)而被去除掉，解決了釉用時的起泡問題，發(fā)色更純正。以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出的是，上述優(yōu)選實施方式不應(yīng)視為對本發(fā)明的限制，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當以權(quán)利要求所限定的范圍為準。對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)將氧氯化鋯與硫酸鎘按摩爾比(1.3-1.5):(0.13-0.15)溶于水配制成質(zhì)量濃度為27% -45%的A溶夜； 2)再將硫化鈉與五水偏硅酸鈉及氫氧化鈉按摩爾比(0.25-0.35):(1.13-1.23):(0.31-0.35)溶于水配制成質(zhì)量濃度為7% -15%的B溶液； 3)攪拌B溶液，同時用A溶液滴定進行中和反應(yīng)，直至PH值為8.0 8.5即完成反應(yīng)； 4)反應(yīng)完成后進行壓濾，再干燥至含水率小于4%，得到干燥物； 5)將干燥物進行粉碎，使細度為400 500目； 6)將100重量份的粉碎后的干燥物與3 5重量份的礦化劑混合均勻，在IOOO0C -1050°C的溫度下煅燒，得到煅燒物，將45 55重量份的煅燒物與25 35重量份的濃度為45% 55%的硫酸混合，浸泡20-48小時，水洗至中性，然后研磨至細度D90為22 28 μ m,再干燥，得到硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料的制備方法，其特征在于，步驟3)的中和反應(yīng)的反應(yīng)時間為4 6小時。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料的制備方法，其特征在于，步驟4)中的干燥在250°C以下的溫度環(huán)境中進行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料的制備方法，其特征在于，所述礦化劑為鹵化物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料的制備方法，其特征在于，所述礦化劑為氟化鋰、氯化鈉、氯化鉀、氟化鈉中的任意一種或兩種以上的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料的制備方法，其特征在于，步驟6)中的研磨為采用球磨機進行球磨。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料的制備方法，其特征在于，步驟6)中，將得到的硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料過325目。
8.—種娃酸錯包裹鎘黃陶瓷色料,其特征在于，由權(quán)利要求1 7任一項所述的制備方法制得。
9.如權(quán)利要求8所述的硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料，其特征在于，具有如下性狀: 外觀:黃色粉末；明度:70 < L < 80 ;色相:2 < a < 12 ;色相:60 < b < 85 ;粒度:D90力 22 μ m 28 μ m。
全文摘要
本發(fā)明公開一種硅酸鋯包裹鎘黃陶瓷色料的制備方法，包括如下步驟1)將氧氯化鋯與硫酸鎘按摩爾比(1.3-1.5)(0.13-0.15)溶于水配制成質(zhì)量濃度為27％-45%的A溶夜；2)再將硫化鈉與五水偏硅酸鈉及氫氧化鈉按摩爾比(0.25-0.35)(1.13-1.23)(0.31-0.35)溶于水配制成質(zhì)量濃度7％-15％的B溶液；3)攪拌B溶液，同時用A溶液滴定進行中和反應(yīng)，直至PH值為8.0～8.5即完成反應(yīng)；4)反應(yīng)完成后進行壓濾，再干燥至含水率小于4％；5)將干燥物進行粉碎，使細度為400～500目；6)將100重量份的粉碎后的干燥物與3～5重量份的礦化劑混合均勻，在1000℃-1050℃的溫度下煅燒，將45～55重量份的煅燒物與25～35重量份的濃度為45%～55%的硫酸混合，浸泡20-48小時，水洗至中性，研磨至細度D90為22～28μm，再干燥即得。
文檔編號C04B41/86GK103145451SQ20131010857
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月29日
發(fā)明者周占明 申請人:佛山市南海萬興材料科技有限公司