论文部分内容阅读
本文采用均匀沉淀法结合CO2超临界流体干燥技术合成陶瓷色料前驱体粉末,然后在不同温度下煅烧得到陶瓷色料样品。采用XRD、FT-IR、 TG/DTA、SEM和TEM等测试手段对色料前驱体及陶瓷色料样品进行表征,同时,利用CIE-L*a*b*和漫反射光谱(DRS)对陶瓷色料的颜色进行测定。采用尿素均匀沉淀法制备了钻蓝色料前驱体沉淀物,经自然干燥后得到前驱体粉体,前驱体由无定形的氢氧化物和碳酸盐混合物组成。XRD结果表明前驱体在700℃空气中煅烧后出现尖晶石型晶相,1000℃煅烧得到完整尖晶石型的钻蓝色料。FT-IR结果表明,在650,550,540,520,500,490cm-1处的振动吸收对应是尖晶石结构。其中,650cm-1附近的吸收带对应是(Zn04),此处的吸收强度随着Co含量的升高而降低,表明Co2+占据四面体空隙。SEM照片显示所得钻蓝色料粉体颗粒尺寸分布不均匀、团聚较严重。CIE-L*a*b*系统及DRS测定,矿化剂HBO3对L*a*b*值是没有影响的,HBO3仅促进固相反应的进行,使得发色Co2+离子更易进入ZnAl2O4晶格中,从而合成所需要的色料晶体。样品CoxZn1-xAl2O4的漫反射光谱显示在540nm-630nm范围之间强力吸收黄色、橙色和红色的光。因此,钻蓝色料主要呈现蓝色。采用CO2超临界流体干燥技术结合尿素均匀沉淀法制备了Co0.3Zn0.7Al2O4前驱体,XRD结果表明前驱体800℃煅烧后直接生成了纯尖晶石相。从SEM图片可以看出,1000℃和1100℃煅烧后生成的色料粉体能呈现良好的分散性,颗粒呈类球形状,尺寸分布于35-60nm。与自然干燥法结果相比,CO2超临界干燥极大的减轻粉体严重团聚的现象,使色料前驱体粉末具有良好的分散性和较高烧结活性。两种干燥方法对钻蓝色料的L*a*b*值影响很大,尤其是对b*值的影响。经超临界干燥制得的前躯体在700-1000℃煅烧所得色料的呈色性弱于自然干燥的色料样品,但煅烧温度高于1000℃以后,超临界干燥所得的色料更加鲜艳细腻。采用尿素均匀沉淀法制备了镨锆黄色料沉淀物,自然干燥后得到前驱体粉体,不同温度煅烧后制得PrxZr1-xSiO4镨锆黄色料粉体。XRD结果表明,煅烧温度为900℃时,主晶相是单斜二氧化锆。同时,出现了固溶体Pr2Zr2O7和Pr9.33Si6O26的特征衍射峰,表明Pr4+已经固溶到ZrSiO4晶格中了,从而说明制备出了PrxZr1-xSiO4固溶型锆镨黄色料。Pr4+含量在0.03≤x≤0.07之间,煅烧温度为800℃和1200℃时,能得到黄色强度高的镨锆黄色料。