非水解溶胶-凝胶法制备Cr掺杂α-Al2O3红色色料

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以无水三氯化铝(AlCl3)和三氯化铬(CrCl3)为原料,无水乙醇为溶剂和铝粉为还原剂,采用非水解溶胶-凝胶法制备Cr掺杂α-Al2O3红色色料,通过XRD、FE-SEM、激光粒度仪和CIE-L*a*b*色度仪等测试手段研究了掺杂离子浓度、Al粉添加量、前驱体浓度和热处理温度对色料的相组成、形貌及呈色性能的影响。结果表明:在Cr3+掺杂浓度为0~5at.%范围内,随掺杂浓度增加,α-Al2O3的晶胞参数和晶胞体积均逐渐增大,说明Cr3+离子成功固溶进入α-Al2O3晶格中。色料a*值随Cr3+掺杂浓度增加呈现先增加后减少趋势,同时,提高前驱体浓度和还原剂的添加量有利于改善色料的呈色性能;随热处理温度增加,色料a*值先增加后趋于平稳,色料粒径逐渐增大;当Cr3+掺杂浓度为4at.%、Al粉添加量(与CrCl3摩尔比)为6:1、前驱体浓度为0.4mol/L时,经1200°C热处理2h,可制备呈色性能良好(a*=14.32)和粒径较小(D50=7.85μm)的粉红色色料,其有望应用于陶瓷装饰领域。
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