[發(fā)明專利]一種軟機(jī)械力化學(xué)輔助固相法合成金紅石型鈦鎳黃陶瓷色料的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710455152.4
• 申請(qǐng)日: 2017-06-16
• 公開（公告）號(hào): CN107325586B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘志東;張時(shí);王燕民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C09C1/00
• 分類號(hào): C09C1/00
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 羅嘯秋

本發(fā)明屬于陶瓷材料技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種軟機(jī)械力化學(xué)輔助固相法合成金紅石型鈦鎳黃陶瓷色料的方法。將二氧化鈦、鎳鹽和三氧化二銻分散到去離子水中，然后通過介質(zhì)攪拌磨在轉(zhuǎn)速為500～4000r/min，研磨介質(zhì)填充率為60～80vol.％，研磨介質(zhì)尺寸為0.1～0.8mm，研磨時(shí)間10～60min的條件下進(jìn)行軟機(jī)械力化學(xué)處理，得到前驅(qū)體，再于900～1200℃燒結(jié)，得到金紅石型鈦鎳黃陶瓷色料。本發(fā)明制備的鈦鎳黃陶瓷色料，呈金紅石型結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定且耐高溫性能好；同時(shí)色調(diào)純正，黃度值、明度值均較高；燒結(jié)溫度較傳統(tǒng)固相法至少可降低100℃，能耗少，具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于陶瓷材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種軟機(jī)械力化學(xué)輔助固相法合成金紅石型鈦鎳黃陶瓷色料的方法。

背景技術(shù)

無機(jī)色料具有良好的熱穩(wěn)定性能和化學(xué)穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，特別是陶瓷工業(yè)。傳統(tǒng)黃色陶瓷色料的原料多含有Cd、Cr、Pb等重金屬元素，使用過程中容易滲出，造成環(huán)境污染，影響人類健康；現(xiàn)有專利中，有不少是關(guān)于環(huán)境友好型黃色陶瓷色料的制備方法的。中國專利CN104892030A公布了“一種納米鐠黃陶瓷色料的制備方法”采用溶膠凝膠法制備了鐠黃色料的前驅(qū)體，通過球磨機(jī)研磨處理1～2h，再進(jìn)行燒結(jié)得到環(huán)境友好的鐠黃色料。此方法制備的鐠黃陶瓷色料的原料中含有稀土元素鐠，制備成本高，且制備工藝復(fù)雜，不利于大規(guī)模應(yīng)用。

金紅石型鈦鎳黃陶瓷色料采用Ni、Sb離子摻雜進(jìn)入TiO₂金紅石晶體結(jié)構(gòu)的方法制備，原材價(jià)格低廉。金紅石型結(jié)構(gòu)具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐高溫性能。Ni、Sb離子摻雜進(jìn)入金紅石晶體中，在使用過程中不容易滲出，因此，金紅石型鈦鎳黃陶瓷色料是一種環(huán)境友好型陶瓷色料。目前，金紅石型鈦鎳黃陶瓷色料存在的不足主要表現(xiàn)為黃度值較低且偏向黃綠色調(diào)，明度不足等(M.Dondi,G.Cruciani,F.matteucci,et al.,The role ofcounterions(Mo,Nb,Sb,W)in Cr-,Mn-,Ni-and V-doped rutile ceramic pigments:part2.colour and technological properties,Cream.Int.32(4)(2006)393-405)。因此，現(xiàn)在亟待解決的是采用低成本有效方法提高金紅石型鈦鎳黃陶瓷色料的發(fā)色性能，獲得明亮純黃的鈦鎳黃陶瓷色料。

制備無機(jī)陶瓷色料通常采用固相法、溶膠凝膠法以及化學(xué)沉淀法等。溶膠凝膠法和化學(xué)沉淀法工藝復(fù)雜、成本較高、產(chǎn)量較小。傳統(tǒng)的固相法工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)量大，但是能耗高，產(chǎn)品純度低、粒徑大。機(jī)械力化學(xué)法作為一種工藝簡(jiǎn)單且耗能少的方法受到了越來越多的關(guān)注。中國專利CN1699271公布了“用機(jī)械力化學(xué)法低溫制備高純莫來石的方法”，采用行星球磨機(jī)或振動(dòng)磨對(duì)原料進(jìn)行研磨預(yù)處理，在1150～1450℃燒結(jié)，即制得純度為95～98％的莫來石，降低了煅燒溫度，從而節(jié)省能源。但行星球磨機(jī)或振動(dòng)磨能量密度低，所需研磨處理時(shí)間較長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種軟機(jī)械力化學(xué)輔助固相法合成金紅石型鈦鎳黃陶瓷色料的方法。該方法成本低，對(duì)環(huán)境友好，所得陶瓷色料黃度值高、黃色純正、明度值高。

本發(fā)明的再一目的在于提供一種通過上述方法得到的金紅石型鈦鎳黃陶瓷色料。

本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種軟機(jī)械力化學(xué)輔助固相法合成金紅石型鈦鎳黃陶瓷色料的方法，包括如下步驟：

(1)將二氧化鈦、鎳鹽和三氧化二銻加入到去離子水中，再加入分散劑攪拌分散均勻，得到懸浮液；

(2)將步驟(1)的懸浮液加入到介質(zhì)攪拌磨中進(jìn)行軟機(jī)械力化學(xué)處理，轉(zhuǎn)速控制為500～4000r/min，研磨介質(zhì)填充率為60～80vol.％，研磨介質(zhì)尺寸控制為0.1～0.8mm，研磨時(shí)間10～60min，得到分散均勻的懸浮液；