[發明專利]鈷藍玻璃色料的制備方法

有效

• 申請號: 202111086328.6
• 申請日: 2021-09-16
• 公開（公告）號: CN113896415B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 黃曉晨;朱海勇;王傳虎;任建林;王虎;王佳杰;楊李林
• 申請（專利權）人: 蚌埠學院;安徽鳳陽玻璃有限公司
• 主分類號: C03C1/04
• 分類號: C03C1/04
• 代理公司: 蚌埠鼎力專利商標事務所有限公司 34102
• 代理人: 王琪;陸淑賢

本發明涉及材料科學技術領域，具體涉及一種鈷藍玻璃色料的制備方法；包括將Na₂CO₃、SiO₂、Al₂O₃和Co₂O₃混合，處理所得混合物的粒徑≤300nm，之后在不低于1000℃下煅燒不少于30分鐘；本發明提供一種鈷藍的制備方法，具有工藝簡單、成本低廉、對設備要求低、產品純度高、雜質少的技術優勢。

技術領域

本發明涉及材料科學技術領域，具體涉及一種鈷藍玻璃色料的制備方法。

背景技術

鈷藍(CoAl₂O₄)是一種金屬氧化物混相顏料，具有尖晶石結構，其中Co²⁺位于尖晶石結構的四面體孔隙中，Al³⁺位于八面體間隙中，結構高度對稱，穩定性強。鈷藍著色能力強，顏色穩定，具有優良的耐溫、耐候和耐化學穩定性能，應用廣泛于耐高溫涂料、陶瓷顏料、工程塑料和玻璃著色等領域。

鈷藍的傳統制備方法為固相法。鋁氧化物和鈷氧化物充分混合后，在高溫下燒結得到鈷藍玻璃色料。由于反應速率受擴散動力學影響，固相法合成鈷藍時，不僅反應過程耗時耗能，而且反應產物團聚嚴重，著色能力不強，高溫穩定性差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鈷藍玻璃色料的制備方法，包括如下步驟：

Na₂CO₃、SiO₂、Al₂O₃和Co₂O₃混合，處理所得混合物的粒徑≤300nm，之后在不低于1000℃下煅燒不少于30分鐘。

本發明優選的技術方案中，所述Na₂CO₃、SiO₂、Al₂O₃和Co₂O₃的混合摩爾比例為1：(1-5)：(0.01-1)：(0.01-1)，優選為1：(2-3)：(0.02-0.06)：(0.02-0.06)，還優選為1:(2.532-2.671)：(0.0479-0.0561)：(0.0427-0.0514)。

本發明優選的技術方案中，所述處理方法為對混合物進行球磨和干燥處理，優選的，所述球磨用設備為球磨機，優選為高速球磨機，包括不銹鋼球磨罐和研磨珠，所述球磨機的裝球量為20-40g，球料比為(10-7)：(1-2)，轉速為800-1200rpm。

本發明優選的技術方案中，所述研磨珠包括大球和小球，大球直徑為8-12mm，小球直徑為3-7mm，大球和小球的數量比例為(10-7):(1-2)。

本發明優選的技術方案中，所述球磨方法為：球磨20-30min，暫停10-20min，如此循環間歇式球磨，循環次數為4-8次。

本發明優選的技術方案中，所述球磨在稀有氣體環境中和/或分散劑存在下進行。

本發明優選的技術方案中，所述稀有氣體為高純氬氣或氮氣。

本發明優選的技術方案中，所述分散劑為無水乙醇。

本發明優選的技術方案中，所述混合物與分散劑的質量體積比為(2-5):(1-2)。

本發明優選的技術方案中，所述干燥溫度為≤200℃，優選為50-100℃，還優選為55-80℃，干燥失重≥5％，優選≥8％。

本發明優選的技術方案中，所得混合物的粒徑≤150nm，優選粒徑≤100nm，還優選粒徑為50-90nm。

本發明優選的技術方案中，所述煅燒溫度為1000-1400℃。