复合包裹法制备C@SiO2@ZrSiO4黑色色料的研究

张筱君，陈 婷,，江伟辉,，刘健敏，查剑锐

（1.景德镇陶瓷学院材料科学与工程学院，江西 景德镇 333403；2.国家日用及建筑陶瓷工程技术研究中心，江西 景德镇 333001）



复合包裹法制备C@SiO2@ZrSiO4黑色色料的研究

张筱君1，陈 婷1,2，江伟辉1,2，刘健敏2，查剑锐1

（1.景德镇陶瓷学院材料科学与工程学院，江西 景德镇 333403；2.国家日用及建筑陶瓷工程技术研究中心，江西 景德镇 333001）

摘要：采用四氯化锆、正硅酸乙酯为前驱体，色素炭黑为着色剂，LiF为矿化剂，聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为分散剂，通过复合包裹法制备了C@SiO2@ZrSiO4黑色包裹色料。运用FTIR、XRD、CIE-L*a*b*色度仪和TEM研究了ZrSiO4用量、合成温度和保温时间对硅酸锆合成及色料色度的影响。实验结果表明，炭黑颗粒先后被SiO2层和ZrSiO4层包覆，SiO2层有利于炭黑与ZrSiO4的结合。ZrSiO4/C摩尔比为0.85时最适合制备ZrSiO4包覆层，较低的比率会影响硅酸锆的合成，导致杂质相ZrO2和SiO2出现；大于该比率则会导致ZrSiO4包裹层过厚，同样不利于色料发色。此外，热处理制度对色度有明显影响，经氮气气氛1000 ℃热处理2 h，空气气氛800 ℃热处理2 h后，合成的C@SiO2@ZrSiO4黑色包裹色料的色度值为L*=52.37，a*=0.90,b*=2.77。关键词：黑色料；复合包裹法；硅酸锆；炭黑

E-mail:jiangweihui@jci.edu.cn

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黑色色料是最常见的陶瓷装饰用色料之一，因其色泽浑厚、稳重美观而深受人们的喜爱。目前黑色色料主要以富钴的尖晶石氧化物为主，然而钴原料价格昂贵、制备过程对环境污染较大，不利于色料的推广应用[1]。炭黑是一种价格低廉且无污染的黑色着色剂，但是由于其高温下极易被氧化，不能直接用于陶瓷色料的着色。因此，具有核壳结构的包裹型炭黑色料成为无钴黑色陶瓷色料的发展方向。……