水热法制备包裹色料



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近几年来,包裹色料从研究开发到工业化生产,取得了前所未有的可喜局面。在这方面的研究可以归纳为以下三类,总的来说都是采用合适的保护方法,以提高色料的使用温度。第—类采用熔剂包裹法。采用含18—30%Cd的硅酸盐熔剂保护色料,可改善了色料的耐热性能;Panzarino[1]等用—种碱硅酸盐玻璃作稳定剂将色料的耐热温度提高到800℃,朱振峰[2]提出了“表层保护机理”及“熔剂颗粒裹机理”,并研制出了“耐热釉上丝网大红色料”。第二类采用基础釉包裹法。杨贤光等[3-5]用基础釉保护法制得了高温大红色釉。第三类采用异晶包裹法。W.Volker[6]分别用ZrSiO4、SnO2和TiO2作为基质对Cd(S,Se)进行异晶包裹,将色料耐热温度提高到1200 oC以上,V.L.Lavilla[7]等详细研究了用ZrSiO4包裹Cd(S,Se)的反应机理; Arno Broll等[8]报导了干法混料,高温烧结合成ZrSiO4包裹色料,但包裹效率极低(1—2%),吴大清等[9]用共沉淀法将Cd(S,Se)的包裹率提高到6—7%;A.Spiller等[10]用共沉淀方法将包裹率提到9%左右,目前市场销售的包裹色料的包裹率在12%左右,达到了目前较高水平。即是如此,包裹率还是太低,大部分色料在ZrSi04形成时已经分解,所以降低ZrSi04晶粒生长的温度是问题的关键。
  水热法是—种利用水作为活媒并在高温、高压下制备、研究材料的—种方法。近年来水热法制备陶瓷粉体越来越引起人们的重视。水热法制备的陶瓷粉体具有晶粒细小(制备的Cd(S,Se)晶体可达100nm)、发育完整、粒度均匀以及成份纯净等特点。而且制备过程无污染、制造周期短、制出的粉体避免了锻烧法制粉体使粉体结构不完整的缺陷。另外,水热法制粉的温度低(<350℃),是一种非常有前景的粉体制备方法。用水热法制备包裹率较高的包裹高温陶瓷色料已取得了突破性进展[11、12]。不同晶体可在不同的条件(水热釜中的压力与温度等)下析出。这样,可使陶瓷色料晶体先析出,然后改变条件,以便使包裹晶体析出。由于包裹晶体析出时,水热釜中已有晶体存在,故它将以先析出的晶体为晶核剂生长,从而可达到将色料包裹的目的。

  可以看出,晶粒发育良好,其成分为Zr、Si、Se、S、O即ZrSiO4包裹Cd(S,Se)颗粒。水热法制备高温包裹色料是目前为止最科学最有效的方法,但还没有工业化生产。这种方法的研究成功无疑会加速高新技术在传统陶瓷生产中的应用,有助于传统陶瓷新品种的开发。