专利名称：一种硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及陶瓷色料的制备方法，尤其涉及一种硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料及其制备方法。
背景技术：
随着社会经济的发展，装饰市场需要大量的陶瓷产品且人们对装饰效果要求也越来越高。目前市场上镉黄在陶瓷釉料中800°C以下有发色，但存在稳定性差易氧化发黑的问题，同时还存在使用条件超过800°C时，在陶瓷制品中完全氧化而不发色的问题。由此可见，如何进行技术改进，提供一种硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料及其制备方法，得到的硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料发色力强、耐高温、稳定性好，能在市场上广泛使用，这是本领域目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料的制备方法，制得的硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料发色能力强、耐高温。基于此，本发明还提供一种硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料。为解决以上技术问题，本发明的技术方案是:一种硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料的制备方法，包括如下步骤:1)将氧氯化锆与硫酸镉按摩尔比(1.3-1.5):(0.13-0.15)溶于水配制成质量浓度为27%-45%的A溶夜；2)再将硫化钠与五水偏硅酸钠及氢氧化钠按摩尔比(0.25-0.35): (1.13-1.23):(0.31-0.35)溶于水配制成质量浓度7% -15%的B溶液；3)搅拌B溶液，同时用A溶液滴定进行中和反应，直至PH值为8.0 8.5即完成反应;4)反应完成后进行压滤，再干燥至含水率小于4% ；5)将干燥物进行粉碎，使细度为400 500目，得到干燥物；6)将100重量份的粉碎后的干燥物与3 5重量份的矿化剂混合均匀，在IOOO0C -1050°C的温度下煅烧，得到煅烧物，将45 55重量份的煅烧物与25 35重量份的浓度为45% 55%的硫酸混合，浸泡20-48小时，水洗至中性，然后研磨至细度D90为22 28 μ m,再干燥，得到硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料。优选地，步骤3)的中和反应的反应时间为4 6小时。优选地，步骤4)中的干燥在250°C以下的温度环境中进行。优选地，所述矿化剂为卤化物。优选地，所述矿化剂为氟化锂、氯化钠、氯化钾、氟化钠中的任意一种或两种以上的混合物。优选地，步骤6)中的研磨为采用球磨机进行球磨。
优选地，将得到的硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料过325目。本发明的一种硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料，由前述的制备方法制得。优选地，本发明的硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料具有如下性状:外观:黄色粉末；明度:70^ 80 ;色相:2彡a彡12 ;色相:60 ^ b ^ 85 ;粒度:D90 为 22 μ m 28 μ m。与现有技术中利用单一固相法将各种原料直接混合进行制备的传统方法相比，本发明硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料的制备方法利用可溶性化合物通过液相化学反应，大大提高了反应物的细度及活性，再经过高温煅烧的固相反应后，得到耐高温性能好，发色能力强的硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料，能适应高达1300°C的烧成温度，在市场上能得到广泛的应用。
具体实施例方式本发明的构思为:在制备过程中，先将原料进行液相反应，其后再在高温下进行固相反应，这样就使得到的硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料在后期的应用中，发色能力强，得到的产品色泽明亮、耐高温性好，釉面光滑。硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料的耐高温性能及发色能力强是检测ZrSiO4晶体包裹CdS颗粒包裹率的一个重要标志。相对现有技术中传统方法利用单一固相法将各种原料直接混合进行制备，本发明利用可溶性化合物通过液相化学反应，大大提高了反应物的细度及活性，同时经过高温煅烧后，可得到耐高温性能好，发色能力强包裹大红陶瓷色料。本发明制备的硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料，在陶瓷色釉中发色能力强、色泽明亮、耐高温性能良好，较目前市场上的单一固相法合成大红色料，能更加广泛使用。为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合通过具体的实施例对本发明作进一步的详细说明。本发明的硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料的制备方法，包括如下步骤:1)将氧氯化锆与硫酸镉按摩尔比(1.3-1.5):(0.13-0.15)溶于水配制成质量浓度为27% -45%的A溶夜；2)再将硫化钠与五水偏硅酸钠及氢氧化钠按摩尔比(0.25-0.35): (1.13-1.23):(0.31-0.35)溶于水配制成质量浓度为7% -15%的B溶液；3)搅拌B溶液，同时用A溶液滴定进行中和反应，直至PH值为8.0 8.5即完成反应;4)反应完成后进行压滤，再干燥至含水率小于4%，得到干燥物；5)将干燥物进行粉碎，使细度为400 500目；6)将100重量份的粉碎后的干燥物与3 5重量份的矿化剂混合均匀，在IOOO0C -1050°C的温度下煅烧，得到煅烧物，将45 55重量份的煅烧物与25 35重量份的浓度为45% 55%的硫酸混合，浸泡20-48小时，水洗至中性，然后研磨至细度D90为22 28 μ m,再干燥，得到硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料。由以上制备方法制得的硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料，具有以下特性:外观:黄色粉末；化学式:Zr02.SiO2.CdS明度L满足70≤L≤80 ;
色相a满足2彡a彡12 ;色相b满足60彡b彡75D90:22-28 μ m。以下通过具体的实施例进行详细说明:实施例一本实施例中的硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料的制备方法，包括如下步骤:I)将氧氯化锆与硫酸镉按摩尔比1.3:0.15的比例溶于水配制成质量浓度为27%的A溶夜，混合均匀；2)再将硫化钠、五水偏硅酸钠及氢氧化钠按摩尔比0.25:1.13:0.31溶于水配制成质量浓度为15%的B溶液，混合均匀；3)将B溶液置于搅拌反应桶内，在搅拌的同时用A溶液滴定，进行中和反应，反应时间为4小时,反应完成后检测PH值为8.0 ；4)反应完成后将得到的半成品进行压滤，在250°C的温度环境下干燥至含水率小于4% ；5)将干燥后的半成品进行粉碎，细度控制在400-500目之间；6)将粉碎后的半成品与矿化剂按100:5的重量比混合均匀；7)将混合均匀的物料在1000°C的温度下煅烧，将得到的煅烧物与浓度为50%的硫酸按重量比55:35混合，浸泡20小时，然后水洗至中性，再加入球磨机球磨，直至细度达到D90为22 μ m_28 μ m,干燥后过325目筛制成成品。将本实施例制得的色料与传统单纯采用固相法制得的色料同时进行以下检测对比:1、细度检测现有技术(单纯采用固相法)D90:25.5本实施例:D9O:22.52、发色能力检测所使用的釉色基础釉式:0.248K20 0.003Fe203 3.56Si20 0.021Ba00.073Na20 0.504A1203 0.003Zn0 0.12Ca0向基础釉中外加质量分数为3%的合成色料，釉烧温度为1300°C，烧成时间为70分钟，保温时间15-30分钟。测得的数据:现有技术(单纯采用固相法):L:86.25 a:2.5 b:56.45 ；本实施例:L:75.19 a:6.46 b:70.20;通过上述检测结果对比，两种色料在陶瓷釉面可以看出，现有技术中采用传统固相法合成的色料在应用时釉面起泡，发色偏暗，发色很浅且不稳定；而本实施例的色料在应用时釉面光滑，从色差值可以看出本实施例的色料发色强且非常稳定。本实施例中，制成的A溶液的质量百分比浓度为27%，在其他实施例中，可以为27% 45%的任意一值，如28%、33%、38%、41%、44%、45%等；本实施例中B溶液的质量百分比浓度为15%，在其他实施例中， 也可为7% 15%中的任意一值，如8%、10%、12%、14%、15%等。
实施例二本实施例中的硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料的制备方法，包括如下步骤:I)将氧氯化锆与硫酸镉按摩尔比1.5:0.15比例溶于水配制成质量浓度为27%的A溶夜，混合均匀；2)再将硫化钠与五水偏硅酸钠及氢氧化钠按摩尔比0.25:1.13:0.31的比例溶解于水配制成质量浓度为15%的B溶液，混合均匀；3)将B溶液置于搅拌反应桶内，在搅拌的同时用A溶液滴定，进行中和反应，反应时间为5小时,反应完成后检测PH值为9 ；4)反应完成后将得到的半成品进行压滤，在250°C的温度环境下干燥至含水率小于4% ；5)将干燥后的半成品进行粉碎，细度控制在400-500目之间；6)将粉碎后的半成品与矿化剂按100:5的重量比混合均匀；7)将混合均匀的物料在1050°C的温度下煅烧，将煅烧物与50%的硫酸按质量百分比55:35混合，浸泡20小时，然后水洗至中性，再加入球磨机球磨，直至细度达到D90为22 μ m-28 μ m,干燥后过325目筛制成成品。`将本实施例制得的色料与实施例一制得的色料同时进行以下检测对比:1、细度检测实施例一制得的色料:D90:22.5um本实施例:D90:21.8um2、发色能力检测所使用的釉色基础釉式:0.248K20 0.003Fe203 3.56Si20 0.021Ba00.073Na20 0.504A1203 0.003Zn0 0.12Ca0向基础釉中外加质量分数为3%的合成色料，釉烧温度为1300°C，烧成时间为70分钟，保温时间15-30分钟。测得的数据:实施例一:L:75.19 a:6.46 b:70.20;本实施例:L:80.19a:5.12 b:60.20 ；通过上述检测结果对比，两种色料在陶瓷釉面可以看出，实施例一制备的色料发色偏深偏黄，而实施例二发色很浅且不稳定，由此可知，溶液混合反应调节PH值太高会导致最终色料发色缺黄偏浅，因为PH高会导致偏硅酸钠反应得来的硅酸沉淀被重新溶解，使得硅酸锆载体所需的锆元素多而硅元素少比例不一致，从而导致形成的色料被多余的氧化锆(色釉料乳浊剂:有使色料变浅的作用)冲淡发色。实施例三本实施例中的硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料的制备方法，包括如下步骤:I)将氧氯化锆和硫酸镉按摩尔比1.4:0.15比例溶于水配制成质量浓度为50% A溶夜，混合均匀；2)再将硫化钠、五水偏硅酸钠、氢氧化钠按摩尔比0.25:1.13:0.31比例溶解配制成质量浓度为15%的B溶液，混合均匀；
3)将B溶液置于搅拌反应桶内，在搅拌的同时用A溶液滴定，进行中和反应，反应时间为6小时，反应完成后检测PH值为8.0 ;4)反应完成后将得到的半成品进行压滤，在250°C的温度环境下干燥至含水率小于4% ；5)将干燥后的半成品进行粉碎，细度控制在400-500目之间；6)将粉碎后的半成品与矿化剂按100:5的重量比混合均匀；7)将混合均匀的物料在1020°C的温度下煅烧，将煅烧物与50%的硫酸按质量百分比50:30混合，静泡20小时，然后水洗至中性，再加入球磨机球磨，直至细度达到D90为22-28 μ m,干燥后过325目筛制成成品。将本实施例制得的色料与实施例一制得的色料同时进行以下检测对比:1、细度检测实施例一制得的色料:D90:22.5本实施例:D9O:23.12、发色能力检测所使用的釉色基础釉式:0.248K20 0.003Fe203 3.56Si20 0.021Ba00.073Na20 0.504 A1203 0.003Zn0 0.12Ca0向基础釉中外加质量分数为3%的合成色料，釉烧温度为1300°C，烧成时间为70分钟，保温时间15-30分钟。测得的数据:实施例一:L:75.19 a:6.46 b:70.20;本实施例:L:79.21a:5.36 b:67.39 ；通过上述检测结果对比，两种色料在陶瓷釉面可以看出，实施例一制得的色料发色偏暗，偏黄，而本实施例发色很浅且不稳定；由此可知，当硫酸镉和氧氯化锆溶液质量浓度超过45%时，制得的包裹色料发色偏浅且缺黄。A溶液质量浓度偏大时会造成溶液酸度大，当滴定B溶液反应会导致副反应加速，酸中和B溶液的氢氧根或酸与硫化钠反应，反应导致生成的硫化镉和氢氧化锆沉淀变少，最终导致产品发色效果差。实施例四本实施例中的包裹大红陶瓷色料的制备方法，包括如下步骤:I)将氧氯化锆和硫酸镉按摩尔比1.4:0.15比例溶于水配制成质量浓度为27%的A溶夜，混合均匀；2)再将硫化钠、五水偏硅酸钠、氢氧化钠按摩尔比0.25:1.13:0.31比例溶解于水配制成质量浓度为15%的B溶夜，混合均匀；3)将B溶液置于搅拌反应桶内，在搅拌的同时用A溶液滴定，进行中和反应，反应时间为5小时，反应完成后检测PH值为8.4 ;4)反应完成后将得到的半成品进行压滤，在250°C的温度环境下干燥至含水率小于4% ；5)将干燥后的半成品进行粉碎，细度控制在400-500目之间；6)将粉碎后的半成品与矿化剂按100:5的重量比混合均匀；
7)将混合均匀的物料在1030°C的温度下煅烧，将煅烧物与50%的硫酸按质量百分比50:35混合，浸泡30小时，然后水洗至中性，再加入球磨机球磨，直至细度达到D90为22 μ m-28 μ m,干燥后过325目筛制成成品。将本实施例制得的色料与实施例一制得的色料同时进行以下检测对比:1、细度检测实施例一制得的色料:D90:22.5本实施例:D90:22.32、发色能力检测所使用的釉色基础釉式:0.248K20 0.003Fe203 3.56Si20 0.02IBaO0.073Na20 0.504A1203 0.003Zn0 0.12Ca0向基础釉中外加质量分数为3%的合成色料，釉烧温度为1300°C，烧成时间为70分钟，保温时间15-30分钟。测得的数据:实施例一:L:75.19 a:6.46 b:70.20;本实施例:L:73.06 a:7.58 b:73.89通过上述检测结果对比，本实施例制得的产品发色比实施例一偏深偏红偏黄，且釉面更光滑无针孔。由于产品是高温时硫化镉经过生成的硅酸锆晶体包裹而成，硫化镉在没达到生成硅酸锆晶体的温度就会分解，导致硅酸锆包裹硫化镉会存在缺陷，难以完全包裹住发色母体硫化镉，未被包裹的硫化镉发色母体会附在晶体表面，会造成产品发色不稳定或釉用时使釉面起泡，经过酸泡能解决该问题，由步骤7)可知，本实施例酸泡的时间相比实施例一加长，这更有利于酸与多余的没被包裹附在晶体表面的发色母体反应而被去除掉，解决了釉用时的起泡问题，发色更纯正。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)将氧氯化锆与硫酸镉按摩尔比(1.3-1.5):(0.13-0.15)溶于水配制成质量浓度为27% -45%的A溶夜； 2)再将硫化钠与五水偏硅酸钠及氢氧化钠按摩尔比(0.25-0.35):(1.13-1.23):(0.31-0.35)溶于水配制成质量浓度为7% -15%的B溶液； 3)搅拌B溶液，同时用A溶液滴定进行中和反应，直至PH值为8.0 8.5即完成反应； 4)反应完成后进行压滤，再干燥至含水率小于4%，得到干燥物； 5)将干燥物进行粉碎，使细度为400 500目； 6)将100重量份的粉碎后的干燥物与3 5重量份的矿化剂混合均匀，在IOOO0C -1050°C的温度下煅烧，得到煅烧物，将45 55重量份的煅烧物与25 35重量份的浓度为45% 55%的硫酸混合，浸泡20-48小时，水洗至中性，然后研磨至细度D90为22 28 μ m,再干燥，得到硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料。
2.根据权利要求1所述的硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料的制备方法，其特征在于，步骤3)的中和反应的反应时间为4 6小时。
3.根据权利要求1所述的硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料的制备方法，其特征在于，步骤4)中的干燥在250°C以下的温度环境中进行。
4.根据权利要求1所述的硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料的制备方法，其特征在于，所述矿化剂为卤化物。
5.根据权利要求1所述的硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料的制备方法，其特征在于，所述矿化剂为氟化锂、氯化钠、氯化钾、氟化钠中的任意一种或两种以上的混合物。
6.根据权利要求1所述的硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料的制备方法，其特征在于，步骤6)中的研磨为采用球磨机进行球磨。
7.根据权利要求1所述的硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料的制备方法，其特征在于，步骤6)中，将得到的硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料过325目。
8.—种娃酸错包裹镉黄陶瓷色料,其特征在于，由权利要求1 7任一项所述的制备方法制得。
9.如权利要求8所述的硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料，其特征在于，具有如下性状: 外观:黄色粉末；明度:70 < L < 80 ;色相:2 < a < 12 ;色相:60 < b < 85 ;粒度:D90力 22 μ m 28 μ m。
全文摘要
本发明公开一种硅酸锆包裹镉黄陶瓷色料的制备方法，包括如下步骤1)将氧氯化锆与硫酸镉按摩尔比(1.3-1.5)(0.13-0.15)溶于水配制成质量浓度为27％-45%的A溶夜；2)再将硫化钠与五水偏硅酸钠及氢氧化钠按摩尔比(0.25-0.35)(1.13-1.23)(0.31-0.35)溶于水配制成质量浓度7％-15％的B溶液；3)搅拌B溶液，同时用A溶液滴定进行中和反应，直至PH值为8.0～8.5即完成反应；4)反应完成后进行压滤，再干燥至含水率小于4％；5)将干燥物进行粉碎，使细度为400～500目；6)将100重量份的粉碎后的干燥物与3～5重量份的矿化剂混合均匀，在1000℃-1050℃的温度下煅烧，将45～55重量份的煅烧物与25～35重量份的浓度为45%～55%的硫酸混合，浸泡20-48小时，水洗至中性，研磨至细度D90为22～28μm，再干燥即得。
文档编号C04B41/86GK103145451SQ20131010857
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月29日 优先权日2013年3月29日
发明者周占明 申请人:佛山市南海万兴材料科技有限公司