硅铁红包裹色料的研制

论文摘要

硅铁红色料是一种用途广泛的天然陶瓷坯用色料,它在陶瓷行业中主要用于玻化砖坯体呈色,在坯料中加入4%-9%,在1250℃以下烧成时,能够呈稳定鲜艳的红色。目前,国内使用的硅铁红色料主要依赖进口。本研究采用氧化铁、氯化铁和硫酸亚铁等多种不同的铁的化合物作为着色剂,采用固相法和液相法制备了硅铁红包裹色料。探讨了Si/Fe摩尔比、硅溶胶酸碱度、矿化剂、煅烧温度等影响因素对色料呈色的影响,确定了制备包裹硅铁红色料的合适工艺参数。然后把制备出的色料加入到坯体中,通过测试坯体的最佳发色情况研究色料的最佳加入量和坯体的煅烧温度对色料呈色的影响。采用XRD、SEM、TEM等测试手段对样品进行表征。研究主要结果如下：采用固相法制备硅铁红包裹色料时,最佳配方是：以硫酸亚铁引入铁源,硅铁摩尔比为7,外加3%NaF作为矿化剂,最佳煅烧温度为1100℃。此时色料的红度值为24.15,明度值为44.53,包裹率为5.8%。采用溶胶共沉淀法制备色料的最佳配方是：以硫酸亚铁引入铁源,以硅酸钠水解产生硅溶胶引入硅源,硅铁比为4,外加2%NaF作为矿化剂。最佳煅烧温度为900℃。最佳色料的红度值25.54,明度值47.84包裹率9.56%。制备条件是：硅酸钠制备硅溶胶引入硅相,以硫酸亚铁引入铁相,硅铁比为4,加入2%NaF作为矿化剂,在900℃下煅烧。以正硅酸乙酯水解生成硅溶胶引入硅相,硅铁比为5,加入加入2%NaF作为矿化剂,在900℃下煅烧。此时包裹硅铁红的红度值24.42,明度值45.12,包裹率为8.9%。向坯体中加入5%的色料,在1200℃煅烧时玻化砖有最大红度值。当加入以液相法制备的色料时坯体的红度值为13.09,明度值为33.89。向坯体中加入以固相法制备的色料时玻化砖的红度值为13.05,明度值为36.54。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1. 引言
• 2. 文献综述
• 2.1 陶瓷色料概述
• 2.1.1 陶瓷色料组成与分类
• 2.2 陶瓷色料的呈色机理及评价标准
• 2.2.1 陶瓷色料的呈色机理
• 2.2.2 陶瓷色料颜色评价的物理学原理
• 2.3 红色陶瓷色料
• 2.3.1 红色陶瓷色料概述
• 2.3.2 红色陶瓷色料的研究现状
• 2.4 包裹色料简介
• 2.5 包裹色料的制备方法
• 2.5.1 固相煅烧法
• 2.5.2 溶胶—凝胶法
• 2.5.3 化学共沉淀法
• 2.6 本课题的意义及主要研究内容
• 3. 进口包裹红色料的分析
• 3.1 实验原料
• 3.2 测试分析表征
• 3.2.1 化学成分
• 3.2.2 包裹率的测算
• 3.2.3 色度分析
• 3.2.4 XRD物相分析
• 3.2.5 差热热重分析
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 化学成分
• 3.3.2 色料的包裹率
• 3.3.3 色度测试
• 3.3.4 XRD测试与分析
• 3.3.5 TG-TDA测试与分析
• 3.4 结论
• 4. 固相法制备硅铁红包裹色料的研究
• 4.1 实验原料与设备
• 4.1.1 实验原料
• 4.1.2 实验仪器及设备
• 4.2 硅铁红包裹色料的制备
• 4.2.1 工艺流程
• 4.2.2 各工艺参数对色料的影响
• 4.3 色料在玻化砖坯体中呈色
• 4.3.1 玻化砖坯体的化学分析
• 4.3.2 色料的加入量对呈色的影响
• 4.3.3 坯体煅烧温度对呈色的影响
• 4.4 样品的测试与表征
• 4.4.1 色度值的测定
• 4.4.2 包裹率的测试
• 4.4.3 XRD物相分析
• 4.4.4 SEM测试与分析
• 4.5 实验结果分析与讨论
• 4.5.1 铁源对包裹色料的影响
• 4.5.2 矿化剂的影响
• 4.5.3 硅铁比实验结果
• 4.5.4 锻烧温度对色料的影响
• 4.6 色料在坯体中的呈色
• 4.6.1 玻化砖坯料组成
• 4.6.2 色料在坯体中的呈色
• 4.7 本章小结
• 5. 溶胶共沉淀法制备硅铁红包裹色料
• 5.1 实验原料与药品
• 5.2 实验仪器与设备
• 5.3 实验内容
• 5.4 实验结果与讨论
• 5.4.1 以铁盐为原料合成的氢氧化铁胶体分析
• 5.4.2 以硅酸钠引入硅源合成硅铁红
• 5.4.3 以正硅酸乙醋引入硅源合成硅铁红
• 5.4.4 锻烧温度的影响
• 5.4.5 色料在坯体中的呈色
• 5.4.5.1 加入量对呈色的影响
• 5.4.5.2 煅烧温度对呈色的影响
• 5.5 本章小结
• 6. 结论
• 7. 创新点
• 8. 问题与不足
• 致谢
• 参考文献