黃色陶瓷顏料的制備方法及其制得的產(chǎn)品和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及陶瓷顏料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種摻雜Pr的2巧104黃色陶瓷顏料的 制備方法及其制得的產(chǎn)品和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來黃色顏料的應(yīng)用得到了外界的廣泛關(guān)注，研究較多的是金屬氧化物的無機 顏料，它是在顏料基體中通過摻雜有色金屬過渡離子或者稀土離子而使顏料發(fā)色。目前，典 型的黃色顏料有釩錫黃、釩鋯黃、鎘黃、鉛銻酸鹽等，但是它們都有毒性，對人體和環(huán)境帶來 了很大的危害。而摻雜稀土元素的黃色顏料卻不同，其不僅無毒，而且具有耐腐蝕、顏色鮮 明、高溫穩(wěn)定等特點，被認為是一種新型的綠色環(huán)保顏料，具有良好的發(fā)展前景。而隨著近 年來3D打印技術(shù)的發(fā)展和使用，顏料的運用必將具有更大的需求和空間。
[0003] ZrSi04屬于島狀結(jié)構(gòu)，且具有特殊的晶體結(jié)構(gòu)，尤其經(jīng)摻雜后形成的晶體缺陷結(jié) 構(gòu)和性能，使得其可應(yīng)用于顏料、光學(xué)、介電、光電傳感器等諸多領(lǐng)域，也為其性能的開發(fā) 提供了有利條件和空間。目前，現(xiàn)有技術(shù)制備ZrSi04基納米粉體的濕化學(xué)方法主要有溶 膠-凝膠法、共沉淀法、微波法等。然而，不同的制備方法不僅對于生產(chǎn)成本的高低、方法的 難易程度、產(chǎn)品純度和結(jié)晶性差異等具有顯著影響，而且對ZrSi04的晶型結(jié)構(gòu)、微觀形貌以 及性能差異帶來很大影響。為此，深入研究探索和優(yōu)化ZrSi04作為陶瓷顏料的使用并以低 廉的成本獲得，將有助于拓展ZrSi04M料的使用領(lǐng)域，并促進ZrSiO4材料以及陶瓷顏料生 產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種摻雜Pr的ZrSi04黃色陶瓷顏 料的制備方法，以開發(fā)拓展ZrSi04材料作為陶瓷顏料的性能和使用，并以低廉的成本制備 獲得，從而促進ZrSi04材料以及陶瓷顏料生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。本發(fā)明的另一目的在于 提供利用上述制備方法制得的產(chǎn)品和應(yīng)用。
[0005] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：
[0006] 本發(fā)明提供的一種摻雜Pr的ZrSi04黃色陶瓷顏料的制備方法，包括以下步驟：
[0007] ⑴按照摩爾比正硅酸乙酯：乙醇=1:5~20,將所述正硅酸乙酯溶解到乙醇 中，攪拌至均勻得到A液；
[0008] (2)將八水氯氧化鋯、硝酸鐠溶于蒸餾水中，并與乙醇混合，攪拌均勻得到B液；其 中，按照摩爾比所述八水氯氧化鋯：蒸餾水：乙醇=1 : 50~200 : 1~10,硝酸鐠的摻 雜量按照摩爾百分比為八水氯氧化鋯的0. 25~0. 30% ;
[0009] (3)按照摩爾比八水氯氧化鋯：正硅酸乙酯=1 : 1，將所述A液與B液攪拌混 合5~lOmin，然后調(diào)節(jié)混合溶液體系的pH= 5,繼續(xù)攪拌5~15min后放在水熱爸中，在 150~210°C溫度下保溫24~36h，獲得摻雜Pr的ZrSi04白色泛黃納米粉體；
[0010] (4)將所述ZrSi04白色泛黃納米粉體在1000~1050°C溫度下煅燒0? 5~lh，即 獲得摻雜Pr的ZrSi04黃色陶瓷顏料產(chǎn)品。
[0011] 利用上述摻雜Pr的2巧104黃色陶瓷顏料的制備方法制得的產(chǎn)品。所述產(chǎn)品在高 溫透明釉中的應(yīng)用如下：所述摻雜Pr的2巧104黃色陶瓷顏料的用量為高溫透明釉的3~ 7wt%，在1200~1300°C溫度下燒成，獲得黃色釉面效果。
[0012] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0013] 本發(fā)明采用廉價的八水氯氧化鋯和正硅酸乙酯為原料，通過摻雜鐠、以水-乙醇 作為溶劑，采用一步水熱法并結(jié)合煅燒，制備獲得了摻雜Pr的ZrSi04黃色陶瓷顏料產(chǎn)品， 開發(fā)拓展了ZrSi04材料作為陶瓷顏料的性能和使用。本發(fā)明工藝路線簡單，成本低廉，反 應(yīng)易于控制和實現(xiàn)，所得產(chǎn)品在高溫釉中性能穩(wěn)定、耐高溫，并且適用于油漆、涂料、塑料、 建筑材料和造紙等行業(yè)的生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0014] 下面將結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述：
[0015] 圖1是本發(fā)明實施例一摻雜Pr的ZrSi04白色泛黃納米粉體的X射線衍射圖譜；
[0016] 圖2是本發(fā)明實施例一摻雜Pr的ZrSi04fi色泛黃納米粉體的掃描電鏡照片；
[0017] 圖3是本發(fā)明實施例一摻雜Pr的ZrSi04黃色陶瓷顏料產(chǎn)品的X射線衍射圖譜；
[0018] 圖4是本發(fā)明實施例一摻雜Pr的ZrSi04黃色陶瓷顏料產(chǎn)品的紫外-可見吸收光 圖譜；
[0019] 圖5是本發(fā)明實施例一摻雜Pr的2巧104黃色陶瓷顏料產(chǎn)品的粒徑分布圖譜。
【具體實施方式】
[0020] 實施例一：
[0021] 1、本實施例一種摻雜Pr的ZrSi04黃色陶瓷顏料的制備方法，其步驟如下：
[0022] ⑴按照摩爾比正硅酸乙酯：乙醇=1 : 10,將正硅酸乙酯溶解到乙醇中，攪拌至 均勻得到A液；
[0023] (2)將八水氯氧化錯、硝酸鐠溶于蒸餾水中，并與乙醇混合，攪拌均勻得到B液；其 中，按照摩爾比所述八水氯氧化鋯：蒸餾水：乙醇=1 : 50 : 5,硝酸鐠的摻雜量按照摩爾 百分比為八水氯氧化鋯的0. 25%;
[0024] (3)按照摩爾比八水氯氧化鋯：正硅酸乙酯=1 : 1，將A液逐滴滴入B液中攪拌 混合lOmin，然后逐漸滴加3MNaOH溶液，調(diào)節(jié)混合溶液體系的pH= 5,繼續(xù)攪拌15min后 放在水熱釜中，在180°C溫度下保溫36h，獲得摻雜Pr的ZrSi04白色泛黃納米粉體，其X射 線衍射圖譜、掃描電鏡照片分別如圖1、圖2所示；
[0025] (4)將上述ZrSi04白色泛黃納米粉體在1050°C溫度下煅燒0? 5h，即獲得摻雜Pr 的ZrSi04黃色陶瓷顏料產(chǎn)品。
[0026] 2、本實施例制備的摻雜Pr的ZrSi04黃色陶瓷顏料產(chǎn)品應(yīng)用在高溫透明釉中，其 加入量為高溫透明釉的5wt%，在1250°C溫度下燒成，獲得黃色釉面效果。
[0027] 其中，通過本實施例一步水熱法獲得的摻雜Pr的ZrSi04白色泛黃納米粉體，如圖 1所示，其衍射峰與ZrSi04相的標準圖譜一致，說明該納米粉體為ZrSi04相；如圖2所示， 其與傳統(tǒng)ZrSi04不同，獲得了純的硅酸鋯物相，并且顆粒均勻，平均尺寸為200nm。
[0028] 本實施例制備獲得的摻雜Pr的ZrSi04黃色陶瓷顏料產(chǎn)品，如圖3所示，其衍射 峰與ZrSi04相的標準圖譜一致；與圖1所示的摻雜Pr的ZrSiO4白色泛黃納米粉體相比， 該黃色陶瓷顏料產(chǎn)品的