【摘要】：鋯基和硅基陶瓷色料作為一種工業(yè)化生產(chǎn)占比較廣的色料種類(lèi)之一,它的需求量巨大,且色料包含的色彩豐富,而現(xiàn)有鋯基和硅基色料的產(chǎn)品已經(jīng)逐漸落后于技術(shù)的發(fā)展。尤其是數(shù)字化控制指導(dǎo)下的非接觸式陶瓷噴墨打印技術(shù)正在改變著現(xiàn)有產(chǎn)業(yè),數(shù)控的陶瓷噴墨技術(shù)可以完成更精細(xì)、更精準(zhǔn)、更豐富的裝飾效果。這樣的優(yōu)勢(shì)是傳統(tǒng)絲網(wǎng)印刷技術(shù)所不能比擬的。然而制約著陶瓷噴墨打印技術(shù)很大因素之一是陶瓷色料的發(fā)展水平?jīng)]有提高,特別是核殼結(jié)構(gòu)型陶瓷色料。為了滿足或追趕今后陶瓷噴墨技術(shù)的發(fā)展,納米尺度的陶瓷色料研究不可或缺。因此,本論文選取鋯基和硅基色料為研究對(duì)象,以色料的核殼結(jié)構(gòu)和納米化為研究重點(diǎn),通過(guò)工藝選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及形貌優(yōu)化,對(duì)包裹黑色料、硅鐵紅色料進(jìn)行了相關(guān)的研究,主要結(jié)果和內(nèi)容如下:首次以水熱法制備的納米碳球?yàn)樘荚?呈色物),依靠其表面種類(lèi)豐富、數(shù)量巨大的含氧官能團(tuán),成功解決了傳統(tǒng)碳源(炭黑)不親水、易團(tuán)聚所導(dǎo)致的包裹率低、色度表現(xiàn)差的問(wèn)題。通過(guò)靜電吸附和表面沉淀,Zr~(4+)和Si~(4+)在碳球表面鍵合形成了前驅(qū)體包裹層。在1050℃煅燒過(guò)程中,前驅(qū)體在其表面原位生成硅酸鋯晶相。結(jié)果顯示:所制備的硅酸鋯包裹黑色料具有致密的包裹層和較高的包裹率;色料L*值為22.21;將其應(yīng)用在1100℃的透明釉中能穩(wěn)定且正常著色,有較好的色度表現(xiàn)。延續(xù)上述水熱碳球作為碳源的思路,通過(guò)氧化鋯-氧化硅雙殼層的設(shè)計(jì),將碳球的表面活性和球形形貌充分利用起來(lái),制備了氧化鋯-氧化硅雙殼層的CSs@SiO_2@ZrO_2前驅(qū)體。在無(wú)礦化劑輔助的煅燒過(guò)程中,雙殼層的設(shè)計(jì)增大了傳質(zhì)擴(kuò)散面積和均勻性。在950℃下就可以制備出CSs@ZrSiO_4包裹黑色料,并且色料在高包裹率的基礎(chǔ)上保留了內(nèi)核碳球的球形形貌和單分散性。因此所制備的CSs@ZrSiO_4包裹黑色料明度值L*=6.95,平均粒徑為464.87 nm。與第二章制備的CSs@ZrSiO_4包裹黑色料相比,雙殼層結(jié)構(gòu)制備的包裹黑色料在乙二醇中可以保持長(zhǎng)達(dá)48 h的良好分散穩(wěn)定性。通過(guò)簡(jiǎn)單的兩步法制備了高包裹率高單分散性的納米球狀硅鐵紅色料。為了獲得優(yōu)異的色料形貌,采用水熱法合成的納米α-Fe_2O_3顆粒作為呈色物,用經(jīng)典的St?ber法對(duì)呈色物進(jìn)行殼層厚度可控的均勻包裹。研究表明,經(jīng)過(guò)PVP改性處理的α-Fe_2O_3顆粒提升了呈色物的分散性,確保了硅鐵紅色料的高包裹率和高分散性。在包裹過(guò)程中納米α-Fe_2O_3顆粒的類(lèi)球狀形貌得以保留,因此所制備的色料粒徑分布非常均勻,集中在180-220 nm范圍之間,平均粒徑202 nm。在長(zhǎng)達(dá)15天的靜置沉降實(shí)驗(yàn)中證明了其在溶液中優(yōu)異的分散穩(wěn)定性。
【圖文】：

圖 1-1 聲化學(xué)法(A)和傳統(tǒng)方法(B)制備的 Ce2Zn3(MoO4)6TEM 照片ure 1-1 TEM Images of (A) sonochemically (US) and (B) conventionally (NUS) syntheCe2Zn3(MoO4)6nanoparticles.

圖 1-4Au-Ag 色料不同比例組分的色移照片igure 1-4 Color shift observed at different metal composition inAg-core ser硅基陶瓷色料陶瓷色料鋯結(jié)構(gòu)及其性能(ZrSiO4)于四方晶系，為島狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽礦物。其對(duì)稱(chēng)型為 I4I/amd，晶體結(jié)構(gòu)如圖 1-5 所示[21]。在硅酸鋯晶體中每個(gè) Zr4+成[ZrO8]十二面體，，其中 Zr4+與一半的 O2-間距為 2.15 ，與另9 。而每個(gè) Si4+與周?chē)?4 個(gè) O2-相連形成[SiO4]四面體。因此[ZrO8]十二面體和[SiO4]四面體連接而成，在 b 軸方向?yàn)楣怖夤颤c(diǎn)連接。折射率(1.93~2.01)、高熔點(diǎn)(2550 ℃)、低熱導(dǎo)率(5.1 W/( m·k10-6/℃)。并且其抗熱震性能好，在 1400℃強(qiáng)度無(wú)明顯變化，在
【學(xué)位授予單位】：景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TQ174.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2617604