焦硅酸釹變色陶瓷色料及其墨水的制備與性能研究
發(fā)布時間:2023-11-25 06:28
近年來,建筑陶瓷的裝飾在采用絲網(wǎng)與輥筒印花技術(shù)后,又實施了先進的數(shù)字化噴墨打印技術(shù)。陶瓷噴墨打印被稱為建筑陶瓷印花技術(shù)的第三次革命,已成為建陶行業(yè)重要的經(jīng)濟增長點。經(jīng)過數(shù)年的發(fā)展,噴墨打印技術(shù)逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化。當前,國產(chǎn)噴墨打印設(shè)備和裝飾墨水已得到廣泛應(yīng)用。國外已開發(fā)出具有功能化的陶瓷墨水,并成功將其應(yīng)用于建筑陶瓷,如下陷釉墨水、閃光墨水等。而國產(chǎn)的功能化陶瓷墨水尚處于起步階段。本論文以釹-硅體系為研究對象,采用不同的方法(如,Pechini溶膠-凝膠法、St?ber溶膠包覆法、共沉淀法和固相反應(yīng)法)合成具有變色效果的焦硅酸釹(Nd2Si2O7)陶瓷色料,并以優(yōu)選條件下制備的Nd2Si2O7陶瓷色料為原料,通過添加一定量的有機溶劑、潤濕劑和分散劑,采用機械研磨分散法制備Nd2Si2O7變色陶瓷墨水,將其應(yīng)用于陶瓷磚的裝飾,制備出具有變色效果的陶瓷磚。本論文首先采用Pechini溶膠-凝膠法制備了Nd2Si2O7粉體。通過引入礦化劑Li Cl使Nd2Si2O7的析晶溫度降低約200 oC。在不同的標準光照射條件下,Nd2Si2O7粉體呈現(xiàn)出不同顏色,表明Nd2Si2O7可作為一種具有變色效...
【文章頁數(shù)】:171 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 噴墨打印技術(shù)概述
1.1.1 噴墨打印的原理
1.1.1.1 連續(xù)噴墨打印
1.1.1.2 按需噴墨打印
1.1.2 噴墨打印技術(shù)的關(guān)鍵
1.1.2.1 噴墨打印設(shè)備
1.1.2.2 噴墨打印墨水
1.1.3 噴墨打印的優(yōu)勢
1.1.4 噴墨打印的發(fā)展歷程
1.2 陶瓷噴墨打印技術(shù)
1.2.1 陶瓷噴墨打印設(shè)備
1.2.2 陶瓷噴墨打印墨水制備方法
1.2.2.1 溶膠法
1.2.2.2 微乳液法
1.2.2.3 分散法
1.2.2.4 多元醇法
1.2.3 陶瓷噴墨打印墨水研究現(xiàn)狀
1.2.3.1 特種陶瓷墨水
1.2.3.2 裝飾陶瓷墨水
1.3 微/納米粉體的分散
1.3.1 分散穩(wěn)定性
1.3.2 影響分散穩(wěn)定性的因素
1.3.3 顆粒間的相互作用
1.3.4 分散穩(wěn)定機理
1.3.4.1 靜電穩(wěn)定機制
1.3.4.2 空間位阻機制
1.3.4.3 聯(lián)合穩(wěn)定機制
1.4 本課題研究的背景、意義、研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
1.4.1 研究背景和意義
1.4.2 研究內(nèi)容
1.4.3 創(chuàng)新點
第二章 實驗原料、儀器與測試方法
2.1 實驗原料
2.2 實驗儀器
2.3 測試與表征
2.3.1 熱分析
2.3.2 物相分析
2.3.3 形貌分析
2.3.4 光譜分析
2.3.5 粒度分析
2.3.6 顏色表征
2.3.7 粘度測試
2.3.8 表面張力測試
2.4 本章小結(jié)
第三章 溶膠-凝膠法合成Nd2Si2O7陶瓷色料
3.1 引言
3.2 Pechini溶膠-凝膠法
3.2.1 實驗過程
3.2.2 結(jié)果與討論
3.2.2.1 原料配比對合成Nd2Si2O7的影響
3.2.2.2 氯化鋰對合成Nd2Si2O7的影響
3.2.2.3 顏色性能
3.2.2.4 變色機理
3.3 溶膠包覆法
3.3.1 實驗過程
3.3.2 結(jié)果與討論
3.3.3.1 SiO2微球的形貌與粒度分布
3.3.3.2 SiO2微球的形成過程
3.3.3.3 Nd2Si2O7粒子的形貌
3.3.3.4 Nd2Si2O7粒子的顏色性能
3.3.3.5 Nd2Si2O7粒子的形成過程
3.4 本章小結(jié)
第四章 共沉淀法合成Nd2Si2O7陶瓷色料
4.1 引言
4.2 實驗過程
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 沉淀劑的選擇
4.3.1.1 物相分析
4.3.1.2 熱分析
4.3.1.3 前驅(qū)體的熱力學(xué)分析
4.3.2 表面活性劑對前驅(qū)體的影響
4.3.3 表面活性劑對Nd2Si2O7粉體的影響
4.3.3.1 物相分析
4.3.3.2 顏色性能
4.3.3.3 形貌分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 固相法合成Nd2Si2O7陶瓷色料
5.1 引言
5.2 實驗過程
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 原料預(yù)處理
5.3.1.1 粒度分布
5.3.1.2 物相變化
5.3.2 研磨時間對合成Nd2Si2O7的影響
5.3.2.1 物相分析
5.3.2.2 熱分析
5.3.2.3 形貌分析
5.3.3 礦化劑對合成Nd2Si2O7的影響
5.3.3.1 物相分析
5.3.3.2 熱分析
5.3.3.3 形貌分析
5.3.4 顏色性能
5.4 本章小結(jié)
第六章 Nd2Si2O7合成過程中動力學(xué)
6.1 引言
6.2 實驗過程
6.3 結(jié)果與討論
6.3.1 動力學(xué)基本理論
6.3.2 圖解法分析Nd2Si2O7析晶過程
6.3.3 Nd2Si2O7析晶過程活化能的計算
6.3.4 Li Cl對Nd2Si2O7析晶過程的影響
6.4 本章小結(jié)
第七章 Nd2Si2O7陶瓷墨水的制備與性能
7.1 引言
7.2 實驗過程
7.3 結(jié)果與討論
7.3.1 原料的選擇
7.3.2 分散劑對研磨效果的影響
7.3.2.1 離子型分散劑
7.3.2.2 非離子型分散劑
7.3.3 分散劑對粘度的影響
7.3.4 表面張力
7.3.5 墨水穩(wěn)定性
7.3.6 墨水綜合性能
7.3.7 墨水在陶瓷釉面的呈色性能
7.4 本章小結(jié)
結(jié)論
展望
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
本文編號:3867451
【文章頁數(shù)】:171 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 噴墨打印技術(shù)概述
1.1.1 噴墨打印的原理
1.1.1.1 連續(xù)噴墨打印
1.1.1.2 按需噴墨打印
1.1.2 噴墨打印技術(shù)的關(guān)鍵
1.1.2.1 噴墨打印設(shè)備
1.1.2.2 噴墨打印墨水
1.1.3 噴墨打印的優(yōu)勢
1.1.4 噴墨打印的發(fā)展歷程
1.2 陶瓷噴墨打印技術(shù)
1.2.1 陶瓷噴墨打印設(shè)備
1.2.2 陶瓷噴墨打印墨水制備方法
1.2.2.1 溶膠法
1.2.2.2 微乳液法
1.2.2.3 分散法
1.2.2.4 多元醇法
1.2.3 陶瓷噴墨打印墨水研究現(xiàn)狀
1.2.3.1 特種陶瓷墨水
1.2.3.2 裝飾陶瓷墨水
1.3 微/納米粉體的分散
1.3.1 分散穩(wěn)定性
1.3.2 影響分散穩(wěn)定性的因素
1.3.3 顆粒間的相互作用
1.3.4 分散穩(wěn)定機理
1.3.4.1 靜電穩(wěn)定機制
1.3.4.2 空間位阻機制
1.3.4.3 聯(lián)合穩(wěn)定機制
1.4 本課題研究的背景、意義、研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
1.4.1 研究背景和意義
1.4.2 研究內(nèi)容
1.4.3 創(chuàng)新點
第二章 實驗原料、儀器與測試方法
2.1 實驗原料
2.2 實驗儀器
2.3 測試與表征
2.3.1 熱分析
2.3.2 物相分析
2.3.3 形貌分析
2.3.4 光譜分析
2.3.5 粒度分析
2.3.6 顏色表征
2.3.7 粘度測試
2.3.8 表面張力測試
2.4 本章小結(jié)
第三章 溶膠-凝膠法合成Nd2Si2O7陶瓷色料
3.1 引言
3.2 Pechini溶膠-凝膠法
3.2.1 實驗過程
3.2.2 結(jié)果與討論
3.2.2.1 原料配比對合成Nd2Si2O7的影響
3.2.2.2 氯化鋰對合成Nd2Si2O7的影響
3.2.2.3 顏色性能
3.2.2.4 變色機理
3.3 溶膠包覆法
3.3.1 實驗過程
3.3.2 結(jié)果與討論
3.3.3.1 SiO2微球的形貌與粒度分布
3.3.3.2 SiO2微球的形成過程
3.3.3.3 Nd2Si2O7粒子的形貌
3.3.3.4 Nd2Si2O7粒子的顏色性能
3.3.3.5 Nd2Si2O7粒子的形成過程
3.4 本章小結(jié)
第四章 共沉淀法合成Nd2Si2O7陶瓷色料
4.1 引言
4.2 實驗過程
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 沉淀劑的選擇
4.3.1.1 物相分析
4.3.1.2 熱分析
4.3.1.3 前驅(qū)體的熱力學(xué)分析
4.3.2 表面活性劑對前驅(qū)體的影響
4.3.3 表面活性劑對Nd2Si2O7粉體的影響
4.3.3.1 物相分析
4.3.3.2 顏色性能
4.3.3.3 形貌分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 固相法合成Nd2Si2O7陶瓷色料
5.1 引言
5.2 實驗過程
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 原料預(yù)處理
5.3.1.1 粒度分布
5.3.1.2 物相變化
5.3.2 研磨時間對合成Nd2Si2O7的影響
5.3.2.1 物相分析
5.3.2.2 熱分析
5.3.2.3 形貌分析
5.3.3 礦化劑對合成Nd2Si2O7的影響
5.3.3.1 物相分析
5.3.3.2 熱分析
5.3.3.3 形貌分析
5.3.4 顏色性能
5.4 本章小結(jié)
第六章 Nd2Si2O7合成過程中動力學(xué)
6.1 引言
6.2 實驗過程
6.3 結(jié)果與討論
6.3.1 動力學(xué)基本理論
6.3.2 圖解法分析Nd2Si2O7析晶過程
6.3.3 Nd2Si2O7析晶過程活化能的計算
6.3.4 Li Cl對Nd2Si2O7析晶過程的影響
6.4 本章小結(jié)
第七章 Nd2Si2O7陶瓷墨水的制備與性能
7.1 引言
7.2 實驗過程
7.3 結(jié)果與討論
7.3.1 原料的選擇
7.3.2 分散劑對研磨效果的影響
7.3.2.1 離子型分散劑
7.3.2.2 非離子型分散劑
7.3.3 分散劑對粘度的影響
7.3.4 表面張力
7.3.5 墨水穩(wěn)定性
7.3.6 墨水綜合性能
7.3.7 墨水在陶瓷釉面的呈色性能
7.4 本章小結(jié)
結(jié)論
展望
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
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本文編號:3867451
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