[发明专利]镨掺杂硅酸锆基纳米颜料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种陶瓷颜料及其制备方法，具体地涉及纳米级硅酸锆基陶瓷颜料以及该纳米陶瓷颜料的制备方法。

背景技术

陶瓷颜料也称色料或彩料，是有色陶瓷用装饰材料，为陶瓷着色和表面装饰的重要材料，惯常是以色基和熔剂或添加剂配制而成，为粉状材料。陶瓷颜料包括釉上、釉下以及釉料和坯体着色的颜料。在陶瓷生产过程中，这些颜料要经受不同温度的煅烧。因此，高温稳定性和色饱和度是表征高温陶瓷颜料性能的两个重要指标。

已有的陶瓷色料的制备工序通常包括原料混合，煅烧，水洗和粉碎。煅烧是制备陶瓷色料的重要工序，可以使色料稳定。因原料性质的不同和希望得到色料的不同，煅烧过程中发生的反应有所不同；且通常煅烧温度最低要和色料最终制品的使用温度相同。水洗是为了除净所有的可溶性物质。色料中若剩有可溶性的物质将会呈现深浅不匀。水洗之后将其粉碎到所需要的细度。粉碎不足时会因粒度不均而难于使用，并可能致使烧成后成斑点状。

目前较为通用的陶瓷装饰方法为丝网印刷技术，其要求色料粒度低于45μm。然而，近年来出现的新型装饰方法陶瓷喷墨打印装饰技术，对陶瓷颜料的性能提出了新要求。将喷墨打印技术应用于陶瓷装饰手段，可以实现非接触、高输出等优点，并可通过自动控制设备对其实现自动控制。为了保证颜料墨水的分散稳定性，减少堵塞喷嘴等操作故障，通常要求颜料粉体的粒径小于1μm，甚至小于200nm。市售的颜料粉体的粒径大都在3~15μm之间，无法满足要求。而且对于需要经高温烧结的陶瓷制品中使用的陶瓷颜料，其硬度通常要求较高，因此将其通过研磨方式粉碎到小于1μm甚至小于200nm是难以进行的，而且经长时间研磨后的颜料的发色也会受到影响，因此提供一种呈色鲜亮稳定、高纯超细的陶瓷颜料粉体是陶瓷喷墨打印装饰技术的发展瓶颈。

硅酸锆因具有高熔点、低热导率、低膨胀系数、优良的化学稳定性及良好的离子掺杂性等特点，同时烧结的硅酸锆具有极好的抗热震性，所以也是高温结构陶瓷的重要候选材料，广泛用于锆基颜料（例如镨锆黄、钒锆蓝和铁锆红）等。锆基三色呈色能力强、呈色稳定性好，在极少的加入量的情况下就可以得到柔和鲜亮的色调。并通过这三种颜色可制得一系列的调和色，因此该系列颜料是市场上销量最好的高温陶瓷颜料品种之一。制备上述锆基三色高温陶瓷颜料的传统的方法是固相反应法，例如《佛山陶瓷》2004年第11期公开的“影响锆镨黄质量的因素及控制方法”一文中，其制备镨掺杂硅酸锆黄色颜料（镨锆黄）是将研磨好的氧化锆、硅酸锆、氧化镨按比例混合，直接高温灼烧、球磨加工成粉体而获得。但是传统的固相反应制备方法中，由于灼烧温度高，硬度大，这样获得的粉体粒径过大。球磨加工后细度不够、不均匀、存在筛余，若将其使用于喷墨陶瓷装饰方法中，将会堵塞喷嘴。