[发明专利]一种钙钛矿型超细黄色陶瓷颜料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于陶瓷颜料领域，特别涉及一种钙钛矿型超细黄色陶瓷颜料及其制备方法。

背景技术

黄色在物理学上的意义应为波长597～577nm的单色光的颜色，黄色陶瓷颜料无论是用于陶瓷制品彩饰，还是作为陶瓷色釉或色胚的色剂都是陶瓷装饰艺术不可缺少的装饰材料。传统的黄色颜料如铬黄因含有铅铬具有较大的毒性，氧化铁黄溶于酸，不能满足各行业对颜料的需求。合成耐酸碱性好、高温稳定、无毒且色泽鲜艳的环境友好型颜料势在必行。

利用金属离子掺杂是制备彩色无机颜料的方法之一，目前常用的金属离子Cr³⁺，Fe³⁺，Al³⁺等，但是含Cr³⁺的颜料具有一定的毒性，因此使用受到限制。Fe等过渡金属元素的致色效果显著地受配位数的变化和相邻离子的性质的影响，难以可靠、稳定地控制发色效果。稀土元素因其特殊的电子构型，可以选择吸收可见光而着色，而且稀土元素作为掺杂离子改变晶相结构对颜料起着变色、稳色和助色的作用，在颜料领域有着重要的用途。目前我国稀土元素供需不平衡，钕、镨、镝、铽等供不应求，价格昂贵；而钇、镧等相对产量丰富，价格低廉。

申请号为201110286954.X的专利申请公开一种无机黄色颜料及其制备方法，所发明颜料具有Y_3-xCe_xAl₅O₁₂的结构，色泽鲜艳，结构稳定。但是制备过程中需要对沉淀液进行反复洗涤，且操作步骤繁琐，大规模生产的话难以保证质量，且成本较高；而且合成温度高，需要在1000～1500℃下煅烧，不利于工业化生产。

发明内容

本发明是为了解决上述技术问题中存在的缺点，提供了一种钙钛矿型超细黄色陶瓷颜料及其制备方法，将镧掺杂进入NiTiO₃晶格中，在较低的温度下合成了高亮度的黄色环保无机颜料，适于大规模生产。

解决上述技术问题的技术方案如下：

一种钙钛矿型超细黄色陶瓷颜料，具有Ni_1-xLa_xTiO₃的结构，其中：0.01≤x≤0.30，优选0.05≤x≤0.20，更优选0.05≤x≤0.15，(La+Ni)∶Ti的摩尔比为1∶1。

一种钙钛矿型超细黄色陶瓷颜料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照镧、镍和钛的摩尔比例，分别取相应的氧化镧或硝酸镧、硝酸镍溶于水得到混合溶液A；

(2)将上述步骤(1)得到的混合溶液A加入到预先溶好的有机物水溶液B中，所述的有机物为柠檬酸、甘氨酸、尿素中的一种或多种的混合物；在60℃下搅拌至澄清；

(3)将化学计量的酞酸丁酯滴入上述步骤(2)得到的澄清溶液中，保持温度为60℃，剧烈搅拌至少1小时后，120℃下燃烧浓缩，得到前驱体粉末；

(4)将上述步骤(3)得到的前驱体粉末直接用窑炉或入石墨坩埚在700～900℃的温度下煅烧4小时，得到钙钛矿型超细黄色陶瓷颜料。

所述的窑炉为具有可密封的搅拌棒的加热室，窑炉的内壁设置有导热涂层，所述的窑炉内底部设置有两个压缩空气喷嘴，所述的压缩空气喷嘴串接在一段压缩空气盘管上，所述的压缩空气盘管与压缩空气进口相连；

所述石墨坩埚内壁覆盖有防粘内层，顶部盖有防尘盖，石墨坩埚是在煅烧石油焦颗粒原料时加入硅灰，破碎，硅灰的质量为原料质量的1％-5％；所述煅烧石油焦颗粒原料的配方为：颗粒粒度为5～10∶30％～40％；颗粒粒度为11～15mm∶60％～70％；将破碎后的煅烧石油焦颗粒原料和硅灰加入混捏锅中搅拌，再向混捏锅加入液体沥青，继续搅拌，使沥青浸润石油焦颗粒；采用真空振动式压力成型机，所述成型的真空度为-0.008MPa，将坩埚生坯放入坩埚焙烧炉中进行焙烧2-5小时，确保坩埚生坯在焙烧过程中不变形，得焙烧品坩埚；将焙烧品坩埚装入浸渍罐中，罐内抽真空，再加入液体沥青，再向罐内加压，压力为1MPa，出罐后即得浸渍坩埚；将浸渍坩埚石墨化，得石墨坩埚，并在内壁涂覆防粘内层且在坩埚顶部加设防尘盖，得最后的石墨坩埚。

本发明中使用的燃料为柠檬酸、甘氨酸、尿素等的一种或多种。优选地，使用二者的混合燃料，如柠檬酸和甘氨酸混合，甘氨酸和尿素混合等，更优选为甘氨酸和尿素1∶1混合。甘氨酸和尿素均为小分子有机物，作为燃料燃烧充分，而且污染小。柠檬酸、甘氨酸、尿素属于低分子、低毒甚至无毒性的有机物。

进一步的，步骤(2)中搅拌速度为80转/分～100转/分。