[发明专利]一种陶瓷釉用无机结构色涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种陶瓷釉用无机结构色涂层的制备方法，以无毒且价廉的二氧化硅为材料，利用酒石酸、聚乙二醇、硬脂酰胺、三硬脂酸甘油酯、十二烷基硫酸钠、乙烯基双硬脂酰胺等作为分散剂制备陶瓷用无机结构色涂层；该方法工艺简单、周期短、设备简单、成本低、所得无机结构色涂层具有较高的结合强度和较好的色彩饱和度，且涂层耐高温，拓宽了结构色涂层在陶瓷中的应用。

技术领域

本发明属于材料技术领域，特别涉及一种陶瓷釉用无机结构色涂层的制备方法。

背景技术

目前，结构色的制备方法主要有微加工技术和自组装技术，自组装技术以其成本低、周期短、一次性制备面积大而备受关注，自组装技术中要求胶体球具有良好的单分散性和窄的粒径分布，多采用二氧化硅胶体球或聚合物胶体球。但是直接将结构色涂层制备于热处理后的陶瓷釉层表面，结构色层与陶瓷釉层结合差、易脱落，而如果直接将结构色涂层自组装于烧结前的陶瓷釉层表面，热处理后结构色层内部有序排列将被破坏，从而使结构色层失去色彩。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种陶瓷釉用无机结构色涂层的制备方法，其生产工艺简单、设备简单、周期短，所得陶瓷釉用无机结构色涂层结合强度高，色彩饱和度高，使用温度高且无毒环保。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种陶瓷釉用无机结构色涂层的制备方法，包括如下步骤：

(1)配制低温釉料，在陶瓷坯体上均匀涂刷一层低温釉层，在100℃下烘干；

(2)将分散剂组合溶于无水乙醇中获得溶液A，所述分散剂组合由酒石酸、聚乙二醇、硬脂酰胺、三硬脂酸甘油酯、十二烷基硫酸钠、乙烯基双硬脂酰胺组成，组合中各分散剂的质量浓度均为a，且0％＜a≤2％；

(3)将粒径分布均匀的单分散SiO₂胶体球超声于同等体积的无水乙醇中获得悬浮液B；

(4)将悬浮液B加入溶液A中超声以获得混合悬浮液C；

(5)将烘干的陶瓷坯体垂直浸入悬浮液C中，在50℃～60℃下自组装形成结构色膜层。

所述步骤(1)中，低温釉料的烧结温度≤1000℃，配制釉料时将釉料过250～300目筛。

所述步骤(3)中，SiO₂胶体球的质量浓度为0.5％～2％。

所述SiO₂胶体球的粒径范围为200nm～600nm。

所述步骤(4)中，超声时间为1h～3h。

所述步骤(5)之后，在600℃～1000℃下热处理获得结合强度好的无机结构色涂层。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明提供的陶瓷用无机结构色涂层采用二氧化硅为原料，其成本低、无毒无害、耐候性好，所用方法工艺步骤少、制备周期短、设备简单、成本低。目前，采用自组装技术合成结构色涂层材料时，存在结构色涂层材料与基底的结合强度差的问题，在本专利中分散剂不仅起到了使复合悬浮液更稳定的作用，主要是利用了复配分散剂使结构色涂层与釉料层更好地结合，以免间隙的产生影响热处理过程；同时，利用低温釉在热处理过程中的流动性和各分散剂在热处理过程中的燃烧分解作用，使釉料能够更好地渗入结构色涂层材料中，同时不破坏结构色涂层的有序排列结构，因此可以更好地提高结构色涂层在陶瓷釉面的结合强度。另一方面，通常二氧化硅胶体球结构色层在高于600℃时已经出现材料的软化过程，导致结构的破坏而失去色彩，本专利中所采用的复配有机物的燃烧过程有效阻隔了二氧化硅材料的相互熔合，从而保留了结构色的色彩均匀性和饱和性，提高了结构色涂层在高温工艺中的应用，也巧妙解决了结合强度问题。

附图说明