[发明专利]一种近红外高反射率功能陶瓷色料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种近红外高反射率功能陶瓷色料及其制备方法。本发明陶瓷色料的原料包括可溶性钕盐、可溶性钛源和可溶性硅源，陶瓷色料的化学组成为Nd₂Ti_xSi_2‑xO₇，其中0.05≤x﹤0.8。陶瓷色料制备方法以柠檬酸为螯合剂，采用溶胶‑凝胶结合燃烧法得到所述具近红外高反射率功能陶瓷色料。本发明的陶瓷色料具有近红外反射率高，且具有变色装饰效果，组成不含有毒元素。制备方法工艺简单，不需要复杂的设备，有利于产业化应用。

技术领域

本发明涉及陶瓷色料技术领域，尤其涉及一种近红外高反射率功能陶瓷色料及其制备方法。

背景技术

近红外建筑节能材料对太阳光具有高热反射率和低吸收率，可降低太阳光的吸收，从而降低建筑物的温度，达到了节能降耗的目的。据报道介绍，建筑物使用近红外节能材料后，与未使用前相比，建筑物表面温度降低5~10℃，内部温度可降低2~4℃，能降低10~20％的制冷能耗。目前建筑物外墙使用较多的是近红外节能涂料。对于涂料，大部分的有机树脂都是透明的，因此无机颜料的组成、微观结构及其对可见光和近红外区反射特性是决定隔热涂料隔热效果的关键因素。但涂料作为外墙材料，随着太阳光照时间的延长，容易出现落脏、老化、褪色及脱落等问题。而外墙陶瓷砖经高温烧成，其理化性能具有明显优势，在外墙装饰方面具有极其重要的地位。因此，研究开发适合陶瓷砖使用的高温稳定型近红外高反射率色料，在实现建筑物外墙装饰的同时，降低建筑物的表面温度，不仅有利于缓解城市“热岛”效应，同时对我国南方地区的建筑节能具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种近红外高反射率功能陶瓷色料及其制备方法。

本发明的目的通过如下技术方案实现。

一种近红外高反射率功能陶瓷色料，所述陶瓷色料的原料包括可溶性钕盐、可溶性钛源和可溶性硅源；所述色料的化学组成为Nd₂Ti_xSi_2-xO₇，其中0.05≤ x﹤0.8。

上述所述的一种近红外高反射率功能陶瓷色料的制备方法，包括如下步骤：

（1）将可溶性硅源加入到含适量冰乙酸的水/醇溶液中，搅拌混匀后，加入适量的柠檬酸作为螯合剂，持续搅拌，形成透明溶胶A；

（2）将可溶性钛源加入到步骤（1）的溶胶A中，充分搅拌，得到溶胶B；

（3）将可溶性钕盐充分溶解在水中，并加入到步骤（2）的溶胶B中，充分搅拌，得到溶胶C；

（4）将步骤（3）的溶胶C进行水浴搅拌反应，随后进行油浴搅拌反应，得到干凝胶；

（5）将步骤（4）的干凝胶进行高温热处理，后经冷却、破碎、研磨、酸洗、水洗和干燥处理，得到近红外高反射率功能陶瓷色料。

进一步地，步骤（1）中，所述可溶性硅源包括正硅酸乙酯、硅酸钠、硅溶胶的一种或其组合。

进一步地，步骤（1）中，所述水/醇溶液的体积比为1：（3~5）。

进一步地，步骤（1）中，所述冰乙酸的体积为水/醇溶液体积的0.05~0.1倍。

进一步地，步骤（1）中，所述柠檬酸的加入摩尔量为可溶性硅源摩尔量的3~5倍。

进一步地，步骤（2）中，所述可溶性钛源包括钛酸丁酯、四氯化钛的一种。

进一步地，步骤（2）中，所述搅拌时间不低于0.5小时。

进一步地，步骤（3）中，所述可溶性钕盐包括硝酸钕、硫酸钕、氯化钕的一种或其组合。

进一步地，步骤（3）中，所述搅拌时间不低于0.5小时。