[发明专利]一种蓝色陶瓷颜料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种蓝色陶瓷颜料及其制备方法。蓝色陶瓷颜料的化学组成为Mg_1+xAl_2‑2xSi_xO₄:yCo(x＝0.05‑0.95，y＝0‑0.9)，将Mg、Al、Si、Co原料及矿化剂混合均匀，在1100‑1500℃之间煅烧1‑10小时得到最终产品。本发明通过在Co掺杂MgAl₂O₄中共掺杂Si，以调控Co²⁺离子周围的晶体场环境，从而在低钴含量的条件下实现颜料高的蓝色度。本发明制备的蓝色陶瓷颜料在钴组分含量为5wt％时其蓝色坐标就接近于CoAl₂O₄，具有呈色性好、价格低、毒性低的优点，可以取代CoAl₂O₄颜料用于不同行业。

技术领域

本发明属于耐高温颜料技术领域，具体涉及一种蓝色陶瓷颜料及其制备方法。

背景技术

耐高温颜料是有色玻璃、陶瓷、塑料的重要组成部分。相比于普通的颜料，高温颜料在使用过程中需要经过高温煅烧的阶段，这进一步缩小了高温颜料可选择的范围。目前，市面上使用的高温颜料大部分都是十九世纪到上世纪六十年代发展起来的。随着社会的发展，人们对颜色的要求也越来越高。但是，近年来高温颜料的研究却严重滞后，各种新型高温颜料的开发屈指可数。蓝色是日常生活中常见的主色之一，它是红绿蓝光的三原色中的一元，在这三种原色中它的波长最短，为440～475nm，属于短波长。陶瓷颜料中常见的蓝色有钴蓝，海军蓝，孔雀蓝，宝石蓝等品种，其中尤以钴蓝的市场需求最大，而且钴蓝的色调也呈现出鲜艳明亮的大蓝色。钴蓝的化学式为CoAl₂O₄,属于尖晶石相，其显著特点是具有很好的耐热性、耐光性、耐候性和耐化学品性。但是随着锂电池的发展，工业上对于Co原料的需求量急剧增长，导致Co原料价格也随之增长。CoAl₂O₄作为现今最重要的蓝色颜料，其应用也受到限制。很多研究者也在尝试开发新型低钴蓝色陶瓷颜料，但总体进展缓慢。为了降低蓝色颜料中Co的含量，很多研究者用部分的Zn²⁺,Mg²⁺等二价离子取代Co²⁺。但是，取代后得到的颜料的蓝色度降低，降低了颜料的着色能力。如何降低颜料中Co²⁺含量的同时而不降低颜料的蓝色度是目前颜料开发工作者需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蓝色陶瓷颜料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种蓝色陶瓷颜料，化学组成为Mg_1+xAl_2-2xSi_xO₄:yCo，其中0.05≤X≤0.95，0≤y≤0.9。

一种蓝色陶瓷颜料的制备方法，包括以下步骤：

S1：按照化学计量比，将Mg、Al、Si、Co原料及矿化剂混合均匀；

S2：将混合粉体煅烧；

S3：得到的产物重新粉碎，用水洗涤；

S4：水洗后的产品干燥得到最终产品。

优选的是，在步骤S1中，所述Mg、Al、Si、Co原料为Mg、Al、Si、Co的氧化物、硝酸盐、碳酸盐、醋酸盐。

上述任一方案中优选的是，在步骤S1中，所述矿化剂为NaCl、KCl、LiCl、碳酸钠、碳酸锂、碳酸钾、氧化钙中的一种或几种的组合。

上述任一方案中优选的是，在步骤S1中，所述矿化剂的加入量为Mg、Al、Si、Co原料总重的0-20％。

上述任一方案中优选的是，所述矿化剂的加入量为Mg、Al、Si、Co原料总重的3％。