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【万博体育网址技术处】关于拟申报2019年度高等学校万博体育网址研究优秀成果奖技术发明奖项目的公示

时间:2019/04/16 11:46:38点击:  作者:  来源:

项目名称:黑色包裹炭黑陶瓷色料的关键制备技术研发

推荐单位:万博体育客户端

人:常启兵,王霞,汪永清,包启富,董伟霞,周健儿

项目简介(不超800字):

黑色陶瓷色料是一类最重要的陶瓷装饰色料,混合尖晶石型材料是现仅有的黑色陶瓷色料,但存在重金属离子和受釉料组成影响而呈色不稳定的问题。硅酸锆包裹炭黑色料是最新发展的一种新型环境友好、发色稳定的黑色陶瓷色料,但包裹率不高,导致色料颜色不黑是其尚未工业应用的主要原因。本项目掌握了黑色ZrSiO4包裹炭黑色料的关键制备技术,主要发明点如下:

发明点1. 发展出溶胶-凝胶-燃烧(喷雾干燥)制备技术,并解决包裹色料包裹机理问题:以无机原料制备Zr(OH)4Si(OH)4溶胶,通过快速蒸发溶胶中溶剂,制备出黑色ZrSiO4包裹炭黑色料,色度值:L* = 19.27(如该值超过35则包裹炭黑色料呈灰色),a* = 0.29b* = 0.49。认识了Zr(OH)4+Si(OH)4胶粒在快速脱除溶剂过程中的凝胶化过程及ZrSiO4前驱体(炭黑颗粒表面的Zr(OH)4+Si(OH)4凝胶层)转变为致密ZrSiO4包裹层的机理。

发明点2. 发展出挥发水解制备技术:以ZrCl4为原料,利用在包裹物表面的ZrCl4乙醇溶液随乙醇挥发后,ZrCl4水解并进一步与氨气反应,在被包裹物表面形成致密氢氧化锆包覆层;进而与硅源溶液混合,通过调节pH值而在氢氧化锆包覆层表面形成原硅酸包覆层,经煅烧得到硅酸锆包裹陶瓷色料。硅酸锆包裹炭黑色料的色度L*值为24.85,包裹率达到95%

发明点3. 发展出介孔塌陷制备技术:以无机锆盐和模板剂为原料得到模板剂-氧化锆溶胶,经凝胶化、预烧使模板剂碳化而获得一次粉体;再加入硅溶胶混合、凝胶化后得到二次粉体;二次粉体在非氧化气氛下煅烧,即得到硅酸锆包裹炭黑色料,其明度值L*2029

发明点4. 发展出原位分解-沉淀制备技术:以碳酸锆铵溶液为锆源,利用碳酸锆铵溶液随温度提升而自发分解的性质,控制温度在着色剂颗粒表面形成氧化锆沉积;然后将氧化锆包裹物加入硅源溶液混合均匀,调节pH 值获得沉淀,经干燥处理得到陶瓷色料前驱体;在非氧化气氛下煅烧即得到硅酸锆包裹陶瓷色料粉体(L*2327)。此方法可以包裹炭黑(包裹率为85%)或者包裹硫硒化镉色料粉体(包裹率达到50%)。

上述方法制备的硅酸锆包裹炭黑色料呈黑色,且稳定于多种釉料中。

本成果获得授权发明专利5项,发表SCI/EI收录论文8篇。培养硕士4名。

黑色陶瓷色料约占陶瓷色料市场份额的25%,其市场总量约100亿元。本课题所发展的黑色陶瓷色料,如果能占据1/10的市场,其市场份额达到10亿元,市场前景广阔,具有较好的经济效益。项目所形成的包裹色料制备技术,为进一步开发新的包裹色料奠定基础,如包裹有机颜料,会进一步丰富陶瓷色料的呈色种类,具有良好的市场预期,能进一步拓展陶瓷色料市场份额。

以上项目拟申报2019年度高等学校万博体育网址研究优秀成果奖技术发明奖,特予公示。

公示期:2019416日至2019421日,公示期内如对公示内容有异议,请向万博体育客户端万博体育网址技术处反映。

联系人及联系电话:刘卫  江毅 0798-8499229


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