溶剂热法制备二氧化硅包覆硫化铈红色色料的研究

采用正硅酸乙酯(TEOS)为硅原、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂、去离子水和乙醇为反应介质,以氨水为pH调节剂,在120℃水热釜中对市售硫化铈(γ-Ce_2S_3)红色料进行包裹。研究了正硅酸乙酯(TEOS)添加量对γ-Ce_2S_3包覆效果的影响。结果表明:当Ce:Si的摩尔比为1:3时,在γ-Ce_2S_3颗粒表面形成SiO_2包覆层的效果最佳,且该SiO_2包覆γ-Ce_2S_3色料在空气条件下的分解温度相比未包覆的γ-Ce_2S_3色料有显著提高,从350℃提高至550℃左右。

用固相法制备掺铬YAlO_3红色稀土色料

以氧化钇、氧化铝为主要原料,采用固相法合成,并在所合成的YAlO3主要晶相中掺入铬离子形成红色色料。XRD表明,当同时加入硼酸、氧化钙、氟化钠三种矿化剂时,得到粉体的XRD的衍射峰与标准的YAlO3特征峰一致。SEM图表明,所形成的颗粒呈现出立方形态。通过两种测试技术的分析可知,固相法可以制备出立方相的YAlO3晶相陶瓷色料。

红色无机色料概述

无机红色色料以其独特的红色色调、较强着色力,以及远胜于有机颜料的光热稳定性等特性,在彩色装饰领域一直发挥着重要作用。综述了Cd SxSe（1-x）、Ce2S3两类大红色料,铁红、硫硒化锌、铬钇铝红等众多传统与新兴无机红色色料的呈色特性、优势与不足,以及国内外的发现与研究现状,并概述了部分无机红色色料的包裹机理与制备方法。此外,将无机红色色料分为半导体类与非半导体类色料,并依据主体晶相生成时所处相态的差异,将色料的制备方法分为固相法、液相法与气相法三类,这些新视角或将有助于无机色料的研究和生产与新兴色料的开发。

Ca2+掺杂对γ-Ce2S3红色色料的结构及性能的影响

以CeO2为铈源, CaCO3为离子掺杂源, CS2为硫源,采用气-固相反应法,在硫化制度900℃硫化150 min时制得Ca2+离子掺杂的γ-Ce2S3红色色料。系统研究了不同的Ca, Ce摩尔比(nCa/nCe=0~0.5)对γ-Ce2S3的物相组成、晶体结构、呈色性能及温度稳定性的影响。研究结果表明:当未掺入Ca2+时,所得样品为纯α相,当nCa/nCe=0.1时,为α相与γ相共存;而当nCa/nCe=0.2~0.5时,α相已完全转变为γ相,并产生少量的CaS,且随着掺杂量的增大,γ-Ce2S3的晶胞参数逐渐减小,产生的CaS含量则略有增加,说明部分Ca2+成功进入晶格并形成固溶体,另有少量Ca2+则与S2-结合形成CaS;随着nCa/nCe增加,所合成样品的色调逐渐由暗红色向红色再向橙红色转变,且当nCa/nCe=0.4时,样品的红度值a*达到最高(L*=31.75,a*=24.50,b*=16.01)。将该组分色料在空气气氛中490℃保温10 min后仍以γ相稳定存在,表明通过Ca2+离子的掺杂,填补γ-Ce2S3晶格空位并形成固溶体,有利于稳定其晶格,从而使γ-Ce2S3的温度稳定性由350℃提升至490℃。

非水解溶胶-凝胶法制备Cr掺杂α-Al_(2)O_(3)红色色料

以无水三氯化铝(AlCl_(3))和三氯化铬(CrCl_(3))为原料,无水乙醇为溶剂和铝粉为还原剂,采用非水解溶胶-凝胶法制备Cr掺杂α-Al_(2)O_(3)红色色料,通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、激光粒度仪和CIE-L*a*b*色度仪等测试手段研究了掺杂离子浓度、Al粉添加量、前驱体浓度和热处理温度对色料的相组成、形貌及呈色性能的影响。结果表明:在Cr^(3+)掺杂浓度为0%-5%(原子分数)范围内,随掺杂浓度增加,α-Al_(2)O_(3)的晶胞参数和晶胞体积均逐渐增大,说明Cr^(3+)成功固溶进入α-Al_(2)O_(3)晶格中。色料红度(a*)值随Cr^(3+)掺杂浓度增加呈现先增加后减少趋势,同时,提高前驱体浓度和还原剂的添加量有利于改善色料的呈色性能;随热处理温度增加,色料a*值先增加后趋于平稳,色料粒径逐渐增大;当Cr^(3+)掺杂浓度为4%(原子分数)、Al粉添加量(与CrCl_(3)摩尔比)为6∶1、前驱体浓度为0.4 mol·L^(-1)时,经1200℃热处理2 h,可制备呈色性能良好(a*=14.32)和粒径较小(平均粒度(D50)=7.85μm)的粉红色色料,其有望应用于陶瓷装饰领域。