《一种LCS法合成铬锡红色料.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种LCS法合成铬锡红色料.pdf（10页完整版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN104150494A43申请公布日20141119CN104150494A21申请号201410407540122申请日20140818C01B33/2020060171申请人佛山远牧数码科技有限公司地址528000广东省佛山市禅城区弼塘东二街25号厂内六幢第二层2A13、2A15室72发明人黄曦徐超游小棠74专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人巩克栋杨晞54发明名称一种LCS法合成铬锡红色料57摘要一种LCS法合成铬锡红色料，包括以下步骤A将钙源、硅源和锡源按CASISN071307130713的摩尔比混合成溶液或悬浊液，其中分别加入混合物干料总质量分数05。
2、2的铬的化合物，550的有机燃烧剂和550的硝基类氧化剂得最终混合物，充分混合均匀，蒸干水分后得燃烧料坯；B将燃烧料坯置于炉腔中迅速升温至200500点燃；C燃烧料坯点燃后在8001300下燃烧，得铬锡红色料粉体。本发明提出一种可制得颗粒较小纳米粉体，合成工艺简单，低温可控性高，合成的铬锡红色料具有良好的呈色能力和稳定性。51INTCL权利要求书1页说明书8页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书8页10申请公布号CN104150494ACN104150494A1/1页21一种LCS法合成铬锡红色料，其特征在于包括以下步骤A将钙源、硅源和锡源按CASISN0713。
3、07130713的摩尔比混合成溶液或悬浊液，其中分别加入混合物干料总质量分数052的铬的化合物，550的有机燃烧剂和550的硝基类氧化剂得最终混合物，充分混合均匀，蒸干水分后得燃烧料坯；B将燃烧料坯置于炉腔中迅速升温至200500，使燃烧料坯点燃；C燃烧料坯点燃后在8001300下燃烧，得铬锡红色料粉体。2根据权利要求1所述的LCS法合成铬锡红色料，其特征在于所述钙源为硝酸钙、氯化钙或碳酸钙中的一种，所述硅源以硅溶胶或水玻璃引入，所述锡源以锡盐或氧化锡引入，所述铬的化合物为铬酸盐或重铬酸盐。3根据权利要求1所述的LCS法合成铬锡红色料，其特征在于在最终混合物中加入最终混合物干料总质量分数212。
4、的矿化剂。4根据权利要求3所述的LCS法合成铬锡红色料，其特征在于所述矿化剂为钾盐或硼盐。5根据权利要求1所述的LCS法合成铬锡红色料，其特征在于所述有机燃烧剂为酒石酸、柠檬酸、尿素、水合肼的其中至少一种。6根据权利要求1所述的LCS法合成铬锡红色料，其特征在于所述硝基类氧化剂为硝酸、金属硝酸盐或硝酸铵的至少一种。7根据权利要求1所述的LCS法合成铬锡红色料，其特征在于将步骤C得到的铬锡红色料粉体进行酸洗，再用清水洗至中性，漂洗干净后烘干。8根据权利要求1或7所述的LCS法合成铬锡红色料，其特征在于将最终得到的铬锡红色料粉体进行气选分级，筛分出不大于1微米的色料粉体。权利要求书CN104150。
5、494A1/8页3一种LCS法合成铬锡红色料技术领域0001本发明涉及陶瓷喷墨技术领域，尤其涉及一种LCS法合成铬锡红色料。背景技术0002低温燃烧合成法，简称LCS法，是一种以有机物为燃烧剂的燃烧合成方法。该方法所用的氧化剂燃料混合物具有放热特性，加热时，温度通常在150500，发生强烈的氧化还原反应，利用原料自身的燃烧放热即可达到合成反应所需的温度，从而快速合成出氧化物粉体，LCS法的另一个优点是，可以制备出比表面积高的纳米粉体。0003铬锡红色料一般采用固相法一次合成，此方法的致命弱点是所合成的色料粒径较粗、分布较宽，导致铬锡红色料在高温下呈色不够稳定。发明内容0004本发明的目的在于提。
6、出一种可制得颗粒较小纳米粉体，合成工艺简单，低温可控性高的LCS法合成铬锡红色料，合成的铬锡红色料具有良好的呈色能力和稳定性。0005为达此目的，本发明采用以下技术方案0006一种LCS法合成铬锡红色料，包括以下步骤0007A将钙源、硅源和锡源按CASISN071307130713的摩尔比混合成溶液或悬浊液，其中分别加入混合物干料总质量分数052的铬的化合物，550的有机燃烧剂和550的硝基类氧化剂得最终混合物，充分混合均匀，蒸干水分后得燃烧料坯；0008B将燃烧料坯置于炉腔中迅速升温至200500，使燃烧料坯点燃；0009C燃烧料坯点燃后在8001300下燃烧，得铬锡红色料粉体。0010进一。
7、步说明，所述钙源为硝酸钙、氯化钙或碳酸钙中的一种。所述硅源以硅溶胶或水玻璃引入，所述锡源以锡盐或锡的氧化物引入，所述铬的化合物为铬酸盐或重铬酸盐。0011更进一步说明，在最终混合物中加入最终混合物干料总质量分数212的矿化剂。0012更进一步说明，所述矿化剂为钾盐或硼盐。0013更进一步说明，所述有机燃烧剂为酒石酸、柠檬酸、尿素、水合肼的其中至少一种。0014更进一步说明，所述硝基类氧化剂为硝酸、金属硝酸盐或硝酸铵的至少一种。0015更进一步说明，将步骤C得到的铬锡红色料粉体进行酸洗，再用清水洗至中性，漂洗干净后烘干。0016更进一步说明，将最终得到的铬锡红色料粉体进行气选分级，筛分出不大于1。
8、微米的色料粉体。0017本发明的有益效果1、能制备色料颗粒为纳米的粉体；2、合成工艺简单，低温可控性高；3、合成的铬锡红色料呈色能力好和稳定性高。说明书CN104150494A2/8页4具体实施方式0018下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。0019一种LCS法合成铬锡红色料，包括以下步骤0020A将钙源、硅源和锡源按CASISN071307130713的摩尔比混合成溶液或悬浊液，其中分别加入混合物干料总质量分数052的铬的化合物，550的有机燃烧剂和550的硝基类氧化剂得最终混合物，充分混合均匀，蒸干水分后得燃烧料坯；0021B将燃烧料坯置于炉腔中迅速升温至200500，使燃烧。
9、料坯点燃；0022C燃烧料坯点燃后在8001300下燃烧，得铬锡红色料粉体。0023原料混匀蒸干后获得的燃烧料坯，使用LCS法合成铬锡红色料，迅速升温至200500可到达燃烧料坯的着火点，燃烧料坯点燃燃烧后在8001300下燃烧保温053H，即可制得颗粒较小的纳米粉体，合成工艺简单，低温可控性高，保证形成足够量的钙锡石，使合成的铬锡红色料具有良好的呈色能力和稳定性。解决了铬锡红色料一般采用固相法一次合成的致命弱点所合成的色料粒径较粗、分布较宽，导致铬锡红色料在高温下呈色不够稳定。铬锡红色料的色调取决于铬和锡之比，从深红色到玫瑰红色，钙的作用是使粉红色调更佳，且在高温中较稳定。0024进一步说明。
10、，所述钙源为硝酸钙、氯化钙或碳酸钙中的一种，所述硅源以硅溶胶或水玻璃引入，所述锡源以锡盐或氧化锡引入，所述铬的化合物为铬酸盐或重铬酸盐。0025更进一步说明，在最终混合物中加入最终混合物干料总质量分数212的矿化剂。矿化剂的加入能促进或控制结晶化合物的形成，使反应更加的充分。0026更进一步说明，所述矿化剂为钾盐或硼盐。LCS法合成所用的氧化剂和燃烧剂的混合物具有强放热特性，有些燃烧机为有机物，在较低温度下分解，产生可燃气体，采用钾盐或硼盐可以降低混合物体系的可爆性，提高生产安全系数，而且有利于减少铬锡红色料在使用时减少在陶瓷面或釉面的不平滑性。0027更进一步说明，所述有机燃烧剂为酒石酸、柠。
11、檬酸、尿素、水合肼的其中至少一种。0028更进一步说明，所述硝基类氧化剂为硝酸、金属硝酸盐或硝酸铵的至少一种。0029更进一步说明，将步骤C得到的铬锡红色料粉体进行酸洗，再用清水洗至中性，漂洗干净后烘干。可选用盐酸或硝酸进行酸洗，可将残留物清洗出尽，再用清水洗至中性，漂洗烘干，提高色料粉体的纯度。0030更进一步说明，将最终得到的铬锡红色料粉体进行气选分级，筛分出不大于1微米的色料粉体。使用于喷墨的色料的粒径在1微米以下，使色料在喷墨过程中分布更均匀，在高温下呈色更加稳定。0031发色实验0032使用上述色料作为油墨中的发色色料，此种铬锡红色料占油墨质量份数的25。选择烧后白度大于85的平整陶。
12、瓷坯体作为基体，在其表面使用希望陶机生产的喷墨打印机，均匀喷涂5X5CM大小的测试区域，油墨用量约为2ML，然后入窑经1210烧成，待样品冷却后用SMY2000SF色差仪进行测试。0033参照表1，制备实施例17。0034表1说明书CN104150494A3/8页500350036将碳酸钙、硅溶胶、二氧化锡按下表1的摩尔比混合成溶液或悬浊液，再加入混合物干料总质量分数1的重铬酸钾，干料总质量分数35的有机燃烧剂，干料总质量分数35的金属硝酸盐，得最终混合物，充分混合均匀，蒸干水分后得燃烧料坯；将燃烧料坯置于炉腔中迅速升温至300，使燃烧料坯点燃；燃烧料坯点燃后1100下燃烧，得铬锡红色料粉体，。
13、进行气选分级，筛分出不大于1微米的色料粉体。将得到的粉体进行发色实验，得到表2中的色度值。0037表2不同的CASISN摩尔比对色料的色度值的影响0038编号CASISN的摩尔比LAB1071141351692211143753860313114845326541071457521435113143353461611074252847111348650530039从表2测试结果中可以看出，铬锡红色料一般呈现紫红色调。钙的含量与色调的明亮度成正相关，若想得到鲜艳明快的深红色调，可以适当增加CAO的含量；硅溶胶的含量越多，色料颜色会偏紫；如果锡的比例增多，紫色调会加深。需要说明的是，上述各种原料只。
14、是实例性的，例如碳酸钙可以用硝酸钙或氯化钙来替换，二氧化锡可以用锡盐来替换，硅溶胶可以用水玻璃来替换，重铬酸钾可以用重铬酸钠或铬酸盐来替换，金属硝酸盐作为硝基类氧化剂可以用硝酸或硝酸铵来替换，有机燃烧剂选择酒石酸、柠檬酸、尿素、水合肼的其中至少一种，都可以实现本发明。0040将燃烧料坯置于炉腔中迅速升温至200500，使燃烧料坯点燃为点燃过程，点燃过程中温度越高，所需的点燃时间越短，可以根据作业要求来选择，200一般需810MIN的点燃时间，300一般需要57MIN的点燃时间，400一般需要35MIN的点燃时间，500一般需要12MIN的点燃时间。需要说明的是，这里给出的实施例为优选方式，对于。
15、其它组说明书CN104150494A4/8页6分或烧成工艺中只需做适用性调整即可，这是本领域技术人员可以参考工作经验进行适当调整。0041从表2可以看出实施例2的红度值A最佳，以实施例2中的CASISN111的摩尔比来参照表3的铬酸盐或重铬酸盐的添加量来制备实施例814。0042表30043编号重铬酸钾编号重铬酸钠805120591131101514151121520044将得到的粉体进行发色实验，得到表4中的色度值。0045表40046编号LAB编号LAB850260523124836241119464558601346557210410437538671445658113211451612。
16、83154035951460047从表4测试结果中可以看出，铬以重铬酸盐或铬酸盐的形式引入，随着铬的含量增多，颜色由紫到红再到深红的递变。以重铬酸钠引入铬的铬锡红色料的色彩更加鲜艳，引入量为1的重铬酸钠具有较好的发色，喷墨颜色为明快的紫红色调。0048按CASISN111的摩尔比混合成溶液或悬浊液，再加入混合物干料总质量分数1的重铬酸钠，干料总质量分数35的有机燃烧剂，干料总质量分数35的金属硝酸盐，得最终混合物，作为最佳配比。0049在热处理的预实验中，原料按最佳配比组成，充分混合均匀，蒸干水分后得燃烧料坯；保温时间为15H，分别在800、900、1000、1100、1200、1300进行热。
17、处理，实验所得的色度值见表5。0050表50051编号温度LAB说明书CN104150494A5/8页7168005934167217900537438801810004844928319110046557210420120042058480211300406589920052从表5中可以看出红度值A随保温温度升高而增加，明度值L则减少，所以按原料按最佳配比制备的铬锡红色色料的红色随保温温度升高而加深变暗，相比之下1100下保温的色度值较好。0053将原料按最佳配比组成，充分混合均匀，蒸干水分后得燃烧料坯，在300下保温6MIN点燃燃烧得到疏松的氧化物粉体，在保持保温温度不变1100，分别进行。
18、05H、1H、15H、2H、25H、3H保温热处理，所得发色实验数据见表6。0054表60055编号保温时间LAB2205H43351682231H443492832415H465572104252H459539722625H42353489273H4405629400560057从表6中可以看出，随着保温时间的延长，明度值L与红度值A变化不太明显，相比之下保温15H的色度值较好。0058将原料按最佳配比混合，充分混合均匀，蒸干水分后得燃烧料坯；将燃烧料坯置于炉腔中迅速升温至300下保温6MIN使燃烧料坯点燃；燃烧料坯点燃后1100下燃烧保温15H，得铬锡红色料粉体，进行气选分级，筛分出不大于。
19、1微米的色料粉体。参照表7，添加不等量的有机燃烧剂、金属硝酸盐和矿化剂来制备实施例2831。0059表70060说明书CN104150494A6/8页8编号酒石酸硝酸铵硼酸2855229202053035358315050120061将得到的粉体进行发色实验，得表8的实验数据，在混合成溶液或悬浊液，再加入混合物干料总质量分数1的重铬酸钠，干料总质量分数35的酒石酸，干料总质量分数35的硝酸铵，得最终混合物，向最终混合物中加入最终混合物干料总质量分数8的硼酸，加入矿化剂，所得的铬锡红色料粉体燃耗反应更加充分，使喷墨颜色更纯正。需要说明的是，硼酸作为矿化剂可以使用硝酸硼、或其他钾盐、硼盐来替换。L。
20、CS法合成所用的氧化剂和燃烧剂的混合物具有强放热特性，有些燃烧机为有机物，在较低温度下分解，产生可燃气体，采用钾盐或硼盐可以降低混合物体系的可爆性，提高生产安全系数，而且有利于减少铬锡红色料在使用时减少在陶瓷面或釉面的不平滑性。硝酸铵可以用硝酸或金属硝酸盐来替换，都可以实现所需的氧化作用。0062表80063编号硼酸LAB28238339642295409439663084655721043112474564850064参照表9中使用不同的有机燃烧剂，将原料按最佳配比来混合，充分混合均匀，蒸干水分后得燃烧料坯，将燃烧料坯置于炉腔中迅速升温至300下保温6MIN使燃烧料坯点燃；燃烧料坯点燃后11。
21、00下燃烧保温15H，得铬锡红色料粉体，进行气选分级，筛分出不大于1微米的色料粉体。制备过程中燃烧过程及产物颜色见表9。0065表90066编号有机燃烧剂种类火焰情况产物颜色32酒石酸有焰燃烧紫红色33柠檬酸有焰燃烧浅紫色说明书CN104150494A7/8页934水合肼无焰燃烧紫色35醋酸铵有焰燃烧粉红色36尿素无焰燃烧深紫色00670068实施例370069采用本发明LCS法合成铬锡红色料将碳酸钙、硅溶胶、二氧化锡按CASISN111的摩尔比混合成溶液或悬浊液，在混合成溶液或悬浊液，再加入混合物干料总质量分数1的重铬酸钠，干料总质量分数35的酒石酸，干料总质量分数35的硝酸钾，得最终混合物。
22、，向最终混合物中加入最终混合物干料总质量分数8的硼酸，充分混合均匀，蒸干水分后得燃烧料坯；将燃烧料坯置于炉腔中迅速升温至300，并保温6MIN使燃烧料坯点燃；燃烧料坯点燃后1100下燃烧保温15H，得铬锡红色料粉体，进行气选分级，筛分出不大于1微米的色料粉体。0070实施例380071采用本发明LCS法合成铬锡红色料将碳酸钙、硅溶胶、二氧化锡按CASISN111的摩尔比混合成溶液或悬浊液，再加入混合物干料总质量分数1的重铬酸钠，干料总质量分数35的酒石酸，干料总质量分数35的硝酸钾，得最终混合物，向最终混合物中加入最终混合物干料总质量分数8的硼酸，充分混合均匀，蒸干水分后得燃烧料坯；将燃烧料坯。
23、置于炉腔中迅速升温至300，并保温6MIN使燃烧料坯点燃；燃烧料坯点燃后1100下燃烧保温15H，得铬锡红色料粉体，将粉体用盐酸进行酸洗，酸洗后用清水清洗至中性，进行气选分级，筛分出不大于1微米的色料粉体。0072对比实施例390073采用固相烧结法合成铬锡红色料原料按碳酸钙264份，石英205份，氧化锡435份，矿化剂8份2份氧化硼，6份重铬酸钠，混合研磨，在1300下烧制得到粉体，将粉体进行洗涤、球磨，得1微米的色料粉体。0074将LCS法与固相烧结法分别制备的铬锡红色料进行发色实验，色度值见表10。0075表100076编号LAB37LCS法46557210436LCS法酸洗46560913139固相烧结法309409360077从表10的实验数据可见采用LCS法合成的铬锡红色料在高温下呈色比固相烧结法的更稳定，呈色效果更好。此外，LCS法在低温点燃燃烧就可制得纳米粉体，粒径小。添加酸洗工序，除去过多的原料或中间产物，使色料发色更纯，颜色更明快。0078以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的说明书CN104150494A8/8页10原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。说明书CN104150494A10。