鋯鐵紅顏料的制備及其應用＊

王紀斌

（江蘇拜富科技有限公司 江蘇 宜興 214221）

鋯鐵紅顏料的制備及其應用＊

王紀斌

（江蘇拜富科技有限公司 江蘇 宜興 214221）

研究了鋯鐵紅顏料的制備。在實驗過程中，通過對影響鋯鐵紅顏料呈色性能各因素的探討和分析，得出了制備鋯鐵紅顏料的最佳工藝參數。

鋯鐵紅顏料 影響因素 制備

前言

鋯基陶瓷顏料（鋯釩蘭、鋯鐠黃、鋯鐵紅），因其色澤純正，色調豐富，以及優良的高溫穩定性與不溶性，在陶瓷生產中得到了廣泛的應用。并且不同顏色的鋯基顏料能按任意比例互相混合，形成許多中間色調，豐富了產品的裝飾效果，所以鋯基顏料在陶瓷生產領域具有廣闊的應用前景。

通過對鋯鐵紅顏料的制備以及影響鋯鐵紅呈色性能的各因素進行分析探討，并得出了制備鋯鐵紅顏料的最佳工藝。

1 實驗

1.1 實驗用原料（見表1）

表1 原料名稱與規格

1.2 實驗儀器及設備

立式快速磨（帶1L氧化鋁球磨罐及氧化鋁球），實驗室用高溫電爐，施釉設備，色差儀，電子天平，標準篩，坩堝等。

1.3 實驗過程

1.3.1 著色劑與礦物各類的確定

1.3.1.1 因素及取值范圍

氟化物用量為2%～5%；氯化物用量為1.5%～3%；硝酸鹽用量為2%～4%。

表2 著色劑與礦化劑水平因素

1.3.1.2 顏料制備工藝流程

原料配料→球磨→煅燒→球磨→酸洗→水洗→烘干→過篩→成品。

1.3.1.3 實驗結果及分析

將100g釉料與6g顏料成品混合均勻，施于坯體上，釉燒溫度為1 150～1 160℃，先用L9（22×25）正交表安排實驗方案，將釉燒后制備好的試片用色差儀分別測試其色度值（CIE：L＊a＊b＊）。取3次測試結果的平均值，根據結果對其進行評分（見表3）。

由表3可知：

1）影響鋯鐵紅顏料呈色的主要因素是氟化物種類、著色劑種類和氟化物加入量，次要因素是硝酸鹽種類、氯化物種類、氯化物和硝酸鹽加入量。

2）從統計結果看，LiF比NaF、NaSiF6利于鋯鐵紅顏料呈色；Fe2O3比FeSO4·7H2O利于呈色；氟化物加入量適當多些也利于呈色。

表3 L9（22×25）正交實驗結果

3）在優先考慮呈色效果的前提下，綜合上述分析得到以下因素水平表（見表4）。

表4 最佳著色劑與礦化因素水平

1.3.2 著色劑與礦化劑加入量的確定

1.3.2.1 因素及取值

著色劑與礦化劑水平因素見表5。

表5 著色劑與礦化劑水平因素

1.3.2.2 實驗結果及分析

先用L8（27）正交表安排實驗方案，評分結果根據色差儀測定的色度值（CIE：L＊a＊b＊）（見表6）。

表6 L8（27）正交實驗結果

由表6可知：

1）影響鋯鐵紅呈色的主要因素是Fe2O3和氟化物的加入量，以及ZrO2∶SiO2（摩爾比），次要因素是氯化物和硝酸鹽的加入量。

2）從計算結果可以看出：著色劑加入量過多呈色反而不佳，氟化物可以適當增加，ZrO2∶SiO2（摩爾比）＝1.1∶1.0利于呈色。

3）考慮呈色，綜合上述分析可以得到以下因素水平（見表7）。

表7 最佳著色劑與礦化劑因素水平

1.3.3 色劑煅燒制度的確定

1.3.3.1 因素及取值

色劑煅燒溫度與保溫時間因素水平見表8。

表8 色劑煅燒溫度與保溫時間因素水平

1.3.3.2 實驗結果及分析

先用L4（22）安排實驗方案，評分結果根據色差儀測色的色度值（CIE：L＊a＊b＊）（見表9）。

表9 L4（22）正交實驗結果

由表9可知：

1）從鋯鐵紅顏料呈色看，1 000℃時煅燒溫度較好，保溫時間5h比保溫時間2h的效果更好。

2）優先考慮呈色，綜合以上分析可以得到最佳煅燒制度因素水平，見表10。

表10 最佳煅燒制度因素水平

2 結論

1）由于影響鋯鐵紅顏料呈色的因素很多，在實驗中靈活應用了正交實驗設計法，在較短的時間以及實驗次數內了解清楚各因素的主次關系與相互作用關系，從而得到最優的綜合效果。

2）從實驗結果可以看出，影響鋯鐵紅顏料呈色的主要因素是著色劑種類與用量，氟化物種類與用量，鋯硅摩爾比，顏料煅燒溫度與保溫時間，氯化物種類與用量，硝酸鹽種類與用量影響次之。

1（日）素木洋一著.釉及色料.劉可棟，劉光躍譯.北京：中國建筑工業出版社，1979

2 俞康泰.現代陶瓷色料與裝飾技術手冊.武漢：武漢工業大學出版社，1999

3 俞康泰.陶瓷色釉料與裝飾導論.武漢：武漢工業大學出版社，1999

TQ173.6

B

1002－2872（2011）09－0026－02

王紀斌（1963－），中專，助理工程師；主要從事陶瓷色釉料的研究與開發。E－mail：wang2806@163.com