新型納米金屬光澤釉的研究.pdf

1、金屬光澤釉是陶瓷制品的釉面產(chǎn)生色調(diào)和光澤等外觀類似某種金屬的陶瓷光澤釉。它是近年發(fā)展起來(lái)的一種新型陶瓷藝術(shù)釉，它不僅具有金碧輝煌的金屬光澤效果，而且具有陶瓷釉本身造價(jià)低、釉面硬度高、耐磨性好、耐氣候性好、耐腐蝕的特點(diǎn)。 本文通過(guò)濕化學(xué)方法首先合成金屬光澤劑CuMn2O4粉體，添加到基礎(chǔ)釉中，制備納米金屬光澤釉。通過(guò)TG—DTA、XRD、FE—SEM、EPMA現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)研究了CuMn2O4的合成工藝及金屬光澤釉的制備工藝，探討了

2、金屬光澤釉的呈色機(jī)理。 以CuSO4·5H2O、MnSO4·H2O為原料，采用共沉淀法合成CuMn2O4粉體的最佳工藝參數(shù)為：pH=10，反應(yīng)溫度為45℃，反應(yīng)物濃度0.1g/mL，熱處理溫度850℃，樣品主晶相為正CuMn2O4，屬立方晶系，平均晶粒尺寸約120nm。研究表明，熱處理溫度的高低直接影響產(chǎn)物的結(jié)晶狀況，隨熱處理溫度的升高，CuMn2O4粉體的平均結(jié)晶度呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，熱處理溫度為800℃時(shí)平均結(jié)晶度最大，

3、為89.15％，晶粒尺寸約100nm。熱處理溫度850℃時(shí)平均結(jié)晶度為83.33％，晶粒尺寸約120nm。熱處理溫度為900℃時(shí)，平均結(jié)晶度為83.33％，晶粒發(fā)生團(tuán)聚，顆粒較大，平均晶粒尺寸約400nm。 以Cu（NO3）2·3H2O、Mn（NO3）2為原料，采用溶膠—凝膠方法合成CuMn2O4粉體的最佳熱處理溫度為850℃，絡(luò)合劑為檸檬酸。對(duì)共沉淀法和溶膠—凝膠法合成CuMu2O4粉體工藝比較表明，共沉淀法工藝相對(duì)比較簡(jiǎn)單，

4、制備周期也比較短（時(shí)間為8h左右），但是所制備的粉體粒徑分布較寬，約100～400nm；溶膠—凝膠方法目標(biāo)產(chǎn)物粒徑相對(duì)較小，約80～200nm，但是凝膠干燥困難，制備周期很長(zhǎng)（時(shí)間為30h左右），而且凝膠很容易粘在器壁上難于取出，給后續(xù)的處理帶來(lái)很多不便，亦不易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。 添加CuMn2O4的W系列配方和Z系列配方結(jié)構(gòu)及性能分析表明，CuMn2O4添加量小于5％時(shí)可得到綠色或藍(lán)色金屬光澤釉，CuMn2O4添加量為5～10％

5、時(shí)可得到金黃色金屬光澤釉。W系列和Z系列之所以呈現(xiàn)金屬光澤是由于釉層表面析出大量等軸晶系的尖晶石類結(jié)晶相。尖晶石晶體呈三角形狀，沿c軸方向平行于釉層生長(zhǎng)，尖晶石晶體在釉層表面形成富集，且整齊而規(guī)則地定向排列，從而造成尖晶石在釉層表面的有序分布，對(duì)光線產(chǎn)生較強(qiáng)鏡面反射而呈現(xiàn)金屬光澤。EPMA結(jié)果分析表明CuMn2O4尖晶石在釉層形成及定向排列過(guò)程為：在高溫下釉玻璃體發(fā)生分相，Ca、Mn、Cu在一定區(qū)域內(nèi)富集，在Ca、Cu的遷移作用下帶動(dòng)M

6、n遷移，使Ca、Cu得到進(jìn)一步的富集，而Mn變化不大，Ca和Cu富集到一定程度后為CuMn2O4生長(zhǎng)提供環(huán)境，最終隨著Ca、Cu量的減少CuMn2O4尖晶石逐漸生成并完成定向排列于釉層表面。在CuMn2O4生長(zhǎng)整個(gè)過(guò)程中Ca起到傳遞能量的作用。 添加金屬氧化物E系列配方和G系列配方金屬光澤釉的研制結(jié)果表明：CuO在堿金屬釉中呈藍(lán)色，在鉛含量多的釉中則顯灰綠色或黃綠色；MnO2在鉛釉中可呈藍(lán)紫色和褐色；鉛釉中加入2～3％的Fe2O