共沉淀法制備CoAl2O4陶瓷顏料及稀土摻雜對其發(fā)光特性的影響.pdf

1、目前多數(shù)方法制備的CoAl2O4陶瓷顏料的彩度不高，在陶瓷釉料、搪瓷底釉、陶瓷制品3D打印成型等方面的應(yīng)用受限，此外在某些特殊領(lǐng)域，如永久性色標(biāo)、防偽耐候涂料等，需要其具有防偽功能，所以本文系統(tǒng)研究制備工藝對CoAl2O4陶瓷顏料微觀結(jié)構(gòu)和呈色性能的影響規(guī)律，并通過稀土摻雜使其獲得上轉(zhuǎn)換發(fā)光特性，以獲得彩度高且具有防偽功能的新型CoAl2O4陶瓷顏料，對于開拓陶瓷顏料應(yīng)用新領(lǐng)域具有重要的科學(xué)意義和使用價值。研究結(jié)果如下：
　　采用

2、共沉淀法制備CoAl2O4陶瓷顏料，發(fā)現(xiàn)Co/Al比、溶液pH值、煅燒溫度以及分散劑含量均會影響CoAl2O4陶瓷顏料的呈色性能，優(yōu)化得到最佳工藝為Co/Al比0.7：2、pH為11、煅燒溫度1200℃、分散劑2％PVP+0.4%CTAB時所得藍(lán)色CoAl2O4陶瓷顏料彩度最高；影響CoAl2O4陶瓷顏料的本質(zhì)因素為Co的含量、Co離子價態(tài)以及配位數(shù)，Co含量過高時可能產(chǎn)生Co3+或進(jìn)入尖晶石結(jié)構(gòu)的八面體空間，改變了Co離子的配位場，從

3、而獲得不同的顏色；經(jīng)1300℃高溫?zé)Y(jié)后CoAl2O4涂層的明度和彩度均有提高，由于形成部分反尖晶石結(jié)構(gòu)，高Co/Al比的CoAl2O4仍呈藍(lán)色，同時也具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。
　　提出在CoAl2O4陶瓷顏料中通過稀土摻雜使其具有上轉(zhuǎn)換發(fā)光特性，發(fā)現(xiàn)當(dāng)進(jìn)行Er單一摻雜時，對CoAl2O4陶瓷顏料物相組成、呈色性能等基本沒有影響，但是在950nm紅外波段激光激發(fā)下產(chǎn)生上轉(zhuǎn)換效應(yīng)，同時摻雜Er3+能夠增強(qiáng)CoAl2O4的上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度