[01139586]低温燃烧—水热合成制备喷墨打印装饰用纳米陶瓷颜料

“低温燃烧—水热合成制备喷墨打印装饰用纳米陶瓷颜料”项目,属于新材料制备领域。本项目将低温燃烧技术（LCS）与水热（Hydrothermal Method）技术相结合,以稀土化合物为主要原料,合成计算机打印喷墨装饰用Ce1-xPrxO2纳米稀土陶瓷颜料粉体。主要科技内容包括： （1）通过控制燃烧过程（燃烧速率、预热温度等）、反应物粒度、反应添加剂、反应物的实现不同化学计量比陶瓷颜料的合成; （2）研究了水热工艺参数（温度、时间、pH值等）对颜料粉体粒度、比表面积、颜色特征、结晶度等性能的影响规律,找出主要影响因子,建立“工艺—结构—性能”的物理模型,探讨其影响的物理化学因子; （3）研究清楚了低温燃烧—水热合成陶瓷颜料的动力学机理,并初步探讨其呈色机理。 本项目达到的主要技术指标有： （1）颜料平均粒径＜50nm; （2）颜料使用最高温度：1250℃; （3）颜色主波长：589nm～595nm; （4）颜色红度值a*＞25。 本项目的就是突破传统工艺,以Ce1-xPrxO2红色稀土陶瓷颜料为研究对象,将低温燃烧（Low-Temperature Combustion Synthesis,简称LCS）技术和水热合成（Hydrothermal Method）技术相结合,制造喷墨打印装饰用纳米陶瓷颜料,填补国内计算机喷墨打印装饰用陶瓷颜料的空白。和传统的红色陶瓷颜料相比,本项目所制备的Ce1-xPrxO2红色稀土陶瓷颜料的着色能力,高温稳定性,化学稳定性均有大幅提高,至关重要的是颜料粒度具有纳米量级,这是满足计算机喷墨打印装饰基本条件。 目前,陶瓷颜料产品需求量很大,能够用于陶瓷中的红色颜料,如：锆铁红和镉硒红。锆铁红在高温下呈色不够鲜艳;镉硒红是一种有毒颜料,在超过900°C时,即发生高温分解,不能呈现出红色。因此,新型的无毒绿色环保型稀土颜料将成为今后陶瓷装饰用不可替代的陶瓷颜料。而本项目研制的陶瓷颜料能够克服传统的陶瓷颜料的诸多缺点,提高陶瓷制品的装饰质量和生产效率,具有非常广阔的市场前景。同时,该陶瓷颜料成本低廉、无毒、制备工艺简单,这对我国的节能减排及环保工程有很大的现实意义。本成果已在陕西科技大学进行了多年的研究和试制,部分材料性能已经得到了很大的提高,在咸阳科力陶瓷研究所、佛山市美科特新材料有限公司及佛山市凯美特化工有限公司进行了试用,已取得了很好的效果,满足计算机喷墨打印装饰对于纳米陶瓷颜料的要求。该成果的应用不仅降低了原料成本和能耗,而且提高了产品附加值,赢得了客户,取得了很好的收益。对于该成果的大部分产品正在试制和推广进行中。