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北大核心 CSTPCD CSCD CA EI CBST
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摘要:采用传统固相法制备了无铅熔剂包覆的硫化铈红色陶瓷颜料,研究了硫化铈/无铅熔剂质量比以及冷却方式对颜料呈色性能和热稳定性的影响。结果表明,当 m (硫化铈)/m (无铅熔剂)=1∶1,并直接取出放入水中冷却的条件下,样品的包覆效果最佳,颜料表面形成致密的无铅熔剂包裹层。烧结后的样品具有很高的结晶度和红度值,因此有望作为生态红色颜料应用于陶瓷领域。
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北大核心 CSTPCD CA
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摘要:近年来包裹色料由于其优异的高温热稳定性和化学稳定性等性能而得到广泛的研究。文章简要综述了红色包裹色料的研究进展,包括包裹色料的类型、包裹机理以及制备方法。最后提出了包裹色料今后的研究和应用方向。
[硕士论文] 豆立娜
材料科学与工程 陕西科技大学 2016(学位年度)
摘要:近年来,科研工作者们迫切寻求一种绿色环保型的红色颜料,从而取代普遍使用的传统无机颜料。硫化铈(γ-Ce2S3)是一种新型的稀土红色陶瓷颜料,它具有低毒性、颜色鲜艳、分散性好等优越的性能。目前硫化铈(γ-Ce2S3)的制备大多采用固相法,但是在制备过程中会使用对环境和人体有害的H2S气体。硫化铈红色颜料在高温的环境下容易氧化成无色的物质(T>350℃),因此会大大降低其在陶瓷颜料领域方面的使用范围。为了使得硫化铈(γ-Ce2S3)颜料能够在高温下稳定地呈色,最常用的方法是在硫化铈(γ-Ce2S3)颜料表面包裹一层无色透明的包裹层。
  (1)以CeCl3·7H2O,CH3CSNH2为主要原料,采用传统水热合成法制备出了片状结构的γ-Ce2S3颜料。研究了不同的原料(铈源、硫源)、S/Ce的物质的量比、溶液pH值,以及不同水热时间对产物的物相、形貌的影响。研究结果表明:适用于合成硫化铈(γ-Ce2S3)红色颜料的铈源和硫源分别是CeCl3·7H2O和CH3CSNH2;对于不同的S/Ce的物质的量而言,当S/Ce的物质的量比为2/1时,生成的产物中γ-Ce2S3的纯度逐渐增加。不同溶液的pH值对产物的影响也较大,当溶液pH值为9时,所制备的样品中检测到了少量的γ-Ce2S3特征衍射峰,样品中γ-Ce2S3的含量有所增加。当水热时间在18h~30h之间变化时,样品中γ-Ce2S3、S和Ce2(SO4)3整体衍射峰强度都逐渐增强,但是当水热时间达到30h时,样品的XRD曲线中γ-Ce2S3的特征衍射峰变少。
  (2)以硫化铈(γ-Ce2S3),正硅酸四乙酯(TEOS)为主要原料,采用溶胶凝胶法成功制备了γ-Ce2S3@SiO2红色包裹色料。研究了Si/Ce物质的量比、H2O/Si物质的量比,以及不同水浴温度等工艺条件对γ-Ce2S3@SiO2包裹效果的影响,并对包裹后的颜料样品在500℃下进行了煅烧处理,进而考察经过包裹后样品的热稳定性。对于不同的Si/Ce物质的量比来说,当Si/Ce=2时,所制备的γ-Ce2S3@SiO2红色包裹色料性能较好,二氧化硅在硫化铈(γ-Ce2S3)表面形成的包裹层比较均匀致密。当H2O/Si比为16∶1时,所制备的包裹色料拥有优良的热稳定性。当H2O/Si物质的量比低于16∶1时,正硅酸四乙酯(TEOS)的水解速率慢,形成的二氧化硅包裹层不够致密。而随着水含量的增加,生成的二氧化硅尺寸也随之增大,但是过大的粒径尺寸不利于对硫化铈的包裹。当水浴温度T=40℃时,SiO2在γ-Ce2S3表面形成致密且均匀的包裹层。反应温度较低时会影响正硅酸四乙酯的水解速率,当水浴温度过高时,生成的二氧化硅粒径尺寸很小且活性很高,非常容易团聚。当Si/Ce的物质的量比为2∶1,H2O/Si物质的量比为16∶1,水浴温度选取为40℃时,γ-Ce2S3@SiO2包裹色料具有良好的热稳定性和呈色性能。在后续的热稳定分析表明:所有样品经500℃的煅烧,其XRD分析结果中均出现了二硫化铈(CeS2)和二氧化铈(CeO2)衍射峰,这表明二氧化硅包裹层确实达到了保护硫化铈的作用。
  (3)实验中还对硫化铈(γ-Ce2S3)颜料样品进行了二次包裹工艺,研究了不同的包裹次数对γ-Ce2S3@SiO2包裹色料的热稳定性影响。当进行一次包裹时,二氧化硅包裹层较薄,在反应过程中容易剥落,在一定程度上会影响包裹效果。因此对硫化铈颜料进行了二次包裹。研究结果表明:硫化铈(γ-Ce2S3)颜料进行二次包裹后,其表面的包裹层明显变厚,并且在后续的热稳定分析中,与一次包裹相比,热稳定性有所提高。扩大了颜料的温度适用范围。
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