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技術(shù)要點(diǎn)!陶瓷墨水5種專用色料的生產(chǎn)

技術(shù)要點(diǎn)!陶瓷墨水5種專用色料的生產(chǎn)
瑯菱智能  2020-11-09  |  閱讀:5377

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摘要

陶瓷色料是陶瓷墨水的核心。

本文主要圍繞幾種生產(chǎn)工藝復(fù)雜、用途較為廣泛、市場價(jià)值較高的色料制備與工藝特點(diǎn),闡述生產(chǎn)過程中需要引起重視的幾項(xiàng)技術(shù)要點(diǎn),以此為陶瓷墨水性能的優(yōu)化提供參考。

關(guān)鍵詞: 陶瓷墨水  鈷藍(lán)/鋯鐠黃/瑪瑙紅/黑色/棕色墨水色料   


前言

陶瓷墨水的性能要求除普通墨水的顆粒度、黏度、表面張力、電導(dǎo)率、pH值以外,根據(jù)陶瓷墨水應(yīng)用的特點(diǎn),對(duì)陶瓷色料的要求還有一些特殊性能:

(1)要求陶瓷色料粉體在溶劑中能保持良好的化學(xué)和物理特性,經(jīng)長時(shí)間存放,不會(huì)出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)、團(tuán)聚、沉淀等現(xiàn)象發(fā)生。

(2)在打印過程中的要求,陶瓷色料顆粒能在短時(shí)間內(nèi)以最有效的堆積結(jié)構(gòu)排列,附著牢固,獲得較大密度的打印層,以便煅燒后具有高的燒結(jié)密度。

(3)色料在加工到目標(biāo)粒徑后,色飽和度下降不太明顯,色料高溫?zé)珊蠓€(wěn)定,具有良好的呈色性能以及與坯釉的匹配性能。

下面,就鈷藍(lán)墨水色料、鋯鐠黃墨水色料、瑪瑙紅墨水色料、黑色墨水色料、棕色墨水色料五種色料在生產(chǎn)中的技術(shù)要點(diǎn)做出闡述。 


1.鈷藍(lán)墨水色料  

 1.1 鈷藍(lán)色料的生產(chǎn)工藝流程圖:



 1.2 技術(shù)要點(diǎn):

1) 鈷藍(lán)色料的高溫?zé)蛇^程,在250~500C氫氧化鋁的脫水范圍時(shí)應(yīng)適當(dāng)?shù)亟档蜕郎厮俣?,使氫氧化鋁低溫脫水完全,有利于CoAl2O、晶體的生長均衡。鈷藍(lán)煅燒900~ 1050°C的主晶相為CoAl2O,尖晶石,顏色為藍(lán)綠色,1100°C以上轉(zhuǎn)變?yōu)镃oAl2O.尖晶石,顏色為藍(lán)色。

2) 以超細(xì)氫氧化鋁為原料合成的鈷藍(lán)燒成溫度以1150~ 1200°C為宜,保溫4~5h。

3) 鈷藍(lán)色料的濕法研磨以細(xì)度達(dá)到325目,篩余<0.1%為宜;使進(jìn)入砂磨粉碎不沉淀、不堵網(wǎng)。鈷藍(lán)色料的砂磨宜采用0.6~1.0mm的鋯球。砂磨開始時(shí),料水比例為1:1~1.5 (質(zhì)量比),到砂磨結(jié)束時(shí),逐漸增加到料:水為1:1~2,并使砂磨過程中料漿的溫度不會(huì)明顯上升。砂磨最終控制鈷藍(lán)色料的顆粒為 D50<0.8μm, D90<1.2μm。


2. 鋯鐠黃墨水色料

 2.1 鋯鐠黃墨水色料配方:


 2.2 鋯鐠黃色料的生產(chǎn)工藝流程


△ 技術(shù)提示:

鋯鐠黃用于墨水的色料,礦化劑在配方中的量比常規(guī)的鐠黃色料要少得多,礦化劑在半成品中的均勻性是必須注意的問題。成品色料的粉碎除了采用氣流磨粉碎外,也可以使用濕法砂磨。


 2.3  技術(shù)要點(diǎn):

1)為了使鋯鐠黃色料中錯(cuò)元素能較多地?fù)诫s進(jìn)人硅酸鋯的晶體晶格,形成的色料晶體顆粒細(xì)小均勻,使用礦化劑的量要盡可能地少,燒成的溫度不能太高。對(duì)鋯鐠黃色料半成品進(jìn)行超細(xì)粉碎是十分必要的。超細(xì)粉碎可通過砂磨機(jī)來實(shí)現(xiàn)。


2)為了使砂磨粉碎過程中不堵網(wǎng),料漿不沉淀,砂磨之前應(yīng)先對(duì)色料進(jìn)行球磨粉碎。球磨應(yīng)選擇硅球或鋯球,不能使用氧化鋁球。少量氧化鋁的雜質(zhì)會(huì)影響鐠黃色料的合成。


3)球磨的細(xì)度以達(dá)到325目全通過為宜。砂磨機(jī)的研磨球選擇0.4-1.0mm的氧化鋯球?yàn)橐恕?/p>


3. 瑪瑙紅墨水色料

瑪瑙紅是少數(shù)幾種呈紅色的陶瓷色料,特別是它可用于高溫下呈色,在與之相適應(yīng)的基礎(chǔ)釉中呈美麗的瑪瑙紅色。

 

 3.1 瑪瑙紅陶瓷色料制備工藝流程圖:


△ 技術(shù)提示:

從發(fā)色機(jī)理上看,瑪瑙紅是Cr4+離子固溶于錫榍石中形成的固溶體。鉻不是構(gòu)成錫榍石的基礎(chǔ)成分,因此將瑪瑙紅色料研磨到墨水能使用的細(xì)度(<1.0μm),瑪瑙紅色料的色飽和度將明顯降低。


 3.2 技術(shù)要點(diǎn):

1) 要使瑪瑙紅色料能夠在墨水中使用,應(yīng)加工到平均顆粒在300~500nm范圍,而色飽和度不明顯下降。

2) 瑪瑙紅色料半成品的超細(xì)砂磨是最重要的工藝。砂磨前為了原料在砂磨過程中不堵網(wǎng),必須先用濕法球磨,將料漿球磨到325目全通過。球磨選用硅球。砂磨機(jī)選用的鋯球應(yīng)選用0.6~0.8mm的小球。砂磨過程中要選用合適的助磨劑,否則在1μm以下就難以將粉體磨細(xì)。

3) 原料砂磨開始時(shí)料:水比約為1 : 2. 5,隨著砂磨的進(jìn)行要逐漸加水,到砂磨結(jié)束時(shí),一般料:水比達(dá)到1: 3.5。瑪瑙紅成品的細(xì)度最好達(dá)到D:50<1. 0pm, D9o<1. 5μm。進(jìn)一步的細(xì)磨可在制墨水時(shí)進(jìn)行。


4. 黑色墨水色料

黑色陶瓷顏料種類較多,單制造黑色純正、在釉中有廣泛適應(yīng)性的黑色色料仍非易事。陶瓷噴墨打印技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)顏料要求越來越高。制備超細(xì)且顆粒分布窄的黑色色料具有重要意義。


 4.1 Co-Cr-Fe Ni-Mn黑色色料配方:


 4.2 技術(shù)要點(diǎn)

1) CoCrF-Ni.Mm黑色色料半成品的超細(xì)粉碎可選擇砂磨機(jī)進(jìn)行。

2) 砂磨之前要先使用濕球磨到料漿全部通過了325目篩。半成品的砂磨控制半成品的細(xì)度在D50<0.8μm, D9o<1. 2μm。成品的細(xì)磨控制細(xì)度至D50<1.Iμm, D90<1. 6μm。進(jìn)一步的細(xì)磨可在制作墨水時(shí)進(jìn)行。


5.0 棕色墨水色料

 5.1 棕色色料的配方組成


 5.2 棕色色料的生產(chǎn)工藝流程


技術(shù)提示:

在棕色色料的加工過程中,成品可直接采用氣流磨粉碎,采用這一加工流程,配料使用的原料要求純度高,配方中不添加礦化劑。如果產(chǎn)品的電導(dǎo)率不能滿足要求、那么成品的粉碎宜采用濕法砂磨,砂磨后需要增加一道顏料漂洗工藝。


5.3 技術(shù)要點(diǎn)

1) 棕色色料在半成品的處理過程中經(jīng)過了砂磨機(jī)超細(xì)粉碎,因此燒結(jié)所需溫度比普通棕色色料略低。但為了墨水色料合成的晶體更完整,實(shí)際生產(chǎn)中采用與普通棕色色料相同的溫度燒成。

2) 在燒成黃棕色色料產(chǎn)品時(shí),30C是氨氧化鍋的脫水溫度,要適當(dāng)降低升溫速率。


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