锆铁红颜料的制备及其应用＊

王纪斌

（江苏拜富科技有限公司 江苏 宜兴 214221）

锆铁红颜料的制备及其应用＊

王纪斌

（江苏拜富科技有限公司 江苏 宜兴 214221）

研究了锆铁红颜料的制备。在实验过程中，通过对影响锆铁红颜料呈色性能各因素的探讨和分析，得出了制备锆铁红颜料的最佳工艺参数。

锆铁红颜料 影响因素 制备

前言

锆基陶瓷颜料（锆钒兰、锆镨黄、锆铁红），因其色泽纯正，色调丰富，以及优良的高温稳定性与不溶性，在陶瓷生产中得到了广泛的应用。并且不同颜色的锆基颜料能按任意比例互相混合，形成许多中间色调，丰富了产品的装饰效果，所以锆基颜料在陶瓷生产领域具有广阔的应用前景。

通过对锆铁红颜料的制备以及影响锆铁红呈色性能的各因素进行分析探讨，并得出了制备锆铁红颜料的最佳工艺。

1 实验

1.1 实验用原料（见表1）

表1 原料名称与规格

1.2 实验仪器及设备

立式快速磨（带1L氧化铝球磨罐及氧化铝球），实验室用高温电炉，施釉设备，色差仪，电子天平，标准筛，坩埚等。

1.3 实验过程

1.3.1 着色剂与矿物各类的确定

1.3.1.1 因素及取值范围

氟化物用量为2%～5%；氯化物用量为1.5%～3%；硝酸盐用量为2%～4%。

表2 着色剂与矿化剂水平因素

1.3.1.2 颜料制备工艺流程

原料配料→球磨→煅烧→球磨→酸洗→水洗→烘干→过筛→成品。

1.3.1.3 实验结果及分析

将100g釉料与6g颜料成品混合均匀，施于坯体上，釉烧温度为1 150～1 160℃，先用L9（22×25）正交表安排实验方案，将釉烧后制备好的试片用色差仪分别测试其色度值（CIE：L＊a＊b＊）。取3次测试结果的平均值，根据结果对其进行评分（见表3）。

由表3可知：

1）影响锆铁红颜料呈色的主要因素是氟化物种类、着色剂种类和氟化物加入量，次要因素是硝酸盐种类、氯化物种类、氯化物和硝酸盐加入量。

2）从统计结果看，LiF比NaF、NaSiF6利于锆铁红颜料呈色；Fe2O3比FeSO4·7H2O利于呈色；氟化物加入量适当多些也利于呈色。

表3 L9（22×25）正交实验结果

3）在优先考虑呈色效果的前提下，综合上述分析得到以下因素水平表（见表4）。

表4 最佳着色剂与矿化因素水平

1.3.2 着色剂与矿化剂加入量的确定

1.3.2.1 因素及取值

着色剂与矿化剂水平因素见表5。

表5 着色剂与矿化剂水平因素

1.3.2.2 实验结果及分析

先用L8（27）正交表安排实验方案，评分结果根据色差仪测定的色度值（CIE：L＊a＊b＊）（见表6）。

表6 L8（27）正交实验结果

由表6可知：

1）影响锆铁红呈色的主要因素是Fe2O3和氟化物的加入量，以及ZrO2∶SiO2（摩尔比），次要因素是氯化物和硝酸盐的加入量。

2）从计算结果可以看出：着色剂加入量过多呈色反而不佳，氟化物可以适当增加，ZrO2∶SiO2（摩尔比）＝1.1∶1.0利于呈色。

3）考虑呈色，综合上述分析可以得到以下因素水平（见表7）。

表7 最佳着色剂与矿化剂因素水平

1.3.3 色剂煅烧制度的确定

1.3.3.1 因素及取值

色剂煅烧温度与保温时间因素水平见表8。

表8 色剂煅烧温度与保温时间因素水平

1.3.3.2 实验结果及分析

先用L4（22）安排实验方案，评分结果根据色差仪测色的色度值（CIE：L＊a＊b＊）（见表9）。

表9 L4（22）正交实验结果

由表9可知：

1）从锆铁红颜料呈色看，1 000℃时煅烧温度较好，保温时间5h比保温时间2h的效果更好。

2）优先考虑呈色，综合以上分析可以得到最佳煅烧制度因素水平，见表10。

表10 最佳煅烧制度因素水平

2 结论

1）由于影响锆铁红颜料呈色的因素很多，在实验中灵活应用了正交实验设计法，在较短的时间以及实验次数内了解清楚各因素的主次关系与相互作用关系，从而得到最优的综合效果。

2）从实验结果可以看出，影响锆铁红颜料呈色的主要因素是着色剂种类与用量，氟化物种类与用量，锆硅摩尔比，颜料煅烧温度与保温时间，氯化物种类与用量，硝酸盐种类与用量影响次之。

1（日）素木洋一著.釉及色料.刘可栋，刘光跃译.北京：中国建筑工业出版社，1979

2 俞康泰.现代陶瓷色料与装饰技术手册.武汉：武汉工业大学出版社，1999

3 俞康泰.陶瓷色釉料与装饰导论.武汉：武汉工业大学出版社，1999

TQ173.6

B

1002－2872（2011）09－0026－02

王纪斌（1963－），中专，助理工程师；主要从事陶瓷色釉料的研究与开发。E－mail：wang2806@163.com