一种彩色陶瓷及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种彩色陶瓷，所述彩色陶瓷包括陶瓷层和涂覆在所述陶瓷层上的染色层，所述染色层包括玻璃粉和色料。本发明专利技术的彩色陶瓷，通过在陶瓷基板上涂覆染色层，然后烧结、抛光而成，此种结构的彩色陶瓷与现有彩色陶瓷相比，陶瓷表面不易掉色且着色均匀，颜色精准度高，颜色可调节，表面镜面光滑且不影响陶瓷本体的强度，可作为指纹识别模组盖板及可穿戴设备使用。同时，本发明专利技术还公开了所述彩色陶瓷的制备方法，本发明专利技术的制备方法与现有技术相比，具有工序简单、成本低廉的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种陶瓷材料及其制备方法，尤其是一种彩色陶瓷及其制备方法。
技术介绍
陶瓷材料具有强度大、硬度高、耐磨和耐腐蚀性好等优良的特性，被广泛的应用于各个领域，如刀具、表壳、模具、手机外壳和各种陶瓷结构件等。近年来，随着人们对装饰品要求的不断提高，彩色陶瓷以其优异的机械性能、鲜艳高雅的色调、金属光泽及环境友好、无毒害无过敏等特点，成为高档装饰领域的新宠，如按压式指纹识别用陶瓷盖板、高档手表的表壳、表链、手机外壳和高级纽扣等。但是目前生产的彩色陶瓷多数局限于黑、白两色、而且传统彩色陶瓷的制备工艺(如球磨等)工序复杂，易造成着色不均、着色剂相互污染等问题，这些因素限制了彩色陶瓷的生产和更加广泛的应用。专利CN101643351A中公开了一种彩色陶瓷的制备工艺，它主要是通过在陶瓷粉料中添加染色剂的方式来达到制备彩色陶瓷的效果，这种方法虽然能使陶瓷着色，但是由于制备工艺复杂，易造成着色不均匀、颜色精准度低、颜色选择性差和成本高等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供一种着色均匀、颜色精准度高、表面镜面光滑的彩色陶瓷；同时，本专利技术的另一个目的在于提供一种工序简单、成本低廉的彩色陶瓷的制备方法。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种彩色陶瓷，包括陶瓷层和涂覆在所述陶瓷层上的染色层，所述染色层包括玻璃粉和色料。本专利技术所述彩色陶瓷，是在陶瓷基板上通过涂覆染色层，然后进行烧结、抛光而得到，显著区别于现有彩色陶瓷的结构，此种结构的彩色陶瓷，表面不易掉色且着色均匀，颜色精准度高，颜色可调节，表面镜面光滑且不影响陶瓷本体的强度。作为本专利技术所述彩色陶瓷的优选实施方式，所述玻璃粉为Na-B-Si系玻璃粉、Ba-B-Si系玻璃粉、K-B-Si玻璃粉、Zn-Si系玻璃粉、Al-Si系玻璃粉和Zn-B-Si系玻璃粉中的至少一种；所述色料为过渡族金属化合物、镧系金属化合物中的一种或至少两种复合而成的色料。作为本专利技术所述彩色陶瓷的优选实施方式，所述色料为钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钇、锆、铌等过渡族金属化合物、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥等镧系金属化合物中的一种或至少两种复合而成的无机色料。作为本专利技术所述彩色陶瓷的优选实施方式，所述玻璃粉为Na-B-Si系玻璃粉、Ba-B-Si系玻璃粉、K-B-Si玻璃粉、Al-Si系玻璃粉中的至少一种；所述色料为氧化铒、氧化镍、氧化钐、氧化钴、钒锆蓝、氧化镨、氧化铬、氧化钕、氧化亚铜、氧化铁、氧化铥、氧化钨中的一种或几种复合而成的色料。作为本专利技术所述彩色陶瓷的优选实施方式，所述染色层还包括粘结剂、分散剂和有机溶剂；所述粘结剂为聚乙烯缩丁醛、丙烯酸树脂、甲基纤维素、乙基纤维素、硝化纤维酯、聚氨酯树脂、聚酯树脂中的至少一种；所述分散剂为阴离子分散剂或非离子型分散剂；所述有机溶剂为乙醇、丙酮、甲苯、二甲苯、异丙醇、松油醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、丁基卡必醇中的至少一种。作为本专利技术所述彩色陶瓷的优选实施方式，所述分散剂为卵磷脂、磷酸酯类分散剂、PEG、PMMA和鱼油中的至少一种。本专利技术的染色层中还含有粘结剂、分散剂和有机溶剂时，染色层的制备工艺更加简单，而且所得染色层的性能更加良好。作为本专利技术所述彩色陶瓷的优选实施方式，所述染色层中的玻璃粉为Na-B-Si系玻璃粉、Ba-B-Si系玻璃粉、K-B-Si玻璃粉、Al-Si系玻璃粉中的至少一种；所述色料为氧化铒、氧化镍、氧化钐、钒锆蓝、氧化铬、氧化钕、氧化亚铜、氧化铁、氧化铥、氧化钨中的一种或至少两种复合而成的色料；所述粘结剂为聚乙烯缩丁醛、甲基纤维素、乙基纤维素中的至少一种；所述分散剂为PEG、PMMA和鱼油中的至少一种；所述有机溶剂为乙醇、丙酮、甲苯、松油醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的至少一种。作为本专利技术所述彩色陶瓷的优选实施方式，所述染色层中，各物质的质量百分比为：玻璃粉5～95％、色料0.01～80％、粘结剂1～30％、分散剂0.1～5％、有机溶剂10～80％。本专利技术染色层浆料的固含量为2～80％。所述染色层浆料的固含量为玻璃粉和色料的质量和占染色层所含物料质量总和的百分比。作为本专利技术所述彩色陶瓷的优选实施方式，所述染色层中，各物质的质量百分比为：玻璃粉40～95％、色料0.1～40％、粘结剂1～10％、分散剂0.1～5％、有机溶剂40～80％。所述染色层的固含量为10～80％。作为本专利技术所述彩色陶瓷的优选实施方式，所述陶瓷层的厚度为0.01mm～10mm，所述染色层的厚度为0.05μm～2000μm。本专利技术所述彩色陶瓷的表面粗糙度Ra≦0.5μm。作为本专利技术所述彩色陶瓷的更优选实施方式，所述陶瓷层的厚度为0.03mm～5mm，所述染色层的厚度为1μm～500μm。本专利技术所述彩色陶瓷的表面粗糙度Ra≦0.1μm。作为本专利技术所述彩色陶瓷的优选实施方式，所述增透层的厚度为0.05μm～2000μm；作为本专利技术所述彩色陶瓷的更优选实施方式，所述增透层的厚度为1μm～500μm。作为本专利技术所述彩色陶瓷的优选实施方式，所述陶瓷层为Al2O3、ZrO2、Y2O3、TiO2、BaTiO3、CaZrO3、ZrSiO3、AlN、Si3N4、SiC和B4C中的一种或至少两种复合而成的陶瓷材料。作为本专利技术所述彩色陶瓷的优选实施方式，所述陶瓷层为三角形、椭圆形、圆形、跑道形或多边形；所述染色层为至少一层。本专利技术的另一目的在于提供一种工序简单、成本低廉的彩色陶瓷的制备方法，为实现此目的，本专利技术采取的技术方案为：一种如上所述彩色陶瓷的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1a)将染色层所含的物料混合后球磨，得到分散均匀的染色层浆料；(2a)将步骤(1a)的染色层浆料在负压环境下进行真空脱泡，并进行陈腐处理；(3a)将步骤(2a)处理后的染色层浆料涂覆到陶瓷基板上，然后进行烧结，抛光后得到彩色陶瓷；或者(1b)将分别将染色层和增透层所含的物料分别混合后球磨，分别得到分散均匀的染色层浆料和增透层浆料；(2b)将步骤(1b)的染色层浆料和增透层浆料分别在负压环境下进行真空脱泡，并分别进行陈腐处理；(3b)将步骤(2b)处理后的染色层浆料涂覆陶瓷基板上，然后进行烧结，抛光后得到彩色陶瓷毛坯；(4b)将步骤(2b)得到的增透层浆料涂覆在步骤(3b)中得到的彩色陶<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种彩色陶瓷，其特征在于，包括陶瓷层和涂覆在所述陶瓷层上的染色层，所述染色层包括玻璃粉和色料。

【技术特征摘要】
1.一种彩色陶瓷，其特征在于，包括陶瓷层和涂覆在所述陶瓷层上的染色
层，所述染色层包括玻璃粉和色料。
2.如权利要求1所述的彩色陶瓷，其特征在于，所述玻璃粉为Na-B-Si系
玻璃粉、Ba-B-Si系玻璃粉、K-B-Si玻璃粉、Zn-Si系玻璃粉、Al-Si系玻璃粉和
Zn-B-Si系玻璃粉中的至少一种；所述色料为过渡族金属化合物、镧系金属化合
物中的一种或至少两种复合而成的色料。
3.如权利要求1或2所述的彩色陶瓷，其特征在于，所述染色层还包括粘
结剂、分散剂和有机溶剂；
所述粘结剂为聚乙烯缩丁醛、丙烯酸树脂、甲基纤维素、乙基纤维素、硝
化纤维酯、聚氨酯树脂、聚酯树脂中的至少一种；
所述分散剂为阴离子分散剂或非离子型分散剂；
所述有机溶剂为乙醇、丙酮、甲苯、二甲苯、异丙醇、松油醇、乙酸乙酯、
乙酸丁酯、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、丁基卡必醇中的至少一种。
4.如权利要求3所述的彩色陶瓷，其特征在于，所述染色层中，各物质的
质量百分比为：玻璃粉5～95％、色料0.01～80％、粘结剂1～30％、分散剂0.1～5％
有机溶剂10～80％。
5.如权利要求1所述的彩色陶瓷，其特征在于，所述彩色陶瓷还包括涂覆
在所述陶瓷层上的增透层，所述增透层包含玻璃粉、粘结剂、分散剂、增塑剂
和有机溶剂；
所述增透层中，所述玻璃粉为Na-B-Si系玻璃粉、Ba-B-Si系玻璃粉、K-B-Si
玻璃粉、Zn-Si系玻璃粉、Al-Si系玻璃粉和Zn-B-Si系玻璃粉中的至少一种；
所述粘结剂为聚乙烯缩丁醛、丙烯酸树脂、甲基纤维素、乙基纤维素、硝
化纤维酯、聚氨酯树脂、聚酯树脂中的至少一种；
所述分散剂为阴离子分散剂或非离子型分散剂；
所述增塑剂为DOP、二辛酯和PEG中的至少一种；
所述有机溶剂为乙醇、丙酮、甲苯、二甲苯、异丙醇、松油醇、乙酸乙酯、
乙酸丁酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐苏龙，彭伟，
申请(专利权)人：潮州三环集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44