着色陶瓷及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种着色陶瓷的制备方法，其特征在于，该方法包括将陶瓷与着色金属的熔体和/或着色金属的蒸汽进行接触，所述接触的温度在所述着色金属的熔点温度以上。本发明专利技术还提供了由上述方法所制得的着色陶瓷。本发明专利技术的陶瓷呈现出明亮、均匀的颜色。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种着色陶瓷及其制备方法，特别是一种深灰至黑色的陶瓷及其制备方法。
技术介绍
通常，普通着色陶瓷的制备是将色料或着色剂加入到陶瓷坯体或釉料中，通过高温烧成而获得。特别是对于氧化锆陶瓷和氧化铝陶瓷来说，其烧结温度较高，一般在1550-1650℃。在此温度下，大多数的色料或着色剂会分解、挥发。因此，采用简单添加色料或着色剂的方法，难以制得色彩均匀的着色陶瓷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有的着色陶瓷的制备过程存在的着色困难的缺陷，提供一种着色方法简单且色彩均匀的着色陶瓷的制备方法及其制得的着色陶瓷。本专利技术的专利技术人意外地发现，将着色金属加热至熔点以上的温度时，产生液态的金属和/或蒸汽状的金属渗入到陶瓷中，会改变原来的陶瓷结构，使得陶瓷的晶格发生畸变，从而使陶瓷呈现出明亮、均匀的颜色。且本专利技术的专利技术人还发现本专利技术特别适用于制备深灰色至黑色色系的陶瓷。基于上述见解，本专利技术的专利技术人完成了本专利技术。为此，本专利技术提供一种着色陶瓷的制备方法，其中，该方法包括将陶瓷与着色金属的熔体和/或着色金属的蒸汽进行接触，所述接触的温度在所述着色金属的熔点温度以上。本专利技术还提供了由上述方法制备而得的着色陶瓷。通过采用本专利技术的着色陶瓷的制备方法，可以直接将烧结后的陶瓷与着色金属的熔体和/或着色金属的蒸汽进行接触，并通过控制接触的温度在所述>着色金属的熔点温度以上，则可以完成对陶瓷的着色，从而无需将着色剂加入到还未烧结的陶瓷中，由此获得了着色方法简单、着色均匀的着色陶瓷。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供一种着色陶瓷的制备方法，其中，该方法包括：将陶瓷与着色金属的熔体和/或着色金属的蒸汽进行接触，所述接触的温度在所述着色金属的熔点温度以上。根据本专利技术，所述陶瓷是烧结成型后的陶瓷，本专利技术对陶瓷的种类并没有特别的限定，可以为市售品，也可以是通过本领域常规的陶瓷的制备方法制得的。由于本专利技术的着色陶瓷的制备方法较为适用于氧化锆陶瓷和/或氧化铝陶瓷的着色，特别是适用于氧化锆陶瓷的着色，因此，本专利技术的陶瓷优选为氧化锆陶瓷和/或氧化铝陶瓷，特别优选为氧化锆陶瓷。为此，本专利技术将特别提供氧化锆陶瓷和氧化铝陶瓷的制备方法，其中，本专利技术的氧化锆陶瓷的制备方法优选包括以下步骤：(1)称一定量的白色氧化锆造粒粉填充至模具中，在绝对压力6-15MPa下保压10-45s左右，卸模取出陶瓷坯体；(2)将步骤(1)所得的陶瓷坯体进行烧结处理，该烧结处理的条件包括：在550-700℃下保温0.5-2h，再在1100-1300℃下保温0.5-2h，再在1400-1500℃保温1-3h。其他种类的陶瓷的烧结可以在烧结处理的条件上进行相应的调整，例如对于氧化铝陶瓷来说，其烧结处理的条件优选包括：在550-700℃保温下0.5-2h，再在1500-1600℃保温1-3h。如上所述的，尽管本专利技术的着色陶瓷的制备方法较为适用于氧化铝陶瓷和/或氧化锆陶瓷的着色，但是本专利技术的专利技术人深入发现，本专利技术的制备方法更加利于氧化锆陶瓷的着色，即能够得到着色更为明亮的、更为均匀的氧化锆陶瓷，特别是深灰色的或黑色的氧化锆陶瓷。根据本专利技术，为了更好地对所述陶瓷进行着色，优选情况下，所述陶瓷为片状结构，其厚度可以为0.1-2mm，优选为0.5-1.6mm。本领域技术人员应当理解的是，这里的片状结构的陶瓷既可以指陶瓷片，也可以是陶瓷体(例如陶瓷杯、陶瓷瓶等)，只要该陶瓷体具有均匀的厚度，特别是厚度在上述厚度范围内即可。根据本专利技术，对所述着色金属并没有特别的限定，可以采用任何一种本领域常规的能够使得陶瓷着色的金属，但是本专利技术的经过多次反复的试验发现，所述着色金属优选采用金属饱和蒸汽压较高的金属，特别优选地，所述着色金属为金属铝及其合金、金属镁及其合金、金属锰及其合金和金属锆及其合金中的一种或多种，更优选为金属铝、金属镁、金属锰和金属锆及其合金中的一种或多种。另外，为了获得着色色度更黑的陶瓷，特别优选为锆基合金，例如锆铝合金、锆镁合金、锆锌合金。优选采用锆元素含量为50重量％以上的锆基合金。特别优选采用化学式为Zr65Al20Ni15的锆铝合金。根据本专利技术，为了有利于所述着色金属熔化和产生蒸汽，所采用的着色金属可以为片状、块状和粉末状，优选具有粒度较小的金属粉末，例如所述着色金属的粒度为1-500μm，优选为10-150μm。根据本专利技术，尽管将陶瓷与着色金属的熔体和/或着色金属的蒸汽进行接触，并在本专利技术的接触的温度下对所述陶瓷进行加热即可使得所述陶瓷能够有所着色，但是为了使得所述陶瓷的着色更为均匀和明亮，优选情况下，相对于每mm2所述陶瓷的表面积，所述着色金属的用量0.1-1mg。根据本专利技术，由于本专利技术的着色过程既可以利用所述着色金属的熔体与所述陶瓷的接触，又可以利用所述着色金属的蒸汽与所述陶瓷的接触，因此，本专利技术对所述着色金属与所述陶瓷的位置关系并没有特别的限定，例如，在所述接触前，所述着色金属与所述陶瓷为部分分离地、全部分离地或者完全不分离地放置。也就是说，在所述接触前，在将所述着色金属和所述陶瓷加入到反应容器中时可以任意搁置反应容器中，例如可以将所述着色金属部分铺于所述陶瓷的表面上而另一部分则与陶瓷分开搁置，或者可以将所述着色金属几乎完全铺于所述陶瓷的表面上，或者将所述着色金属和所述陶瓷完全分开搁置。此外，在所述着色金属与所述陶瓷为部分分离的和完全不分离的情况下，就可以在本专利技术的接触温度下利用着色金属的熔体与陶瓷进行接触，从而完成着色。因此，在本专利技术对上述位置关系没有特别要求的情况下，为了方便操作，本领域技术人员可以优选采用部分分离的或完全分离的放置方式。而为了利于着色，本领域技术人员又可以优选采用部分分离的和完全不分离的放置方式。根据本专利技术，虽然所述接触的温度只要在所述着色金属的熔点温度以上即可以实现本专利技术的专利技术目的，但是从出于降低成本和加热设备的限制考虑，优选情况下，所述接触的温度在所述着色金属的熔点温度和沸点温度之间的温度范围内。也为了保证所得陶瓷的性能(例如抗热震性能等)，更优选地，所述接触的温度不高于所述陶瓷的烧结温度。特别地，如果在所采用的接触温度不高于所述陶瓷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种着色陶瓷的制备方法，其特征在于，该方法包括：将陶瓷与着色金属的熔体和/或着色金属的蒸汽进行接触，所述接触的温度在所述着色金属的熔点温度以上。

【技术特征摘要】
1.一种着色陶瓷的制备方法，其特征在于，该方法包括：将陶瓷与着
色金属的熔体和/或着色金属的蒸汽进行接触，所述接触的温度在所述着色金
属的熔点温度以上。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述接触的温度在所述着色金
属的熔点温度和沸点温度之间的温度范围内。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述着色金属为金属铝及其合
金、金属镁及其合金、金属锰及其合金和金属锆及其合金中的一种或多种，
优选为金属铝、金属镁、金属锰和金属锆及其合金中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述接触采用分阶段加热的方
式，所述分阶段加热的方式的条件包括：从20-50℃升温经30-60min至
400-550℃，保温8-30min后，再经30-100min升温至700-1100℃，保温...

【专利技术属性】
技术研发人员：周明帅，林勇钊，林信平，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44