陶瓷颜料组合物、绿色玻璃陶瓷颜料、玻璃陶瓷及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种陶瓷颜料组合物、绿色玻璃陶瓷颜料、玻璃陶瓷及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：将48～54％高岭土、37～41％CaO、5～15％Cr

Ceramic pigment composition, green glass ceramic pigment, glass ceramic and preparation method thereof

【技术实现步骤摘要】
陶瓷颜料组合物、绿色玻璃陶瓷颜料、玻璃陶瓷及其制备方法
本专利技术涉及玻璃陶瓷
，具体涉及一种陶瓷颜料组合物、绿色玻璃陶瓷颜料、玻璃陶瓷及其制备方法。
技术介绍
现代科学与技术对材料提出了更高的要求，具有特殊性能的新型材料备受青睐。其中，结构与性能优良的玻璃陶瓷越来越受到人们的重视。玻璃陶瓷是通过控制玻璃体析晶而获得的无机非金属材料。与传统玻璃相比，其软化温度、热稳定性、化学稳定性，机械力学性能较好；与陶瓷相比其显微结构致密、表面光洁、制品尺寸准确并能生产特大尺寸的制品。玻璃陶瓷兼具玻璃和陶瓷的优点，在热学、化学、生物学、光学以及电学性能方面往往优于金属及有机聚合物材料。玻璃陶瓷建筑装饰材料因其可利用工业废渣、碎玻璃作为主要原料，且生产过程无再次污染，产品无放射性，因而被称为绿色建材。建筑玻璃陶瓷与天然大理石、花岗岩相比性能较接近，但其具有后两种材料所不具有的独特的优点，具有更高的机械强度及耐风化性、耐磨性和抗腐蚀性；独特的抗冻性、抗渗透性和耐污染性，更优的尺寸可设计性，色差小且永不变色；结构致密、纹理清晰、组织均匀、无层理性和片理性。更为重要的是作为建筑装饰材料，市场对颜色品种、批量有特殊要求，即要求的颜色种类多且颜色的品种和批量也不尽相同，而通过加入一些金属氧化物或盐类能够获得不同颜色的玻璃陶瓷，这是一般建筑材料所不具有的，故其可广泛用作高档建筑物的内墙、地面、台面、柱石和外墙的装饰。国内知名建筑，如上海东方明珠电视塔、上海国际会议中心、上海地铁、首都国际机场等都用了玻璃陶瓷装饰板。但是目前国内在玻璃陶瓷染色技术上还不成熟，存在着色不均匀而产生难看的斑点等缺陷，并且在使用变价金属离子作着色剂时，由于不同价态离子的相对含量难于控制，可能造成晶化前后玻璃陶瓷颜色不一致。
技术实现思路
本专利技术针对以上问题的提出，而研究设计一种陶瓷颜料组合物、绿色玻璃陶瓷颜料、玻璃陶瓷及其制备方法，来解决使用变价金属离子作着色剂时，晶化前后玻璃陶瓷颜色不一致的问题。本专利技术采用的技术手段如下：一种陶瓷颜料组合物，包括以下重量百分比的组分：48～54％的高岭土、37～41％的CaO和5～15％的Cr2O3。一种绿色玻璃陶瓷颜料，由上述的组合物及占组合物重量2～4％的NaF制成。一种绿色玻璃陶瓷颜料的制备方法，包括以下步骤：S1、按权利要求1所述的比例称量原料，研磨均匀；S2、将步骤S1所得的原料加入水混合，制成泥坯阴干后烘干；S3、将烘干后的泥坯进行煅烧，煅烧温度为1100～1200℃，煅烧时间为1～3小时；S4、将步骤S3所得的材料粉碎并研磨，得到绿色玻璃陶瓷颜料。优选地，步骤S4中，将粉碎并研磨后的材料过100～150目筛。一种玻璃陶瓷，由10～20％的上述绿色玻璃陶瓷颜料和80～90％的玻璃粉制成。一种玻璃陶瓷的制备方法，包括以下步骤：S10、将上述任意一项所述的绿色玻璃陶瓷颜料和玻璃粉按10～20％、80～90％的比例混合均匀，添加6～8％的聚乙烯醇水溶液使材料粘接；S20、将步骤S10所得的材料进行挤压，挤压压力为7.5～12MPa；S30、将步骤S20所得的材料进行烧结，烧结温度为900～1100℃，烧结时间为2～4小时，随炉冷却后得到玻璃陶瓷。与现有技术比较，本专利技术所述的陶瓷颜料组合物、绿色玻璃陶瓷颜料、玻璃陶瓷及其制备方法的有益效果为：1、本专利技术采用以高岭土、氧化钙为主要成分的绿色玻璃陶瓷颜料，颜料对玻璃组分没有任何要求，因此适用领域更广。同时无需使用变价金属离子作为着色剂，不会发生晶化前后玻璃陶瓷颜色不一致的问题。在实际生产时，可直接以废玻璃作为颜料，添加绿色玻璃陶瓷颜料后制得绿色玻璃陶瓷，工艺简单，实现资源循环利用的同时，节能环保；2、制得的绿色玻璃陶瓷平均密度2.33g/cm3，断裂模数达到58.4MPa，满足国家建材行业标准《微晶玻璃陶瓷复合砖》(JC/T994-2019)的要求。可应用于建筑材料、结构材料、耐磨材料等领域，具有极为广阔的应用前景。附图说明图1a是实施例1中制备的绿色玻璃陶瓷扫描电子显微镜照片；图1b是实施例2中制备的绿色玻璃陶瓷扫描电子显微镜照片；图1c是实施例3中制备的绿色玻璃陶瓷扫描电子显微镜照片；图2为实施例1～3中制备的绿色玻璃陶瓷的X射线衍射图；图3为实施例1～3中制备的绿色玻璃陶瓷的照片；图2、3中，a、b、c分别对应实施例1、2、3中制备的黄色玻璃陶瓷。具体实施方式实施例1：陶瓷颜料组合物、绿色玻璃陶瓷颜料、玻璃陶瓷及其制备方法，包括如下步骤：按照质量百分比，分别称取48％高岭土、37％CaO、15％Cr2O3和上述三种混合物重量3％的NaF。将原料研磨均匀后，加入少量水制成泥坯，烘干后在1200℃煅烧1小时，粉碎并研磨，过120目筛，获得绿色玻璃陶瓷颜料。以15％的颜料和85％的玻璃粉混合均匀，添加6％的聚乙烯醇水溶液使材料粘结，将其放入模具中，以压力7.5MPa压制成型后，在900℃保温4小时后随炉冷却，获得绿色玻璃陶瓷。如图1a所示，从图中可以看出加入绿色玻璃陶瓷颜料烧结后，从玻璃基质中可观察有大量的晶体析出，说明在上述实施条件下发生了反应析晶。如图2所示，添加绿色玻璃陶瓷颜料后玻璃陶瓷主晶相均为硅灰石和斜帘石，结合扫描电子显微镜照片可知，此时析晶促进剂已与玻璃发生了反应析晶。如图3所示，照片可见绿色玻璃陶瓷表面致密平整，颜色鲜艳，制得的绿色玻璃陶瓷的颜色用RGB法表示为：(105-125，110-135，65-85)。且测得该绿色玻璃陶瓷的平均密度2.33g/cm3。依据《陶瓷砖试验方法第4部分：断裂模数和破坏强度的测定》国家标准GB/T3810.4-2016，测得尺寸为52mm×52mm的玻璃陶瓷断裂模数为58.4MPa。满足国家建材行业标准《微晶玻璃陶瓷复合砖》(JC/T994-2019)的要求。实施例2：陶瓷颜料组合物、绿色玻璃陶瓷颜料、玻璃陶瓷及其制备方法，包括如下步骤：按照质量百分比，分别称取54％高岭土、41％CaO、5％Cr2O3和上述三种混合物重量2％的NaF。将原料研磨均匀后，加入少量水制成泥坯，烘干后在1150℃煅烧2小时，粉碎并研磨，过150目筛，获得绿色玻璃陶瓷颜料。以10％的颜料和90％的玻璃粉混合均匀，添加8％的聚乙烯醇水溶液使材料粘结，将其放入模具中，以压力12MPa压制成型后，在1100℃保温2小时后随炉冷却，获得绿色玻璃陶瓷。如图1b所示，从图中可以看出加入绿色玻璃陶瓷颜料烧结后，从玻璃基质中可观察有大量的晶体析出，说明在上述实施条件下发生了反应析晶。如图2所示，添加绿色玻璃陶瓷颜料后玻璃陶瓷主晶相均为硅灰石和斜帘石，结合扫描电子显微镜照片可知，此时析晶促进剂已与玻璃发生了反应析晶。如图3所示，照片可见绿色玻璃陶瓷表面致密平整，颜色鲜艳，制得的绿色玻璃陶瓷的颜色用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶瓷颜料组合物，其特征在于：包括以下重量百分比的组分：48～54％的高岭土、37～41％的CaO和5～15％的Cr

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷颜料组合物，其特征在于：包括以下重量百分比的组分：48～54％的高岭土、37～41％的CaO和5～15％的Cr2O3。


2.一种绿色玻璃陶瓷颜料，其特征在于：由权利要求1所述的组合物及占组合物重量2～4％的NaF制成。


3.一种绿色玻璃陶瓷颜料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、按权利要求1所述的比例称量原料，研磨均匀；
S2、将步骤S1所得的原料加入水混合，制成泥坯阴干后烘干；
S3、将烘干后的泥坯进行煅烧，煅烧温度为1100～1200℃，煅烧时间为1～3小时；
S4、将步骤S3所得的材料粉碎并研磨，得到绿色玻璃陶瓷颜料。


4.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：司伟，
申请(专利权)人：大连交通大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21