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陶瓷装饰技术第1页，本讲稿共32页绵阳职业技术学院“陶瓷成型及施釉陶瓷成型及施釉”课程任务书课程任务书院（系）：院（系）：材料工程系 班级：班级：陶瓷101 任务：任务：六 一、任务题目：一、任务题目：陶瓷色料选用陶瓷色料选用二、主要内容：二、主要内容：1.选一类色料；2.介绍该色料的特点及呈色机理；3.该色料的制备工艺及注意事项；4 色料的应用，及应用时的注意事项；5.矿化剂的选择；三、基本要求：三、基本要求：1.陶瓷色料的基本属性；2.使用注意事项包括呈色均匀性，稳定性以及色料、基础釉、乳浊剂的相互匹配；第2页，本讲稿共32页 一一.色料的含义色料的含义 色料是“着色材料”的通称，陶瓷色料是在陶瓷制品上所使用的着色材料的通称，它包括釉上,釉中，釉下以及使釉料，化妆土和坯体着色的材料。第3页，本讲稿共32页二.色料的种类和组成1.简单化合物类型色料简单化合物类型色料2.固溶体单一氧化物类型色料固溶体单一氧化物类型色料3.复合氧化物类型色料复合氧化物类型色料：尖晶石型、：尖晶石型、钙钛矿钙钛矿型型 4.硅酸盐类型色料：石榴石型、橄榄石型、硅酸盐类型色料：石榴石型、橄榄石型、榍石型、锆英石型榍石型、锆英石型 第4页，本讲稿共32页1、简单化合物化合物类型色料型色料（1）铁红色料：将铁红色料：将Fe2O3在在400500煅烧呈红黄色，在煅烧呈红黄色，在600800煅烧呈牛血红色，在煅烧呈牛血红色，在900以上煅烧则由紫变黑色。以上煅烧则由紫变黑色。（2）铬酸铅色料：呈稍带黑色的珊瑚红色，最高使用温度为铬酸铅色料：呈稍带黑色的珊瑚红色，最高使用温度为800。（3）硫化镉黄色料：碳酸镉）硫化镉黄色料：碳酸镉68.7%，硫化锌，硫化锌14.5%，硫，硫16.9%，煅烧，煅烧温度温度500600。第5页，本讲稿共32页 （4）镉硒红色料：硫化镉）镉硒红色料：硫化镉65.4%，硒粉，硒粉18.2%，NH4NO3 16.4%，将混合物在，将混合物在500煅烧。煅烧。以上这类色料除少数外，通常是不耐高温的，且抵抗还以上这类色料除少数外，通常是不耐高温的，且抵抗还原气氛的能力及化学稳定性能也较差，因此，一般只用原气氛的能力及化学稳定性能也较差，因此，一般只用于低温条件于低温条件第6页，本讲稿共32页2、单一固溶体型色料一固溶体型色料（1）锰红色料：组成范围为：）锰红色料：组成范围为：0.15 MnOAL2O30.2 MnOAL2O3 能耐能耐1400左右的高温，对气氛不敏感。左右的高温，对气氛不敏感。（2）铬钛黄：）铬钛黄：（Cr、Sb分散在分散在TiO2晶体间而呈浓黄色晶体间而呈浓黄色）二氧化二氧化钛钛 88.5，三氧化二锑，三氧化二锑 8.9，重铬酸钾，重铬酸钾 2.6。煅烧温度。煅烧温度1200，在在1250以上使用时不稳定。以上使用时不稳定。（3）锑锡灰：（）锑锡灰：（Sb分散在分散在 SnO2晶体间而显灰色晶体间而显灰色）二氧化锡二氧化锡95，五氧化二锑，五氧化二锑 5，煅烧使用温度，煅烧使用温度12501280。在还原气氛中。在还原气氛中褪色褪色第7页，本讲稿共32页3、尖晶石型、尖晶石型(AB2O4)色料色料（1）孔雀蓝（绿）：）孔雀蓝（绿）：ZnO-CoO-Al2O3-Cr2O3、CoO-Cr2O3（2）棕色：）棕色：ZnO-Al2O3-Fe2O3-Cr2O3、ZnO-Al2O3-Fe2O3-MnO2、ZnO-Al2O3-Fe2O3-Cr2O3-MnO2（3）黑色：）黑色：CoO-MnO2-Fe2O3、CoO-Fe2O3-Cr2O3、CoO-MnO2-Fe2O3-Cr2O3、CoO-NiO-MnO2-Fe2O3-Cr2O3、Fe2O3-Cr2O3 第8页，本讲稿共32页4、钙钛矿型色料型色料 定义：着色氧化物与钙钛矿型着色氧化物与钙钛矿型(CaOTiO2)或钙锡矿或钙锡矿型（型（CaOSnO2）母体固溶而形成。）母体固溶而形成。钙钛矿型铬锡红：钙钛矿型铬锡红：是由细小分散的氧化铬沉积于钙锡矿母体上而制得。是由细小分散的氧化铬沉积于钙锡矿母体上而制得。组成：二氧化锡二氧化锡57，碳酸钙，碳酸钙40，重铬酸钾，重铬酸钾3。注：还原气氛中变色。注：还原气氛中变色。第9页，本讲稿共32页5、石榴石型色料、石榴石型色料系别系别 矿物名称矿物名称 化学式化学式 镁铝榴石镁铝榴石 3MgOAl2O33SiO2铝系石榴石铝系石榴石 铁铝榴石铁铝榴石 3FeOAl2O33SiO2 锰铝榴石锰铝榴石 3MnOAl2O33SiO2 钙铝榴石钙铝榴石 3CaOAl2O33SiO2钙系石榴石钙系石榴石 钙铬榴石钙铬榴石 3CaOCr2O33SiO2 钙铁榴石钙铁榴石 3CaOFe2O33SiO2第10页，本讲稿共32页 在所有原料种类中，我们选用的色料为：在所有原料种类中，我们选用的色料为：包裹色料包裹色料 第11页，本讲稿共32页包裹色料的定义第12页，本讲稿共32页包裹色料的特征、色系及使用范围 1.特征：包裹色料发色力强，耐温性好，烧成范围宽。包裹色料具有呈色稳定、色泽纯正、鲜艳的显著特点。包裹色料具有高温稳定性和化学稳定性，它不仅能扩展出新的调和色。能极大地丰富传统陶瓷色料的种类。2.色系：包裹色料主要色系：包裹红，包裹黄，包裹桔黄，包裹桔红。3.应用范围：包裹色料主要用于日用瓷、工艺美术瓷、卫生瓷和建筑瓷等。如颜色釉、釉上彩、釉下彩、彩绘、花纸等。第13页，本讲稿共32页包裹色料的性质1.呈色性：目前商品化了的该系列包裹色料只有大红，橙，和黄三种，而且它们对基釉有严格的要求。它们之间可以混溶，从而配制出各种调和色。2.高温稳定性：将Zrsio4应用在釉中时，熔融态基釉的高温粘度对它的呈色稳定性影响很大。3.化学稳定性：包在CdS混金周围的锆英石包裹体除了提高色料的高温稳定性外，还能很好地防止CdS色料被化学物质腐蚀。第14页，本讲稿共32页影响陶瓷色料呈色效果的因素影响陶瓷色料呈色效果的因素 一.配位数 四配位呈色四配位呈色 六配位呈色六配位呈色Co2+青青蓝蓝 紫紫蓝蓝Ni2+紫紫 黄黄 二二.着色离子价着色离子价态态：Fe 2+呈青、呈青、绿色，色，Fe 3+呈呈红、茶色。、茶色。第15页，本讲稿共32页包裹色料的呈色机理第16页，本讲稿共32页使用条件对色料呈色的影响使用条件对色料呈色的影响（1）着色剂含量）着色剂含量.（2）坯、釉或熔剂的性质：）坯、釉或熔剂的性质：在酸性釉中常以低价存在，在酸性釉中常以低价存在，在碱釉中常以高价存在。在碱釉中常以高价存在。（3）彩料或色釉层的厚度）彩料或色釉层的厚度.第17页，本讲稿共32页提高包裹率的措施提高包裹率的措施(1)降低色料的合成温度：降低色料的合成温度：采用复合采用复合矿化化剂，含量控制在，含量控制在1417%，加入，加入V2O5可使硅酸可使硅酸锆生成温度降低生成温度降低200300，添加晶种，添加晶种(如硅酸如硅酸锆)可使硅酸可使硅酸锆生成温度降低生成温度降低100。(2)煅煅烧时采用封采用封烧工工艺。将将Fe2O3、SiO2、NaF配比，干法混合，在配比，干法混合，在11001150煅烧。煅烧。NaF 为0.52%，SiO2/Fe2O3=56 时包裹率最高包裹率最高第18页，本讲稿共32页陶瓷色料的制备工艺陶瓷色料的制备工艺 1、原料及其、原料及其处理：理：制造色料用原料按其作用可分制造色料用原料按其作用可分为着色着色剂，载色母体和色母体和矿化化剂三大三大类。（1）着色剂：）着色剂：是色料中发色的原料，常用着色元素的氧化物或相应是色料中发色的原料，常用着色元素的氧化物或相应的氢氧化物、盐类等。的氢氧化物、盐类等。（2）载色母体：）载色母体：母体原料通常使用无色的氧化物、盐类、较纯的母体原料通常使用无色的氧化物、盐类、较纯的天然矿物或固溶体。天然矿物或固溶体。第19页，本讲稿共32页（3）矿化剂：）矿化剂：它可与反应物形成固熔体或中间化合物，使反应物晶格活它可与反应物形成固熔体或中间化合物，使反应物晶格活化，从而加速晶体生长，降低色料的合成温度化，从而加速晶体生长，降低色料的合成温度分类：（1）碱或碱土金属盐类：）碱或碱土金属盐类：氟化锂、氟化钠氟化锂、氟化钠、碳酸钠、钼酸钠、硼砂、钨酸钠、碳酸钠、钼酸钠、硼砂、钨酸钠 、食、食盐、钒酸钠、氟化钙、重铬酸钾、氯化钙、氟化镁等。盐、钒酸钠、氟化钙、重铬酸钾、氯化钙、氟化镁等。（2）氧化物类：）氧化物类：硼酸、五氧化二钒、氧化钼、氧化钨、氧化铅。硼酸、五氧化二钒、氧化钼、氧化钨、氧化铅。（3）熔块类：）熔块类：低熔点的铅玻璃或硼玻璃。低熔点的铅玻璃或硼玻璃。第20页，本讲稿共32页着色剂原料要求 着色剂原料应尽可能细些，以保证配料时混着色剂原料应尽可能细些，以保证配料时混合分布均匀，通常要求合分布均匀，通常要求200目筛全通过；母目筛全通过；母体原料细度要求体原料细度要求180目筛全通过；矿化剂原目筛全通过；矿化剂原料控制在料控制在150目筛全通过。目筛全通过。配合料一般用湿混，有可溶性原料时用干混。配合料一般用湿混，有可溶性原料时用干混。第21页，本讲稿共32页色料的合成色料的合成（1）固相烧结法）固相烧结法 锻烧温度在锻烧温度在1400以下，一般煅烧温度最低要和以下，一般煅烧温度最低要和色料色料 的使用温度相同。一般为氧化气氛烧成。的使用温度相同。一般为氧化气氛烧成。（2）液相烧结法）液相烧结法(化学沉淀法化学沉淀法)可溶性金属盐类以液体形式混合，相互作用生成沉淀可溶性金属盐类以液体形式混合，相互作用生成沉淀 物，然后将沉淀物进行洗涤、干燥、低温焙烧制得。物，然后将沉淀物进行洗涤、干燥、低温焙烧制得。（3）水热法：）水热法：一般温度一般温度100350、压力、压力 9.81Mpa第22页，本讲稿共32页色料合成后的粉碎与洗涤色料合成后的粉碎与洗涤 色料的细度一般要求全部通过色料的细度一般要求全部通过300目筛，并目筛，并且须用稀盐酸或稀硝酸或温水进行反复洗涤且须用稀盐酸或稀硝酸或温水进行反复洗涤。第23页，本讲稿共32页包裹色料的新型制备方法包裹色料的新型制备方法 化学共沉淀法化学共沉淀法 用氟化锆、硅溶胶用氟化锆、硅溶胶(用硅酸钠配制用硅酸钠配制)、硫化镉，、硫化镉，在溶有硒粉的硫化钠溶液中共沉淀，所得干在溶有硒粉的硫化钠溶液中共沉淀，所得干粉与氟化钠等矿化剂混合，在粉与氟化钠等矿化剂混合，在8001100温温度下煅烧，保温度下煅烧，保温1015分钟左右。分钟左右。包裹率一般在包裹率一般在610%，最高的为，最高的为12%左右。左右。第24页，本讲稿共32页硫硒化镉包裹色料的固相合成法硫硒化镉包裹色料的固相合成法将将ZrO2、SiO2、碳酸镉、硒粉、硫化钠矿化剂，、碳酸镉、硒粉、硫化钠矿化剂，干法混合，在干法混合，在9001000煅烧。煅烧。特点：包裹率极低，一般只有特点：包裹率极低，一般只有13%，对环境造成污染，对环境造成污染，原料大量浪费原料大量浪费。第25页，本讲稿共32页沉淀、包裹过程示意图、包裹过程示意图硝酸化锆溶液-第26页，本讲稿共32页包裹色料应用要求1.对熔块釉的主要性能要求选取：RI=1.92.0;tg500C;tf600C;a=（6080）X10C2.对熔块基釉的化学组成要求（质量百分比，%）：碱含量5%;SiO2含量50%;PbO含量50%；碱土金属和硼的含量不可太高。3.对色料与基釉混合球磨工艺的要求：应尽量降低包裹色料与熔块釉一起球磨的时间，以防止锆英石包裹体被破坏。基本原则是只要达到混合均匀即可。第27页，本讲稿共32页包裹色料在卫生瓷釉及其它领域中的应用卫生瓷在12001300C下烧成，由于卫生瓷釉通常均采用ZrSiO4作为乳浊剂，因而包裹色料的稳定性得到了保证。目前，应用在卫生瓷釉中的包裹色料主要是大红包裹色料，在使用时需注意以下几点：第28页，本讲稿共32页1.应在卫生瓷釉料接近细度要求时加入包裹色料，混合球磨时间不宜超过2h，以免破坏ZrSiO4包裹体。2.釉料配方中不能加入ZnO,以防止产生针孔。3.减少碳酸钡的用量，以减轻它对呈色的副作用。4.不要加入透锂长石。5.采用高梯度强力磁选机对釉浆进行磁选，以清除有害杂质。此外，凡是可以应用陶瓷色料的场合，如颜色釉釉上彩，釉下彩，彩绘，花纸，商标，均可应用包裹色料。但使用时应避免还原气氛，特别是强还原气氛。第29页，本讲稿共32页包裹色料的质量控制要求（1）颗粒测定：对每批量色料均需进行此项测定。才用激光式颗粒测定仪测定。色料的平均粒径与标准平均粒径的偏差要控制在百分之二十五范围之内。（2）颜色测定：对每批量色料均需进行此测定。应用光谱测色仪进行颜色测定，波长间隔取5nm或10nm，选用1976CIELab颜色空间表示结果和计算色差，偏差不得大于1NBS.（3）合成温度的控制：色料煅烧的温度，开始温度与终止温度要严格控制，与标准规定的偏差不得大于百分之15.第30页，本讲稿共32页第31页，本讲稿共32页第32页，本讲稿共32页