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燃烧法制备铝酸铜色料的研究

2021-11-22程智鹏徐轶男江财水包启富周健儿

硅酸盐通报 2021年10期

程智鹏,刘 昆,徐轶男,方 圆,江财水,李 豪, 于 欢,包启富,周健儿

(1.景德镇陶瓷大学艺术文博学院,景德镇 333403;2.景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院,景德镇 333403; 3.景德镇学院人文学院,景德镇 333032)

0 引 言

近年来,尖晶石晶体因结构稳定,在颜料、催化剂、光学材料、磁性材料等领域得到了广泛应用[1-4]。传统的棕色色料一般是由多种氧化物晶体和尖晶石晶体组成的混合型色料,呈色性能易受氧化物晶体和尖晶石晶体含量的影响,导致棕色呈色不稳定。董伟霞等[5]采用固相法制备了Fe-Cr-Zn-Al系棕色色料,该棕色色料包含的晶体主要为Fe3O4晶体和ZnFe2O4、ZnCr2O4尖晶石晶体,其呈色性能易受配方组成的影响。彭静等[6]采用固相法制备的Fe-Cr-Mn系棕色色料,需经1 300 ℃的高温煅烧才能使其具有较好的呈色性能,该棕色色料包含的晶体主要为Mn1.5Cr1.5O4、MnFe2O4尖晶石晶体。

CuAl2O4棕色色料由单一的尖晶石晶体组成,呈色性能稳定。研究者常选择固相法和湿化学法合成CuAl2O4色料[7-9]。固相法合成温度高,色料粒径较大,粉碎困难;溶胶-凝胶法和微乳液法均存在制备过程复杂和原料价格昂贵的缺点;沉淀法存在颗粒团聚等问题[10]。

溶液燃烧法是近年来兴起的一种无机材料粉体合成方法,其具有制备工艺简单、成本低、反应物纯度高、易于粉碎加工等优点,应用前景十分广阔。燃烧法是通过硝酸盐及含氮有机物燃料(如尿素、甘氨酸、柠檬酸、丙氨酸乙二醇等)发生剧烈的氧化还原反应来得到氧化物粉体。由于反应过程中释放出的大量气体(NH3、CO2、N2等)会冲击新形成的产物,因此得到的粉体具有疏松多孔且易于粉碎的特点[11]。……

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