新型金属光泽剂的研究
钒研究新型材料的重要元素
钒研究新型材料的重要元素钒是一种重要的过渡金属元素，具有广泛的应用领域。
在材料科学中，钒的研究对于发现和制备新型材料具有重要意义。
本文将探讨钒在研究新型材料中的重要性，并介绍一些钒在材料领域的应用。
一、钒的物理性质钒是一种具有金属光泽的银白色金属元素，化学符号为V，原子序数为23，原子量为50.9415。
它具有较高的熔点和热导率，且具有良好的韧性和抗腐蚀性能。
此外，钒还表现出较高的硬度和耐磨性，使其成为制备高强度、高耐磨材料的理想选项。
二、钒在新型材料研究中的应用1. 钒合金钒与其他金属元素合金化可以改变金属的性能和结构。
例如，钛合金中添加适量的钒可以提高其强度和耐腐蚀性能。
此外，钒还可以用于制备高熔点合金，如钒铌合金和钒钛铁矿合金等。
这些合金在航空航天、汽车制造和核工业等领域有着重要应用。
2. 钒氧化物钒氧化物是一类重要的材料，具有宽电子带隙和良好的导电性能。
它们在电池、电子器件和光电器件等领域被广泛应用。
例如，钒氧化物可用于制备高性能锂离子电池的正极材料，其高容量和优异的循环稳定性使之成为一种具有潜力的动力电池材料。
3. 钒基超导材料钒在超导材料领域也具有重要的应用价值。
一些钒基超导体，如钒钛矿结构的钒硫化物和钒氧化物等，显示出较高的临界温度和较好的输运性能。
这些材料对于研究超导机制和应用于超导电器件具有重要意义。
4. 钒基催化剂钒及其化合物在催化领域也表现出良好的性能。
例如，钒基催化剂可用于氧化反应、还原反应以及有机合成中的氧化脱氢等反应。
钒基催化剂具有高催化活性、良好的选择性和较好的耐久性，对于实现清洁能源和高效催化过程具有重要意义。
三、结语钒作为一种重要的元素，在新型材料研究中扮演着重要角色。
它的物理性质和化学特性使得钒在合金、氧化物、超导材料和催化剂等各个领域都具备广泛应用的潜力。
通过深入研究钒的性质和应用，我们可以进一步推动新型材料的发展，推动科技进步和社会发展。
铜材抛光光亮剂 成分
铜材抛光光亮剂成分铜材抛光光亮剂的成分铜材抛光光亮剂是一种用于铜制品表面抛光和增加光亮度的化学制剂。
其成分通常包括酸性溶液、表面活性剂和添加剂等。
一、酸性溶液酸性溶液是铜材抛光光亮剂的主要成分之一。
酸性溶液能够与铜表面氧化层产生化学反应，去除铜表面的氧化物，从而恢复铜制品的光亮度。
常见的酸性溶液成分有硝酸、硫酸等。
硝酸是一种强氧化剂，能够迅速溶解铜表面的氧化层，并同时生成一层致密的亚硝酸盐膜，有效防止新的氧化层生成。
硫酸则具有强酸性，能够迅速去除铜表面的氧化物，使铜制品表面恢复光亮。
二、表面活性剂表面活性剂是铜材抛光光亮剂中的另一个重要组成部分。
表面活性剂具有良好的润湿性和渗透性，能够有效降低液体的表面张力，使抛光光亮剂更好地与铜表面接触，提高抛光效果。
常见的表面活性剂有磺酸盐类、醇类等。
磺酸盐类表面活性剂具有良好的去污能力和乳化性能，能够将铜表面的污垢和油脂乳化并分散在溶液中，从而使铜制品表面更加干净。
醇类表面活性剂则能够提供一层保护膜，防止铜表面重新被氧化。
三、添加剂除了酸性溶液和表面活性剂，铜材抛光光亮剂中还可能添加一些其他化学物质，以增强抛光效果和保护铜制品表面。
例如，一些抛光光亮剂中会添加一些氯化物或氟化物，这些化学物质可以与铜表面的氧化层反应生成相对稳定的化合物，进一步提高抛光效果和抗氧化性能。
还有一些抛光光亮剂中添加了缓蚀剂，可以减缓酸性溶液对铜表面的腐蚀速度，从而保护铜制品不受损伤。
铜材抛光光亮剂的成分主要包括酸性溶液、表面活性剂和添加剂等。
这些成分相互配合，能够有效去除铜表面的氧化层、污垢和油脂，恢复铜制品的光亮度，并提供保护膜，防止再次氧化。
在使用铜材抛光光亮剂时，应注意遵循使用说明，避免对人体和环境造成伤害。
同时，使用后应及时清洗残留的抛光光亮剂，以确保铜制品的质量和使用寿命。
快烧金属光泽结晶釉的研究
快烧金属光泽结晶釉的研究曾凡文【摘要】以钠长石、钨酸、氧化锰、氧化铜为原料成功制备了装饰效果良好的低温快烧金属光泽结晶釉。
并通过控制变量的方法，研究了釉中各组分及不同工艺因素对釉面效果的影响。
并通过 XRD 等测试手段分析了釉中晶相的组成，并初步分析了釉面呈现金属光泽的机理。
%This paper is mainly about successfully making metallic luster crystalline glaze at a low temperature and fast burning condition with sodium feldspar,tungsten acid,manganese oxide,copper oxide as raw materials.And the effect was studied in different component of raw material and different process on the glaze by the method of control variables.Crystal phase composition by XRD and the preliminary mechanism of the metallic luster were analyzed.【期刊名称】《建材世界》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】4页(P75-78)【关键词】低温快烧;金属光泽;结晶釉;配方组成;工艺因素【作者】曾凡文【作者单位】广东唯美陶瓷有限公司，东莞 523281【正文语种】中文Key words: low-temperature and fast burning; metallic luster; crystalline glaze; formula; processing parameters结晶釉是一种具有良好装饰效果的艺术陶瓷釉，其基本特征是釉面上分布着许多各种形状的晶花，这些晶花不是人为地事先描绘或粘贴上去的，而是利用釉熔体中的成核物质在饱和状态下，通过快速冷却或适当保温而自然生成的[1]。
仿铜金属光泽釉的研制
３３烧 成 制 度 的 影 响 ．
３分析与讨论
３１Ａ ２ 、ｉ ２ ｂ ． ｌ ＳＯ 、 Ｏ成 分 的影响 Ｐ
该釉适 于中性或氧化气氛条件下烧成 ， 还原气 氛条件下烧成会使釉 面发黑， 这主要是 （ ） １ 在还原
气氛条件下 ， 釉面的表面张力增大， 不利于 Ｃ Ｍ ２ ｕｎ ０ 的形 成 和 有序 排 列 ； ２ 还 原气 氛不 利 于 Ｍ “ （ ） ｎ一 将其 它成 分 固定 ， 分别 对 Ａ 、ｉ： ｌ Ｓ 含量 作增 Ｏ Ｍ 进 行 ， ｎ 而是 生 成 Ｍ ２低 价 离子 ， Ｃ Ｍｎ０ 的 ｎ＋ 对 ｕ ２， 减 试 验 ， 现 ＡＩ ｎＳ 列 范 围 ：Ａ ０２￣ ． 发 ２ ｉ 下 ｏ Ｏ Ｉ ：．５ ０４ Ｏ 生成不利。在试验中发现采用快速升温烧成釉面效 摩尔当量 ； Ｓ ｚ ． ２ 摩尔当量釉面都能表现出 ｉ ：５ ． Ｏ １－６ 果较好 ， 这主要 是减少 因低熔点 、 易挥 发的物 质如 较好的金黄色金属光泽，过高的 ＡＯ， ｉ Ｉ 、 Ｏ 会使釉 Ｓ ＰＯ Ｂ ， ｂ 、 ２ 等在高温 中的挥发而引起釉面张力和釉 ｏ 面发 灰黑色 ， 因为金 属 光泽 是在 生 产过 程 中釉 层 析 熔体的粘度的提高， Ｃ Ｍ ２４ 对 ｕ ｎ 晶体的形成和有序 ０ 出的 Ｃ Ｍ ２４ 晶石晶体 ， ｕｎ 尖 ０ 晶体的 ｛ １ ｛ １１ 晶面平行 排 列不利 的影 响 。 于釉层表面平行 ， 使釉面产生强烈的反光能力而形 成金属光泽 ，过高 的 ＡＯ Ｓ 析出 Ｍ Ａ２４ Ｉ 、Ｏ 会 ｉ ｎＩ 、 ０ Ａ￣， Ｚｉ － Ｏ 等晶体 ， 因这些晶体没有严格按 ｝ １ ｝ １１ 面
摘 要： 本文介 绍仿铜金 属光泽釉的研制过程 ， 并对其影响因素加 以讨论 。 关键 词：釉 金 属光泽 仿 铜
新型金属光泽剂的研究
关奠词 ： 溶胶 一 凝胶 技术 ； ｕ Ｃ Ｍｎ 粉体 ； Ｏ 金属光泽釉 ； 微观结 构
１ 引 言
金 属 光 泽 釉 是 陶 瓷 制 品 的釉 面 产 生 色 调 和 光 泽
泽 感 、 色 稳 定 的金 属 光 泽 釉 产 品 ， 是 目前 富 有 挑 呈 仍 战性 的课 题 。
其 １１ 晶 对 目前 国外对 金 属光 泽 的研 究 报 道 较 多 ． 分 已 经投 入 序 分 布 ， ｛ １ ｝ 面严 格 与 釉 层 表 面 平 行 ， 光线 产 部 生 产 。国 内起 步 较 晚 ． 展 缓 慢 ， 金 属 光 泽 釉研 究 较 生较 强 的镜 面反 射 而 呈现 金 属 光泽 ，这些 尖 晶石 晶体 进 对 ｕ ２ 。本 ， ３ 凝胶 多 的 是通 过 在 基 础 釉 中添 加 呈 色 剂 ， 而 使 釉 层 具 有 中以 Ｃ ＭｎＯ 呈 色 较 多１ １ 文 试 图采 用 溶胶 一 从 ｕ Ｏ ￣ｎ 制 金 属 光 泽 ， 大 部 分 色 剂 靠 进 口 ， 格 较 高 且 呈 色 不 法 预先 合 成 Ｃ ｌ ２ 粉 体 ，将 其 添加 到 基 础 釉 中 ， 但 价
ｓｎｔｒｎ ｐ ｏ ｅｓｔ ｓ ｃ ｄ ｉ ｅ ｎｇ ｐｒ ｃ ｓ ｃ ｕ ｄ ｉ ｅ ｉｇ ｒ ｃ ｓ，ｈｅ ｅ ｏｎ ｓｎｔｒ ｏ ｅ ｓ ｏ ｌ ｄｅ ｒ ａｅ ｈｅ ｉ ｔ ｒｎ ｔｍ ｐｅ ａｕｒ ａ ｅｓｎｇ ｒ ｓｕ ｅａ ｇ ｔ ｉ ｅ ｅ ｉｅ ｗ ｉ ｉ ｃ ｅ ｓ ｔ ｓｎ ｅ ｇ ｅ ｉ ｒｔ ｅ ｎｄ ｐｒ ｓｉ ｐ ｅｓ ｒ ，ｎｄ ｅ ｓｎｔｒ ｄ ｂｏｄ ｓ ｔ ｈ ｇ ｏｄ ｔ ｅ ｍ ｏｅｅ ｔｉ ｏ ｒｉ ｓａ ｅ ｔｉ ｔｕｃｕｒ ｔｅ ｔ ｏ ｈ ｒ ｌｃｒｃｐｒ ｐｅ ｔｅ ｎｄ ｃ ｒａｎ ｓｒ ｔ ａ ｓｒ ｎｇｈ． ｌ
全生料基础墙砖金属光泽釉的配方工艺研究
建筑陶瓷的釉面装饰性一直以来都是十分引人关注的热点，其中金属光泽釉面具有与生俱来的富丽尊贵的美感，给人以独特的艺术美感。
金属光泽釉的研究起步较早，但纯生料体系在陶质墙砖上的应用则鲜有报道[1-2]。
本文试制出了在无铅纯生料的基础釉中加入适量的锰、铜、钴等氧化物,在釉面形成特殊的金属质感膜产生出金属光泽，试制成一种适用于宽体辊道窑快速烧成的建筑陶瓷墙砖银灰色仿金属质感釉面外观的新型金属光泽釉。
目前成熟的金属光泽釉的配方研究绝大部分集中在含铅硼原料、玻璃粉和熔块以及进口原料等特殊材料上，而在环保因素，成本因素及行业大环境低迷的前提下，试验需考虑在不引入含氧化铅等有毒物质为基本前提，同时需要满足“低温快烧”，以期符合绿色建材的要求，因此引入含铅原料和特殊材料并不符合绿色经济可持续的发展趋势。
釉面效果的主要决定因素是配方体系和烧成制度,在这两个决定试验结果的因素中，选取试制的釉料是在日产4万平方瓷片墙面砖的宽体辊道窑中进行烧成的,所以烧成制度就难以改变,试验采取控制变量法，在窑炉烧成曲线不变的前提下，选取配方架构作为研究对象，对金属光泽釉进行调试。
釉料制备按料∶球石∶水=1∶2∶0.4,加入0.1wt%的CMC作为悬浮剂，0.35wt%的STPP（三聚磷酸钠）作为稀释剂,快速球磨30min，控制细度为325目一比重杯0.3-0.5，釉浆过100目筛;比重为1.84-1.86g/cm3采用刮釉方式施于经过一次素烧瓷片坯体(规格:300mm×600mm×9mm)的底釉层上,施釉层厚度为0.5-0.7mm，试验主要设备见表1，最高烧成温度1150-1170℃，烧成周期50min，烧成曲线见图1。
何桥鹏(景德镇欧神诺陶瓷有限公司,景德镇333001),但纯生料体系墙砖金属光泽釉则鲜有报道,采用钾长石、石英粉、硅灰石、碳酸钡、煅烧氧化铝、煅烧高岭土、煅烧滑石、煅烧氧化锌等为主要原料调制基础面釉,添加氧化铜、二氧化锰、氧化钴等金属氧化物析晶剂,不添加含铅原料,也无熔块、玻璃粉等特殊原材料,本文考察了基础面釉配方对金属光泽釉的影响,通过合理调整配方进行了优化,利用日产4万平方釉面墙砖宽体辊道窑实现“低温快速烧成”工艺,制备出具有银灰色金属光泽的墙砖釉,原材料易得可重复性好,具有良好的普遍应用性,釉面具有质感细腻光泽柔和的银灰色外观,类似金属表面的效果,其对于丰富建筑陶瓷墙砖产品结构,拓宽墙砖的装饰效果,使其具有特色化方面等具有十分重要的现实意义,对于陶板以及工艺美术陶瓷装饰也具有较好的参考性。
铜材抛光光亮剂 成分
铜材抛光光亮剂成分铜材抛光光亮剂成分：铜材抛光光亮剂是一种能够使铜材表面恢复光洁度和光泽的化学制剂。
其成分通常包括以下几种主要物质：1. 酸性物质：酸性物质是铜材抛光光亮剂中的重要成分之一。
常见的酸性物质有盐酸、硝酸和硫酸等。
这些酸性物质能够与铜材表面的氧化物和污垢发生化学反应，去除表面的氧化层和污垢，使铜材表面恢复光洁度。
2. 表面活性剂：表面活性剂是铜材抛光光亮剂中的另一个重要成分。
表面活性剂能够降低液体的表面张力，使得抛光光亮剂更容易与铜材表面接触并渗透到微小的凹陷处进行清洁。
常用的表面活性剂有十二烷基苯磺酸钠、辛基磺酸钠等。
3. 缓蚀剂：铜材抛光光亮剂中还常含有缓蚀剂。
缓蚀剂能够减缓酸性物质对铜材的腐蚀作用，保护铜材表面免受过度腐蚀。
常用的缓蚀剂有硝酸盐、硫酸盐等。
4. 表面活性剂助剂：为了增强铜材抛光光亮剂的清洁能力和抛光效果，还会在配方中添加一些表面活性剂助剂。
这些助剂可以改善抛光剂与铜材表面的接触性能，并提高抛光效果。
5. 水和溶剂：铜材抛光光亮剂中通常含有一定比例的水和溶剂。
水是作为反应介质和稀释剂，而溶剂则用于调整抛光光亮剂的粘度和流动性，以便更好地涂敷和清洗铜材表面。
这些成分共同作用，能够有效去除铜材表面的氧化物和污垢，恢复其光洁度和光泽。
使用铜材抛光光亮剂时，通常需要将剂液涂敷在铜材表面，经过一定时间的反应和清洗，再用干净的布擦拭，即可使铜材表面达到光亮的效果。
需要注意的是，在使用铜材抛光光亮剂时，应遵循正确的操作方法和安全规范，避免对皮肤和眼睛造成伤害。
同时，应选择质量可靠的产品，并按照产品说明进行使用，以获得最佳的抛光效果。
铜材抛光光亮剂的成分包括酸性物质、表面活性剂、缓蚀剂、表面活性剂助剂、水和溶剂等。
它们共同作用，能够去除铜材表面的氧化物和污垢，使其恢复光洁度和光泽。
使用时需注意安全，并选择合适的产品和正确的操作方法，以获得最佳的抛光效果。
介绍一组新型金属光泽材料
色 来 衬 托 金 属 光 泽 浆 ，使 其 展 现
出 不 同 的 色 光 。比 如 用 白 色 打 底 ，
２ 综 合 应 用 ．
除 了 单 独 使 用 ，在 更 多 的 情 况 下 ， 可 以 在 一 个 图 案 中 同 时 用 几 种 不 同 的 材 料 ， 表 现 一 种 综 合 的 效 果 ， 图 ４ 梅 花 图 案 ，主 要 如 是
图 ３ 厚 版 印 花 后 用 高 亮金
Ｍ Ｋ—Ｄ 盖 面
５． 热 与 固 化 加
印好之 后应放 置一 定时 间让
它 充 分 固 化 ，也 可 以 加 热 处 理 ， 但 是金属光泽 材料最后一遍印完 后，
最 好 不 要 马 上 加 热 ， 接 放 在 台 面 直
图４ 综 合 应 用 （ 花 ） 梅
２０
Ａ 为 主 ， 线 条 部 分 搭 配 古 铜 金
Ｍ Ｋ —Ｅ， 而 两 匹 红 色 的 马 是 用 调
效果的新 型材料 。
泽浆 来盖面 ，表现 出不 同的立体 风 格 。 如 果 底 浆 与 面 浆 的 色 差 太 大 ，建 议 使 用 同 色 系 的 色 素 调 好
底 浆 ，再 盖 面 。
４． 接 印 刷 直 直 接 印 刷 具 有 较 好 牢 度 及 安 全 性 ，主要 缺 点是整体 手 感会偏 硬 一 点 ，如 果 要 达 到 最 好 的 表 面 平 整 效 果 ，那 就 要 Ｆ ｒ 遍 。 ｌ Ｊ ￣ 多
图 ２ 印 花 后 用 金 属 高 亮 银
ＭＳ Ｃ２盖 面 －
种 材 料 表 现 某 一 种特 定 的 效 果 ， 特 别 是 一 些 商 标 字 母 上 ，往 往 用
单 色 来 表 现 ，比 如 图 ２为 印 花 后 用
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新型金属光泽剂的研究作者：徐晓虹,王志国,饶郑刚,徐瑜,吴建锋来源：《佛山陶瓷》2010年第06期摘要:以Cu(NO3)2·3H2O和Mn(NO3)2为原料,选取葡萄糖和柠檬酸为络合剂,采用溶胶-凝胶方法合成金属光泽剂CuMn2O4粉体,将其加入到基础釉中,成功制备出金属光泽釉。
本文探讨了金属氧化物V2O5、TiO2在金属光泽釉中的作用。
通过TG-DTA、XRD分析测试技术,探讨了金属光泽剂CuMn2O4的最佳热处理温度及合成条件。
采用SEM现代测试技术对釉层微观结构进行了研究。
研究表明,金属光泽釉呈现金属光泽可归因于晶体在釉面形成花纹状定向生长且有序分布,验证了尖晶石的{111}面严格平行于釉层表面,从而使釉面对光线产生镜面反射,表现出较强的金属光泽。
关键词:溶胶-凝胶技术;CuMn2O4粉体;金属光泽釉;微观结构1 引言金属光泽釉是陶瓷制品的釉面产生色调和光泽等外观类似某种金属的陶瓷光泽釉,是近年发展起来的一种新型陶瓷艺术釉,它不仅具有金碧辉煌的金属光泽效果,而且具造价低、釉面硬度高、耐磨性好、耐气候性好、耐腐蚀等特点,广泛用于建筑装饰行业[1,2]。
目前国外对金属光泽的研究报道较多,部分已经投入生产。
国内起步较晚,进展缓慢,对金属光泽釉研究较多的是通过在基础釉中添加呈色剂,从而使釉层具有金属光泽,但大部分色剂靠进口,价格较高且呈色不稳定。
因此,如何降低色剂价格、获得具有逼真金属光泽感、呈色稳定的金属光泽釉产品,仍是目前富有挑战性的课题。
金属光泽釉之所以具有金属光泽,是由于釉层表面析出了大量等轴晶系的尖晶石类结晶相。
这些尖晶石晶体定向生长,形成一种既有微观有序的平衡结构,又有宏观有序耗散结构的混合结构。
尖晶石晶体在釉层表面富集,且整齐而规则地定向排列,在釉层表面有序分布,其{111}晶面严格与釉层表面平行,对光线产生较强的镜面反射而呈现金属光泽,这些尖晶石晶体中以CuMn2O4呈色较多[2,3]。
本文试图采用溶胶-凝胶法预先合成CuMn2O4粉体,将其添加到基础釉中,制备金属光泽釉。
2 实验2.1溶胶-凝胶法制备CuMn2O4实验以Cu(NO3)2·3H2O、Mn(NO3)2为主要原料,选取葡萄糖和柠檬酸为络合剂,利用氨水调节溶液的pH值,采用溶胶-凝胶法合成CuMn2O4粉体。
工艺流程如图1所示,主要步骤如下[4-6]:(1) 取分析纯Cu(NO3)2·3H2O、Mn(NO3)2,按离子比Cu2+:Mn2+=1:2配成0.42mol/L的溶液。
(2) 添加与CuMn2O4阳离子等物质量的络合剂,络合剂分别为葡萄糖、柠檬酸。
(3) 将混合液放在磁力搅拌机上,搅拌加热到45℃,恒温30min,边搅拌边滴加氨水溶液,调节pH值至10,再恒温30min。
(4) 110℃烘干至凝胶态。
(5) 热处理。
2.2金属釉制备釉用原料为滑石、高岭土、钠长石、方解石、石英、熔块。
将各种原料粉碎后过180目筛,备用。
基础釉配方如表1、表2所示。
生坯选用广东某大型企业提供的生产用生坯,金属光泽釉配方设计如表3所示。
其中金属氧化物呈色剂MnO2、CuO、V2O5、TiO2为分析纯,在基础釉的基础上外加。
采用湿法球磨制备釉浆:各种原料及金属光泽呈色剂按配方准确称量,加入球磨罐中,外加0.3%的CMC(羧甲基纤维素钠)。
W(料):W(球):W(水)=1:1.2:0.5,快速球磨40 min,釉浆过250目筛,筛余0.03%～0.05%[7,8]。
采用浸釉法施釉,工艺流程如图2所示,釉层厚度控制在0.5～1.0mm[9],采用台式全自动电炉快速烧成,样品随炉自然冷却。
3结果分析与讨论3.1 凝胶粉体的TG-DTA分析对以柠檬酸为络合剂制得的前驱体干燥后进行差热热重(DTA-TG)分析,结果如图3所示。
由图可见,粉体的焓变分为4个阶段:(1)干燥阶段(室温～200℃),在151℃表现为吸热,主要是自由水和吸附水的蒸发;(2)有机物的燃烧及晶粒形成阶段(200～600℃),本阶段为络合剂柠檬酸氧化过程,随着温度的升高焓变较为明显,在286℃表现为较强的放热峰,在此阶段放出大量的CO、CO2气体,伴随较大的失重。
当温度升高到500℃时,表现为吸热,主要是在此阶段Cu(OH)2、Mn(OH)2分解放出水分,并生成CuO和MnO2;(3) MnO2分解阶段(500~600℃),本阶段主要是Mn(OH)2分解产生的MnO2还原为Mn2O3,其热分解温度起始于535℃[10];(4) 晶粒形成及生长阶段(600~870℃),本阶段伴随有少量的失重,对应DTA曲线上有一些比较小的放热峰,表明此阶段CuMn2O4晶粒的结晶逐渐完整,晶粒逐渐长大。
3.2粉末的X射线衍射物相分析晶体的X射线衍射图像实质上是晶体微观结构的一种精细复杂的变换,每种晶体的结构与其X射线衍射之间都有着一一对应的关系,其特征X射线衍射图谱不会因为它种物质混聚在一起而产生变化[11]。
图4为不同热处理温度下制备的CuMn2O4粉末的XRD图谱,从图中可知:热处理温度为650℃时主晶相为Cu1.5Mn1.5O4和Mn2O3,这是因为在此温度下MnO2还没有充分还原为Mn2O3,过量的CuO和Mn2O3反应生成过渡晶相Cu1.4Mn1.6O4;随着热处理的温度的提高,MnO2分解为Mn2O3的反应趋于完全,750℃时有主晶相CuMn2O4生成,同时以葡萄糖为络合剂制得的粉体仍伴随有过渡晶相Cu1.5Mn1.5O4和Mn2O3存在;继续提高热处理温度,当温度为850℃时,衍射图中出现了明显的衍射峰,过渡晶相消失,且背底较平,表明结晶完好,完全转化成主晶相CuMn2O4正尖晶石晶体。
各衍射峰d值和2θ值与CuMn2O4标准卡片PCPDF74-2422吻合较好,可知最佳的热处理温度为850℃。
3.3样品外观及颜色描述烧成后样品外观及颜色分析如表4。
表中,B-1为单独添加金属氧化物CuO和MnO2配方,样品完全无金属光泽; B-2和B-4同为添加10%CuMn2O4粉体,以柠檬酸为络合剂制得的样品(B-2),其亮度和光泽均较以葡萄糖为络合剂制得样品(B-4)好;B-3和B-5同为添加10%CuMn2O4粉体,以葡萄糖为络合剂制得的B-5样品,金属光泽较差且分布不均匀,并聚集到釉层中间,金色中带灰色且颜色较暗;而以柠檬酸为络合剂制得的B-3样品, CuMn2O4粉体的添加量为15%时,釉层析晶较多,致使晶体对光线有一定的阻挡作用,表现为釉面光泽较差,据此推断,添加10%的CuMn2O4时,晶体能够均匀分布在釉层表面,起到对光线进行反射而呈现金属光泽的作用;比较B-4、B-5,与B-2、B-3具有相同的规律,故CuMn2O4粉体的最佳添加量为10%。
3.4釉面显微结构分析为了研究样品中晶相、玻璃相和气孔的形貌及分布,选取釉面金属光泽较好的B-3、B-4为研究对象,釉层经3%的氢氟酸浸蚀30s后,采用日本产JSM-5610LV型扫描电子显微镜对样品进行观察,测试结果如图5、图6所示。
由低倍数SEM照片(图5a)可以看出,B-3样品釉面呈现花纹状规则分布,一些晶体生长较高,而一些晶体生长较矮,高的晶体形成花纹或形成一个封闭的“域”。
图6中低倍数SEM照片(图6a)则没有出现规则的花纹状或封闭的“域”分布,这可能是B-4样品呈现少许灰色金属光泽的原因。
这也就验证了尖晶石的{111}面严格平行于釉层表面,表现出很强的定向排列性,因此釉面能对光线产生镜面反射。
由于尖晶石晶体的{111}面网密度较大,反射能力强,故而釉面光泽度较高[12]。
由高倍数SEM照片(图5b)可以看出,结晶相在釉面排列较为紧密,呈长方体柱状定向排列且垂直于釉面生长,晶粒尺寸在0.1～1.5μm。
比较图5、图6,并结合表3釉料配方组成发现,添加TiO2有助于晶粒大小一致,添加V2O5降低釉面的表面张力,有助于晶体定向生长且有序分布。
没有添加TiO2和V2O5的B-4(图6)晶粒大小不一,且倾向于“扎堆”生长,这也是其金属光泽差的原因。
4 结论(1) 以Cu(NO3)2·3H2O、Mn(NO3)2为原料,选取葡萄糖和柠檬酸为络合剂,采用溶胶-凝胶方法合成金属光泽剂CuMn2O4粉体。
XRD分析显示,随着热处理温度的提高,Mn2O3不断与中间产物Cu1.5Mn1.5O4反应生成正尖晶石基本结构CuMn2O4。
试验结果表明,热处理温度为850℃时d值和2θ与CuMn2O4标准卡片PCPDF74-2422吻合较好,且背底较平,说明最佳的热处理温度为850℃。
(2) SEM照片显示,在金属光泽釉中TiO2作为成核剂有助于晶体晶粒大小生长一致,V2O5能够降低釉面的表面张力,有助于晶体定向生长且有序分布,TiO2、V2O5有助于釉面呈现强烈的金属光泽。
(3) 金属光泽釉呈现金属光泽,归因于晶体在釉面形成花纹状定向生长且有序分布,晶粒尺寸在0.1～1.5μm。
本实验再次验证了尖晶石的{111}面严格平行于釉层表面,从而使釉面对光线产生镜面反射,表现出较高的光泽度。
Study on New Metallic Glaze LustreXU Xiao-hong, WANG Zhi-guo, RAO Zheng-gang, XU Yu, WU Jian-feng(School of Materials Science and Engineering,Wuhan University of Technology,Wuhan 430070,China)Abstract: CuMn2O4 was synthesized from the material Cu(NO3)2·3H2O and Mn(NO3)2 by sol-gel technique, citric acid and glucose were used as complexant. Metallic lustre glaze was prepared successfully through adding CuMn2O4.The effect of metal oxides(V2O5 and TiO2)was discussed,and the best heat treatment temperature and synthesize condition through the TG-DTA and XRD analytic techniques were also discussed.The ceramic glaze appearance was observed by the modern testing method of SEM.The results showed that crystal growth as a flower pattern and distributing melodicly was the the reason of metallic lustre.The results also validated that the crystal plane index {111} of spinel was strictly parallel to the surface of ceramic glaze,and leaded the surface glaze layer produces much more bright lustre from the mirror reflection to sun's rays.Keywords: sol-gel technique;CuMn2O4;metallic lustre glaze;micro-structure参考文献[1] 戴武斌,曾令可,刘艳春等.金属光泽釉的应用现状和工艺特点[J].陶瓷,2007(5):28-31.[2]王伟,李志林. “五度空间石”金属光泽釉半抛瓷质砖的研制[J].中国陶瓷,2006,42(10):32-34.[3]李晓池,樊子民,王晓刚.金光釉产生金黄色金属光泽的机理研究[J].西安科技学院学报,2004,24(2):193-195.[4]高官俊,王克冰,胡瑞生等.溶胶-凝胶法制备CuMn2O4催化剂及性能研究[J].内蒙古大学学报(自然科学版),2005,36(1):114-116.[5]Tanaka Y,Utaka T,Kikuchi R,et al.Water gas shift reaction forthe reformed uels over Cu/MnO catalysts prepared via spinel-type oxide[J].Catal,2003(215):271-278.[6]李廷真,王东升,高俊等.铜基低水碳比型高温变换催化剂制备工艺条件的研究[J].内蒙古工业大学学报,2002,21(3):171-173.[7]黄剑锋,曹丽云. CuO-MnO2-V2O5-Fe2O3系金属光泽釉的研究[J].陶瓷,2001(4):22-24.[8]翟新岗,王萍.CuO-MnO2-Fe2O3-Co3O4系统低温金属光泽釉的研制[J].江苏陶瓷,2007,40(1):15-17.[9]余筱勤.金属光泽釉工艺研究[J].中国陶瓷,2002,38(1):36-38.[10] 马世昌.基础化学反应[MJ].西安:陕西科技技术出版社,2003.[11] 周健,王河锦.X射线衍射峰五基本要素的物理意义与应用[J].矿物学报.2002,23(2):95-100.[12] 刘润霄.金属釉的研制[J].佛山陶瓷,1999(4):17-18.。