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陶瓷墨水生产制作工艺配方
来源: | 作者:珠小白 | 发布时间: 2022-03-16 | 365 次浏览 | 分享到:
陶瓷墨水的性能要求除普通墨水的颗粒度、黏度、表面张力、电导率、pH值以外,根据陶瓷墨水应用的特点,对陶瓷色料的要求还有一些特殊性能

陶瓷墨水的性能要求除普通墨水的颗粒度、黏度、表面张力、电导率、pH值以外,根据陶瓷墨水应用的特点,对陶瓷色料的要求还有一些特殊性能:

1)要求陶瓷色料粉体在溶剂中能保持良好的化学和物理特性,经长时间存放,不会出现化学反应、团聚、沉淀等现象发生。

2)在打印过程中的要求,陶瓷色料颗粒能在短时间内以有效的堆积结构排列,附着牢固,获得较大密度的打印层,以便煅烧后具有高的烧结密度。

3)色料在加工到目标粒径后,色饱和度下降不太明显,色料高温烧成后稳定,具有良好的呈色性能以及与坯釉的匹配性能。

下面,就钴蓝墨水色料、锆镨黄墨水色料、玛瑙红墨水色料、黑色墨水色料、棕色墨水色料五种色料在生产中的技术要点做出阐述。 

钴蓝墨水色料 

1) 钴蓝色料的高温烧成过程,在250~500C氢氧化铝的脱水范围时应适当地降升温速度,使氢氧化铝温脱水完全,有利于CoAl2O、晶体的生长均衡。钴蓝煅烧900~ 1050°C的主晶相为CoAl2O,尖晶石,颜色为蓝绿色,1100°C以上转变为CoAl2O.尖晶石,颜色为蓝色。

2) 以超细氢氧化铝为原料合成的钴蓝烧成温度以1150~ 1200°C为宜,保温4~5h。

3) 钴蓝色料的湿法研磨细度要达到325目,筛余<0.1%; 使进入砂磨粉碎不沉淀、不堵网。钴蓝色料的砂磨建议采用0.6~1.0mm的赛诺锆球。 砂磨开始时,料水比例为1 : 1~1.5 (质量比),到砂磨结束时,逐渐增加到料:水为1:1~2,并使砂磨过程中料浆的温度不会明显上升。砂磨终控制钴蓝色料的颗粒为 D50<0.8μm, D90<1. 2μm。

锆镨黄墨水色料

 

锆镨黄用于墨水的色料,矿化剂在中的量比常规的镨黄色料要少得多,矿化剂在半成品中的均匀性是必须注意的问题。成品色料的粉碎除了采用气流磨粉碎外,也可以使用湿法砂磨。

 

1) 为了使锆镨黄色料中锆元素能较多地掺杂进人硅酸锆的晶体晶格,形成的色料晶体颗粒细小均匀,使用矿化剂的量要尽可能地少,烧成的温度不能太高。对锆镨黄色料半成品进行超细粉碎是十分必要的。超细粉碎可通过砂磨机来实现。

 

2) 为了使砂磨粉碎过程中不堵网,料浆不沉淀,砂磨之前应先对色料进行球磨粉碎。球磨可选择赛诺的硅球或锆球,不能使用氧化铝球。少量氧化铝的杂质会影响镨黄色料的合成。

 

3) 球磨的细度以达到325目全通过为宜。砂磨机研磨球可以选择赛诺的0.4-1.0mm的氧化锆球。

 

玛瑙红墨水色料

 

技术提示:

从发色机理上看,玛瑙红是Cr4+离子固溶于锡榍石中形成的固溶体。铬不是构成锡榍石的基础成分,因此将玛瑙红色料研磨到墨水能使用的细度(<1.0μm),玛瑙红色料的色饱和度将明显降。

 

1) 要使玛瑙红色料能够在墨水中使用,应加工到平均颗粒在300~500nm范围,而色饱和度不明显下降。

2) 玛瑙红色料半成品的超细砂磨是重要的工艺。砂磨前为了原料在砂磨过程中不堵网,必须先用湿法球磨,将料浆球磨到325目全通过。砂磨机选用的锆球应选用赛诺0.6~0.8mm的小球。砂磨过程中要选用合适的助磨剂,否则在1μm以下就难以将粉体磨细。

 

4) 原料砂磨开始时料:水比约为1 : 2. 5,随着砂磨的进行要逐渐加水,到砂磨结束时,一般料:水比达到1: 3.5。玛瑙红成品的细度好达到D:50 <1. 0pm, D9o<1. 5μm。进一步的细磨可在制墨水时进行。

 

黑色墨水色料

黑色陶瓷颜料种类较多,单制造黑色、在釉中有广泛适应性的黑色色料仍非易事。陶瓷喷墨打印技术的应用,对颜料要求越来越高。制备超细且颗粒分布窄的黑色色料具有重要意义。

 

技术要点

1) CoCrF-Ni.Mm黑色色料半成品的超细粉碎可选择砂磨机进行。

2) 砂磨之前要先使用湿球磨到料浆全部通过了325目筛。半成品的砂磨控制半成品的细度在D50<0.8μm, D9o<1. 2μm。成品的细磨控制细度至D50<1.Iμm, D90<1. 6μm。进一步的细磨可在制作墨水时进行。

 

 

棕色墨水色料

 

技术提示:

在棕色色料的加工过程中,成品可直接采用气流磨粉碎,采用这一加工流程,配料使用的原料要求纯度高,中矿化剂。如果产品的电导率不能满足要求、那么成品的粉碎宜采用湿法砂磨,砂磨后需要增加一道颜料漂洗工艺。

 

1) 棕色色料在半成品的处理过程中经过了砂磨机超细粉碎,因此烧结所需温度比普通棕色色料略。但为了墨水色料合成的晶体更完整,实际生产中采用与普通棕色色料相同的温度烧成。

2) 在烧成黄棕色色料产品时,30C是氨氧化锅的脱水温度,要适当降升温速率。