《关于锆英砂合成锆铁红颜料的研究毕业论文开题报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《关于锆英砂合成锆铁红颜料的研究毕业论文开题报告（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、唐 山 学 院毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目：关于锆英砂合成锆铁红颜料的研究 系 别：_专 业：_姓 名：_指 导 教 师：_辅 导 教 师：_2012 年 3 月 30 日课题性质（打选择）设计（） 论文（ ）一、文献综述近年来，随着人民生活水平的日益提高，对生活的质量越来越重视。陶瓷产品的生产不仅对质量要求愈加严格，产品的品位，色泽的更受关注。陶瓷釉料的发展直接关系到陶瓷从业者切身的经济利益。陶瓷釉料类别与用途可以大致分类如下：1、铅釉和无铅釉；2、生料釉与熔块釉；3、一次烧成或二次烧成用釉；4、瓷砖，餐具，卫生陶瓷与电瓷用釉；5、按施釉方法划分的浸釉、喷釉、浇釉；6、高温釉和低
2、温釉；7、高膨胀釉和低膨胀釉；8、烧成气氛氧化焰、中性焰和还原焰；9、颜色釉与无色釉；10、透明釉与乳浊釉；11、光泽釉、无光釉、半无光釉或花纹釉等等。这些丰富的釉料充分反映出许多特性，以及釉产品或者某些施釉和烧成特征。诸如包括釉料的化学成分，配料成分，产品用途，成瓷后的物理化学特性。有的表明了其工艺方法及釉面的外观表象，以及将来建筑卫生陶瓷用釉料的发展指向。其中建筑卫生陶瓷产品一般采用颜色釉进行装饰，从而使其在满足使用时也带有可欣赏的美感，提高了产品的附加值。而无色釉的应用仅限于很小的产品范围（如特殊用途瓷砖产品） 。目前欧洲的建陶卫生陶瓷产品，其颜色釉均采用金属氧化物颜料制备，过渡金属的无
3、机化合物如钒、铬、锰、铁、钴、镍、和铜都是常用颜料。而其中的锆铁红颜料在多种领域均有重要用途。但工业纯锆的成本一直居高不下，严重影响陶瓷产品的成本。如果能够依靠成本低廉的锆英砂制备合成锆铁红颜料将有效降低产品成本，得到更多市场份额。锆铁红颜色釉的效果取决于基釉的化学组成、色料添加量、施釉厚度与均匀性、烧成时窑炉气氛。此时氧化铁引入的形态应是红色三价氧化铁，由坯体融入釉内可产生微妙的装饰效果。应用锆英砂合成锆铁红颜料需要应对多种因素对颜色，色泽的影响：釉料中的锆英砂的化学成分，其理论组成为：ZrO 2:67.1%；SiO 2:32.9%。纯度不够则需要碱洗提纯锆铁红颜料的合成机理不同，锆英砂生成
4、锆铁红颜料可以是固化反应也可以是液相反应，不同的合成机理产生的锆铁红颜料也有所不同。烧成制度对颜料的生成也有所影响。选用氢氧化铁 FeO(OH)作为着色料，红度值较高 ， 发色剂效果好。矿化剂的影响以氟硅酸钠作矿化剂合成的色料红度值高，发色效果好。球磨工艺与球磨时间的影响 本论文通过固相法处理锆英砂，有别于传统工艺该法需经过一系列的化学处理。经处理后的制包基料无论在活性或结构形态上与传统工艺明显不同。本文通过对新工艺和传统工艺制包基料在热合成过程中的热效应、相组成及其变化的分析。粗略探讨了色料的合成机理，为新方法的工艺控制提供依据。 二、设计（论文）主要内容锆英砂为原料采用化学处理法直接制取Z
5、rO 2SiO2：系陶瓷色料的工艺过程如下 ：加卤氰酸锆英砂 加碱分解 水洗 中和反应 加着色氧化物 干燥 合成加石英粉加碱分解的配料比依据反应式 ZrSiO 4+2MOHMnZrSiO 6+ H2O(M-K,Na) 确定。且使锆英砂稍过量，配科比为 ZrSiO 4：MOH= 1.1:2( mo1 ) 水洗过程中的化学反应如下:M2ZrSiO5+H2O ZrO(OH) 2 + M2SiO3 M2SiO3+ H2OH 2SiO3+ MOH 水洗的目的是去掉一部分碱防止中和过程中形成过量的盐类。这些盐类可做为合成过程中的矿化剂，量过多会阻碍色料的合成水洗时还将损失一部分SiO。故需补加少量 石英
6、粉。加酸中和反应如下； M2ZrSiOs+4HX+nH2OH 2SiO3+ZrOX2nH2O+2MXHO ZrO(OH)2+2HX+(n2)H2OZrOX 2nH2O 三、设计（研究）方案在以往的有关研究资料中均得出：在钒锆兰颜料合成的反应过程中，高温下 SiO2，在矿化剂的作用下或形成挥发性的硅的卤化物迁移到 ZrO2的表面或硅扩散到 SiO2，表面通过固相或气相一固相反应形成锆石晶体，与此同时正四价的着色离( 如 v 4+和 pr 4+ )与正四价的锆离子之间发生置换，形成有色置换型的有限固溶体，即着色离子进了ZrSiO4晶体 的晶格构造中，颜料为均一的锆石固溶体。 锆铁红颜料与固溶体型的
7、钒锆兰和镨锆黄颜料在内部结构和呈色机理上有本质的区别 ，从形成置换型固溶体的条件之一，即从阳离子的离子半径大小来看，Zr 4+、V 4+、Pr 4+和Fe3+ ”四种阳离子的离子半径分别为 0084、0.059、0.099 和 0.065nm。似乎 Fe3 + 比V4+、Pr 4+更有利于置换 Zr4+而形成有限固溶体。然而，由于 ZrSiO 晶体构造属于岛状结构的硅酸盐，Zr 4+位于十二面体的中心内，即 Zr4+ 的配位数为 12，而 Fe3+的配位数为 8。假若 Fe3+和 Zr4+之间发生置换，则 Fe3+是处于极不稳定的自旋状况。同样原因，Fe 3+更不可能换配位数为 4 的位于四面
8、体中心内的 Si4+；再者，用三价的 Fe3+置换四价的 Zr4+或Si4+时。还必需补偿正电荷，以满足晶体结构的电中性要求，这在合成颜料的高温环境下是无法实现这种置换 的。 综合以上分析，我们认为，ZrSiO 4和 Fe2O3之间没有形成固溶体，而是在 ZrO2与 SiO2反应生成 ZrSiO4晶体不断生成过程中，将 Fe2O3如同夹杂物样地包裹起来，形成包裹型颜料。因此，改善 Fe2O3，与 ZrO2、SiO 2的反应活性，使 Fe2O3能最尽大可能地包裹到ZrSiO4晶体空隙中去，是锆铁红色料合成工艺的关键。而本实验就是从这点着手。合成了较为理想的锆铁红颜料。四、工作进度安排查阅相关资料
9、，确定毕业论文方向；与指导老师沟通讨论，从而进一步确定论文题目；根据任务书要求，具体查资料确定论文总体框架；完成开题报告；根据所确定的框架，做相关实验记录数据；总结整理，与指导教师商量讨论不足并修正；继续做实验，完成毕业论文；论文初稿交由指导教师查阅，不足之处自己加以完善，并最终定稿。5、主要参考文献张文丽 陈加庚 锆英砂制 ZrO2-SiO2系陶瓷色料合成机理初探文进 高升洲 烧成制度对锆铁红颜料合成的影响朱小平 于长凤 范学运 张脉官 制备锆铁红色料影响因素的探讨徐研 高雅春 李美霞 新型大红陶瓷色料的研制董秀珍 愈康泰 邓吉友 锆铁红色料合成机理的研究钟清莲 衷青华 陈华龙 用锆英砂制备锆铁红刘福田 程新 郑少华 陶珍东 杨萍 PDZ 合成锆铁红陶瓷颜料的实验研究黄新友 高春华 正交设计研究锆铁红的合成刘康时 陶瓷工艺原理 广州 华南理工大学出版社李家驹 陶瓷工艺学 中国轻工业出版社六、指导教师意见签字：年 月 日 七、系毕业设计（ 论文）工作领导小组意见 签字：年 月 日说明：文献综述栏目字数本科生不少于 1000 字，专科生不少于 500 字。
