[发明专利]一种黑色陶瓷色料、黑色陶瓷墨水及其制备方法

说明书

本发明公开了一种黑色陶瓷色料，所述色料为硅酸锆包裹色浆黑的包裹型色料，该色料的制备方法包括：S01：将氧氯化锆、尿素、碳源、硅源、沉淀剂、水按照比例混合，搅拌均匀得到混合液；S02：将S01中的混合液在水热反应釜中反应8‑10h，反应完毕后过滤、洗涤；S03：将S02中的前驱体粉末与助剂混合后密封于马弗炉中在1050‑1100℃条件下保温5‑10min，然后大气气氛下以3‑5℃/min升温至800‑900℃，然后保温2‑3h，得到所需黑色陶瓷色料。本发明中还提供了一种利用上述色料制备的黑色陶瓷墨水。本发明提供了一种具有强着色能力、粒度分布均匀、粒径小的黑色硅酸锆包裹色料，利用该包裹色料制备得到的陶瓷墨水颗粒分布均匀、高温稳定性佳，能够达到高档打印陶瓷墨水的使用标准。

技术领域

本发明属于陶瓷材料生产技术领域，具体涉及一种黑色陶瓷色料的制备方法，以及涉及一种应用该黑色陶瓷色料制备黑色陶瓷墨水的方法。

背景技术

黑色陶瓷制品以其端庄稳重的形象一直以来受到了高端消费人群的喜爱，是一种非常典型的有色陶瓷制品，占到了有色陶瓷制品市场上的最大份额。现有技术中，陶瓷黑色色料主要为混合尖晶石型色料，一般由氧化铬、氧化钴、氧化铁和氧化锰等黑色氧化物合成，利用铬离子、钴离子和铁离子的光谱吸收相互抑制其离子的光透过率，当成分配比得当时，上述离子的光谱曲线相互叠加互补，将可见光全部吸收而呈现黑色。从严格意义上说，由于是多种不同的金属离子混合而成得到的色料，而且需要不同离子的光谱协调吸收才能获得黑色呈色，这种混合色料往往不属于纯正的黑色。

利用黑色陶瓷色料制备的黑色陶瓷墨水是随着喷墨打印技术的发展而发展出来的陶瓷材料技术的分支技术。黑色陶瓷墨水在瓷片、仿古等陶瓷砖表面上形成不同的构图、色彩和纹理，从而制备得到各类不同的陶瓷产品。近年来星期的喷墨打印用渗透墨水成为了陶瓷材料行业内研究的热点。现有技术中黑色陶瓷墨水的制备即利用了传统的黑色陶瓷色料，其制备的工艺路线为：由Fe₂O₃-Cr₂O₃-MnO₂-Co₂O₃在1300℃左右的高温煅烧合成，通过粉碎、水洗、烘干、研磨等工艺制成黑色陶瓷色料，然后添加溶剂分散制成陶瓷墨水。这类传统黑色陶瓷墨水有以下几个缺点：①需要1300℃左右的高温合成，能耗高。②氧化钴价格高昂，导致最终黑色墨水成本高。③墨水研磨过程中会释放有害金属离子，不能适应市场对环保的要求。④在特定的高温陶瓷釉中适应性差、显色不佳。由于传统黑色墨水色料结构的原因，当磨到墨水要求的超细粒径下，色料化学活性增强，在全抛釉中，因为釉中铝含量高，在高温条件下和色料反应使黑色消弱呈绿色相。

现有技术中针对黑色陶瓷色料或者黑色陶瓷墨水的研究较少，如申请号为201710263965.3名为《一种适用于陶瓷喷墨打印的黑色渗透墨水》的发明专利所提出的的方案：采用Ru-Fe-Co系的混合型墨水，采用异辛酸钴、异辛酸铁和异辛酸钌作为发色剂，采用烷烃、芳香烃或者之类的低极性有机溶剂作为溶剂。上述方法尽管提出了制备黑色墨水或者黑色色料的方法，但是所制备出的色料粉体粒度分布不均匀。

申请号为201710489156.4名为《一种硅酸锆包裹黑色料的制备方法》的发明专利中提出的方案：将给色素颗粒、硅酸锆粉体和助溶剂粉体混合后微波热处理使硅酸锆粉体融化为液相包裹黑色素颗粒形成包裹性的色料。该包裹色料单一的完整的包裹结构粒径大部分在5μm-10μm，达不到陶瓷墨水粒径要求标准D100小于1μm，后期研磨加工色料的结构被破坏，导致消色甚至在高温煅烧时产生气泡出现针孔。

发明内容

为了解决所述现有技术的不足，本发明提供了一种具有强着色能力、粒度分布均匀、粒径小的黑色硅酸锆包裹色料，利用该包裹色料制备得到的陶瓷墨水颗粒分布均匀、高温稳定性佳，能够达到高档打印陶瓷墨水的使用标准。

本发明所要达到的技术效果通过以下方案实现：