[发明专利]青色硼硅酸盐无铅低铝琉璃及其制备、应用和颜色预测/设计方法

说明书

本发明公开了一种青色硼硅酸盐无铅低铝琉璃及其制备、在建筑装饰领域中的应用和基于不同着色剂含量与CIE颜色空间中L^*、a^*、b^*值对应关系的数学模型的颜色预测/设计方法。青色硼硅酸盐无铅低铝琉璃通过将基础配合料和着色剂混合均匀后加热并进行浇铸成型与退火后得到。基础配合料由以下质量百分比的原料组成：65.0％‑75.0％SiO₂、6.0％‑12.0％B₂O₃、5.5％‑7.0％Na₂O、2.0％‑4.0％BaO、2.0％‑5.5％CaO、0‑2.5％SrO、1.0％‑1.5％K₂O、1.0％‑2.5％ZnO、1.0％‑2.0％Al₂O₃、2.0％‑5.5％MgO、0.05％‑0.15％Li₂O、0.05％‑0.2％TiO₂、0‑0.15％Fe₂O₃。以基础配合料的总质量为100％计，着色剂为0.3％‑1.3％CeO₂和0.004％‑0.008％Co₂O₃。

技术领域

本发明涉及有色琉璃技术领域，具体涉及一种青色硼硅酸盐无铅低铝琉璃及其制备、应用和颜色预测/设计方法。

背景技术

琉璃是我国古代对玻璃的称呼。随着我国现代化进程的加快，现代化建筑对于建筑材料的要求越来越高，因此建筑材料的研究对建筑发展有着深远意义，对增加建筑艺术性方面发挥着重要的作用的颜色琉璃的研究也不例外。

琉璃的着色主要可分为金属胶体着色、硫硒化物着色、离子着色三种。金属胶体着色制备的琉璃被广泛用于制造艺术装饰品，但存在琉璃颜色的变化比较复杂导致实际生产中难以精确控制的问题。硫硒化物着色最大的特点是颜色鲜艳明亮、丰富，但硫与硒的低熔点、大挥发性使得硫、硒及其化合物在琉璃中着色不稳定，给生产带来一系列的困难。而离子着色是目前技术最成熟的着色方法，着色稳定，并且离子着色剂价格一般较为便宜。

传统铅琉璃密度大，重金属含量高，不环保；普通钠钙硅体系的颜色琉璃，具有较差的抗冲击性和强度，在受到外力作用时易碎；通过在普白或超白琉璃表面涂布或喷涂有机颜料漆来获得着色的方法，存在涂层的质量和耐久性会随着时间而老化的问题，热冲击会导致涂层脱落，颜色随之变淡。

由《“青”是什么颜色》、《汉语的颜色词(大纲)》、《上古颜色词简论》和《“青”色考源》等文献可知，青色是一个随着历史演变而不断变化的颜色，逐渐发展至现代包含蓝、绿等颜色。《中国颜色》一书中将青色在CMYK配色系统中的值定义为C＞0的颜色。而CMYK颜色模式是一种减光模式，即通过减去光线后，反光看到色彩。其中C代表青色(Cyan)，M代表洋红色(Magenta)，Y代表黄色(Yellow)，K代表黑色(Black)。四种颜色均采用百分率计算，取值范围为0-100％，取值越大，说明色彩越暗。比如：当C＝100％、M＝100％、Y＝0、K＝0时，得到蓝色；当C＝100％、M＝0、Y＝100％、K＝0时，得到绿色；当C＝60％、M＝80％、Y＝0、K＝20％时，得到深蓝色。根据上述内容和制备的琉璃颜色，将所得琉璃的颜色系列定义为青色，即C＞0的颜色系列。

为了制备出符合要求的着色琉璃，通常需要进行大量的实验，这导致高成本和较长周期。将数学模型方法运用于琉璃颜色的分析和预测，可弥补现有实验方式的不足，实现降本增效。

发明内容

不同于颜色难以精确控制的金属胶体着色和着色不稳定的硫硒化物着色，本发明采用着色稳定且价格便宜的离子着色法对琉璃进行着色，采用了Ce、Co互补的离子着色原理。

具体技术方案如下：

一种青色硼硅酸盐无铅低铝琉璃，由基础配合料和着色剂制成；