【摘 要】
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本论文主要借助DSC、XRD、色差仪、UV-Vis光度计等仪器优化了无机色料的煅烧条件,研究了着色剂含量对无机色料的晶体结构类型、晶体结构变化、色度变化规律、可见光吸收的影响;利用DSC、XRD等手段研究了不同含量的无机色料对次级色料特征温度、晶化特性的影响;通过纽扣实验研究了无机色料含量及烧结温度对次级色料润湿流动性的影响;借助旋转流变仪研究了不同含量的无机色料对油墨粘度的影响,借助色度仪和扫描
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本论文主要借助DSC、XRD、色差仪、UV-Vis光度计等仪器优化了无机色料的煅烧条件,研究了着色剂含量对无机色料的晶体结构类型、晶体结构变化、色度变化规律、可见光吸收的影响;利用DSC、XRD等手段研究了不同含量的无机色料对次级色料特征温度、晶化特性的影响;通过纽扣实验研究了无机色料含量及烧结温度对次级色料润湿流动性的影响;借助旋转流变仪研究了不同含量的无机色料对油墨粘度的影响,借助色度仪和扫描电镜分析了不同含量的无机色料和不同烧结温度对铋系彩色玻璃油墨色度以及耐蚀性能的影响。主要研究结果如下:1、制备了YAl1-xCrxO3（红色色料）、Y2-xTbxWO6（黄色色料）、Zr1-xVxSiO4（蓝色色料）三种无机色料粉体,研究了三种无机色料的高温煅烧工艺,提出了最佳的工艺参数。红色色料的制备工艺是从室温以升温速率为4℃/min升高到600℃时,保温0.5h,之后以4℃/min的速率升温至800℃,保温0.5h,最后以6℃/min的速率升温至1200℃保温2h。蓝色色料是以4℃/min的升温速率从室温到500℃,保温0.5h,随后以6℃/min的速率升温至1000℃保温1h。黄色色料的煅烧工艺是以4℃/min的升温速率从室温升至600℃并保持0.5h,随后仍然以此升温速率升温至800℃,保温0.5h,最后以6℃/min的升温速率升温至1200℃保温5h。2、探明了着色剂含量对无机色料晶体结构、色度及可见光光谱吸收的影响规律,分析了不同含量的着色剂对晶体结构、色度变化及吸收光谱的影响。红色色料的红色色度值a*随着Cr2O3含量的增加,先增大后减小,在YAl0.95Cr0.05O3时红色色度a*取得最大值为22.77,晶体类型仍为YAl O3,此时的L*,a*,b*分别为52.90,22.77,14.57;蓝色色料的蓝色色度值-b*的绝对值随着NH4VO3含量的增加,先增大后减小,在Zr0.85V0.15SiO4时蓝色色度值-b*的绝对值取得最大值为19.58,,晶体类型仍然为Zr SiO4,此时的L*,a*,b*分别为73.41,-13.52,-19.58;黄色色料的黄色色度值b*随着Tb4O7含量的增加,先增大后减小,在Y1.2Tb0.8WO6时黄色色度值b*最大为18.40,晶体类型未发生改变,仍然为Y2WO6,此时的L*,a*,b*分别为90.44,-3.43,18.40。另外,可见光吸收图谱对相应补光的吸收强度随着着色剂的加入先增强后减弱,与对应色度值的变化规律相一致。3、对比分析了铋系玻璃粉和次级色料的玻璃化转变温度、软化温度等特征温度,测定了次级色料的粒径分布。得到的三种颜色红、蓝、黄的次级色料在球磨24h后的中值粒径分别为0.4598μm,0.3713μm和0.5200μm。红色次级色料的软化温度与铋系玻璃粉体的软化温度相比略有上升,蓝色次级色料的软化温度不变,黄色次级色料的软化温度随着色料含量的增大而升高。4、研究了无机色料含量对铋系玻璃油墨的粘度的影响规律。在三种颜色的油墨粘度分析中,随着无机色料含量的增加,粘度都出现了下降的趋势。红色铋系玻璃油墨的粘度范围为5.70-4.82Pa.s,蓝色铋系玻璃油墨的粘度值在4.32-3.29Pa·s之间,黄色铋系玻璃油墨的粘度值在5.93-4.64Pa·s之间。5、研究了不同无机色料含量及温度对铋系玻璃油墨色度的影响规律。620℃时,红色玻璃油墨随着红色色料含量的升高,红色色度a*值增大。蓝色玻璃油墨随着蓝色色料含量的升高绿色色度-a*值增加,表示蓝黄的±b*值则由负值逐渐变化到黄色色域的正值。黄色玻璃油墨中黄色色度b*值随着黄色色料的增加而增加。在无机色料的含量一定时,随着烧结温度的升高,红色色度a*值有下降的趋势;绿色色度-a*和蓝色色度-b*的绝对值均逐渐增大。黄色色度b*值增大。6、研究了烧结温度对其表观形貌及耐蚀性能的影响。对比三种颜色各自的烧结温度对其表观形貌及耐蚀性能的影响,蓝色次级色料的软化温度和铋系玻璃粉的软化温度完全一致,红色次级色料的软化温度略有升高,黄色次级色料的软化温度升高较明显。在600,620,640,660℃下烧结固化后的耐蚀性能比较中得到蓝色玻璃油墨的耐蚀性均比较理想;红色玻璃油墨的耐碱性较好,耐酸性在640℃时较好,黄色玻璃油墨的耐蚀性能较差,但是也可看出随着温度升高,耐蚀性有增强的趋势。
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