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铝系色料广泛应用于玻化砖坯体、日用瓷釉上釉下装饰之中,因其价格低廉、耐高温、呈色稳定而备受大众喜爱。α-Al2O3是铝系色料的一个重要分支部分,可作为一种优良的母体构筑原料。Fe3+和 Cr3+的离子半径满足固溶体形成的基本要求,其中不稳定的电子在α-Al2O3的晶格空位或晶格空隙中发生转移使其呈现出黄色和红色。本文利用无水氯化铝为铝源,无水乙醇作为溶剂和氧供体,以铁粉和无水氯化铬为着色剂通过非水解溶胶-凝胶法制备出呈色优良的刚玉型黄色和红色色料。通过 D TA-T G、XRD、FT-IR、SEM和 CIE色度仪等分析测试手段,系统深入的研究了溶剂种类、前驱体浓度、掺杂用量、凝胶化工艺、煅烧温度、分散剂等实验参数对刚玉型色料的合成及色度的影响。 本研究主要内容包括:⑴以铁粉、无水氯化铝和乙醇为前驱体,经110℃回流24h形成溶胶,干燥24 h后1100℃煅烧2 h可制备出 b*值为26.73的铁掺杂刚玉型黄色色料。无水乙醇由于其活性高、烷基链短,作为氧供体制备出的刚玉型色料的发色效果要优于异丙醇和正丁醇。凝胶化工艺对色料的分散性和色度值有着很大的影响,回流工艺可以引发非水解缩聚反应的进行且氯离子可以有效排出,所以回流工艺制备出的色料的发色效果优于容弹和回流结合容弹工艺。随着煅烧温度的升高,固溶效果变好,色度值也随之增大,但同时带来了粉体的团聚,分散剂的添加能有效的降低粉体的团聚程度,但同样阻碍了 Fe-O-Al的异质键合,从而影响色料的发色。⑵以无水氯化铬、无水氯化铝和乙醇为前驱体,锌粉和铝粉分别为还原剂,经110℃回流24h形成溶胶,干燥后1200℃煅烧2h可制备出a*值分别为12.52和14.32的红色色料。以铝粉作为还原剂时可以制备出纯的刚玉型红色色料且发色效果良好,但以锌粉作为还原剂时会引入杂质Al2ZnO4。与水解溶胶-凝胶法相比,非水解溶胶-凝胶法制备刚玉型色料能达到原子级别的均匀混合,具有合成温度低、呈色优良的特点。非水解溶胶-凝胶法有望作为一种很有前途的制备刚玉型掺杂色料的方法应用于实际生产。