霁蓝釉的研制

霁蓝釉就是以氧化钴为主要着色剂,烧制而成的颜色釉。主要施釉于祭器和华贵陈设、祭祀用瓷。釉面不流不裂,色调浓淡均匀,呈色稳定。笔者主要以钾长石、方解石、滑石、高岭土、氧化钴、氧化铁为原料制备霁蓝釉。通过单因素法探索配方组成对霁蓝釉釉面呈色的影响,考察了工艺条件如施釉厚度、球磨时间对釉面性能的影响。研究结果表明:霁蓝釉最佳配方组成(质量%)为:钾长石40,方解石12,滑石3.5,高岭土11,氧化钴2.5,氧化铁0.8。在浸釉5 s且球磨时间为15 min时,所制备的霁蓝釉釉面颜色蓝如大海(L值=12.96,a值=10.68,b值=-25.82),表面光滑平整无裂纹且呈色稳定。     

氧化铁对SiO2-Al2O3-CaO-Na2O-B2O3釉系统的显微结构和釉面呈色影响

在SiO₂-Al₂O₃-CaO-Na₂O-B₂O₃多元釉系统中以氧化铁作为变量，研究不同氧化铁添加量对于硼硅酸盐系统的釉层显微结构、釉色等的影响。结果表明：氧化铁的加入使得釉层结构改变，进而形成了釉面颜色变化。在没有氧化铁加入时，硼硅酸盐釉系统形成分相，产生200 nm左右的富B球形液滴和富Si连续相，在米氏散射作用下釉面呈现乳浊白色；少量氧化铁的加入导致釉熔体分相结构改变，富B相球形液滴尺寸减小，入射光在釉层被散射，在离子着色的作用下釉面呈现棕黄色；随着氧化铁的增加，球形液滴的尺寸继续减小，铁离子浓度在釉层不断聚集增大，入射光在釉层被大量的消耗，最终使得釉面呈黑色；当氧化铁添加量过多时，大量六边形赤铁矿α-Fe₂O₃晶体从釉层析出且呈不规则取向排列，形成“金星闪耀”的釉面效果。     

基于分子动力学模拟的Fe2O3纳米颗粒烧结机制研究

氧化铁是化工、冶金和能源等领域重要的原料,其在高温下的烧结性对产品性能至关重要。通过分子动力学模拟(MDS)研究了不同温度、粒径与空位缺陷浓度条件下Fe₂O₃纳米颗粒的烧结机制。结果表明,Fe₂O₃纳米颗粒粒径由3 nm增加至5 nm,烧结后收缩率由25.0%降低至10.8%,相对颈部宽度由96.6%降低至49.5%。当温度由900 K升高至1300 K,烧结过程原子扩散系数由1.758×10^-3 nm²/ps增至4.303×10^-3 nm²/ps,增大1.45倍。高温下(1300 K)原子迁移使颗粒部分结构由HCP和BCC结构转变为非晶结构,非晶原子比例为66.7%。含10.0%初始空位缺陷浓度纳米颗粒烧结过程的扩散活化能相比完美晶体(0空位浓度)降低约63.5%,原子迁移性及烧结致密化程度增强。研究结果对氧化铁颗粒高温热处理工艺优化具有指导意义。     

氧化铁对钧瓷乳光蓝釉结构及呈色的影响

以长石、石英、方解石、滑石为主要原料,采用四角配料法制备出了釉色莹润、玉质感强的钧瓷乳光蓝釉.利用色度仪、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)和×光电子能谱(XPS),研究了基础组成及分相结构对钧瓷乳光蓝釉结构及呈色的影响.同时,通过验证研究得出,钧瓷乳光蓝釉的呈色是化学色与结构色共...     

利用青花废料研制霁蓝釉

研究了以青花废料为着色原料。通过对青花废料进行预烧处理并调整基础釉的烧成温度和高温粘度，成功的制备出了呈色美观的霁蓝釉。     

含Nb2O5非晶光子结构色釉的制备及其色彩调控机制

在Na₂O–K₂O–MgO–CaO–Al₂O₃–SiO₂系陶瓷釉中，通过引入2%～7%(质量分数)的Nb₂O₅，制备出蓝、青色的非晶光子结构色釉。采用紫外–可见反射光谱、Fourier变换红外光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等研究Nb₂O₅加入量对釉色、分相结构及元素分布的影响，并揭示其对非晶光子结构色的调控机制。结果表明：随着Nb₂O₅加入量的增多，釉中[NbO₄]四面体转变为[NbO₆]八面体，其作为网络修饰体存在于釉中，使得高温下釉熔体的黏度降低，分相液滴长大。并且，富集于分相液滴中的Nb元素提高了其与基相的相对折射率差，促使非晶光子结构色的波长向长波方向移动，釉色由蓝色向青色发展。     

釉熔体中Fe2O3的析晶过程及釉面呈色

在 Na₂O–Mg O–Ca O–Al₂O₃–SiO₂–P₂O₅的多元釉系统中,通过研究不同氧化铁含量釉熔体的显微结构及析晶行为规律,揭示了釉面不同呈色的机理。结果表明：磷酸钙促进了釉系统中的分相作用,进而对釉面呈色起到重要作用;当氧化铁浓度较小时,Fe³⁺以离子形式存在,这时 Fe³⁺以化学发色为主导致釉面呈现墨绿色;随着氧化铁的增加,釉层分相作用加强其相界面增大,入射光在大量的相界面间经过多次的散射和消耗被吸收,最终形成釉面的黑色效果;过量的氧化铁会从釉层硅酸盐网络体系中析出,形成 α-Fe₂O₃纳米晶体导致釉面呈现出红色;釉层的 α-Fe₂O₃纳米晶体继续长大形成针状阵列排布结构,进而对入射光进行相干散射形成釉面的银灰色效果。随着氧化铁用量的变化,化学发色和结构发色的共同作用形成釉面的不同呈色效果。     

微通道反应器共沉淀法制备钴掺杂一氧化锰及其储锂性能

以乙酸锰、乙酸钴、草酸为原料，采用微通道反应器共沉淀法合成了花朵状的钴掺杂氧化锰（Mn1-xCoxO）锂离子电池负极材料。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）对电极材料的结构、形貌和元素状态进行了表征。采用恒流充放电测试和电化学工作站研究了钴不同掺杂量对一氧化锰负极材料电化学性能的影响。研究发现，随着钴掺杂量逐渐增加，Mn1-xCoxO由棒状演变为花朵状结构，比容量随着钴掺杂量增加先增加后下降。合成的Mn0.95Co0.05O在5C倍率下循环200次后放电比容量为496.7 mA·h/g，与未掺杂的一氧化锰相比其比容量提高约40.0%，显示出较好的电化学性能。     

Al2O3/Fe2O3吸附剂脱除硫化氢的性能

采用共沉淀法制备了氧化铝改性的氧化铁吸附剂,并采用比表面积(BET)、X射线衍射(XRD)技术对吸附剂进行了表征。在固定吸附床上,考察了制备条件及吸附条件对吸附剂脱除硫化氢性能的影响。结果表明,引入氧化铝能显著提高氧化铁对硫化氢的吸附净化能力。氧化铁与氧化铝质量比为1∶0.5,造孔剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)质量分数为2%,焙烧温度500℃时,采用共沉淀法的负载氧化铝吸附剂的吸附效果最好。在气速20 mL/min,吸附温度80℃时,脱硫率和穿透硫容可分别达到99.3%和105 mg/g,其穿透硫容比未经改性的活性氧化铁提高了49.8 mg/g。     

双金属氰化络合物催化CO2/环氧丙烷共聚

以氯化锌和六氰钴酸钾为原料，合成了锌/钴双金属氰化络合物催化剂，研究了超声波在催化剂制备过程中的作用。采用红外光谱仪、扫描电子显微镜(SEM)研究了制备的催化剂的结构及形貌。红外光谱结果表明，不同条件下制备的催化剂均为锌/钴双金属氰化络合物结构。SEM结果表明，未采用超声波技术制备的催化剂为片层结构；采用超声波后，随着超声波功率增加及超声时间延长，催化剂的片层结构逐渐破碎。研究了锌/钴双金属氰化络合物催化剂在催化二氧化碳与环氧丙烷共聚中的催化性能，结果表明，未采用超声波制备的片层结构催化剂在聚碳酸亚丙酯合成中表现出较高的催化活性，催化效率最大为1 509 g聚合物/g锌。采用超声波技术制备的催化剂由于片层结构破碎，催化活性中心被掩盖，失去活性。采用红外光谱仪和核磁共振波谱仪对合成的聚碳酸亚丙酯进行了表征，证明其结构正确。     

辛醇与氨胺化反应催化剂Co/SiO2的制备与性能

采用溶胶-凝胶法制备SiO₂负载的钴催化剂Co/SiO₂-t,并对催化剂进行SEM、XRD、XPS、H₂-TPR、BET等表征，以1-辛醇与氨的胺化为模型反应，研究焙烧温度对催化剂结构、性能的影响。结果表明，随着焙烧温度的升高，催化剂Co/SiO₂-t的比表面积呈现先增加后降低的趋势，平均孔径逐渐增大，Co结晶度逐渐升高，粒径尺寸逐渐增大，Co分散度与还原度逐渐降低。焙烧温度为550℃的催化剂比表面积最大、催化性能最佳。催化剂Co/SiO₂-550的Co平均粒径为13.22 nm,比表面积为288 m²/g,平均孔径为7.83 nm,还原度为83.75%,分散度为7.42%。催化剂Co/SiO₂-550的转化率为93.12%,对1-辛胺的选择性为71.34%。     

水热法制备NiFe2O4-BaTiO3复合材料及其电-磁性能

本文利用水热法以铁酸镍和钛酸钡为原料,制备了具有尖晶石结构的铁酸镍(NiFe2O4)和钙钛矿结构的钛酸钡(BaTiO3)复合材料,利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对样品的物相和形貌进行了分析。研究了复合样品的介电常数和磁导率随频率和温度的变化。结果表明:复合样品中的钛酸钡在烧结后由四方相转变成六角结构;生成六角结构的钛酸钡颗粒和类球状铁氧体颗粒;介电常数和磁导率随铁氧体含量的增加逐渐增大,复合陶瓷的介电居里温度随铁氧体含量的增加向低温方向移动,磁性居里温度随铁氧体含量的增多向高温方向移动,逐渐接近铁氧体的居里温度。     

添加MgO对不同SiO2含量的ZrO2-Al2O3-SiO2陶瓷烧结的影响

以高纯石英砂、α-Al2O3、ZrO2为原料,MgO为添加剂(添加质量分数分别为0、1%、2%、3%),经研磨、造粒、成型,并在1 600℃烧结2 h后获得了SiO2含量(w)分别为4%、8%、12%的ZrO2-Al2O3-SiO2系陶瓷试样。采用XRD、SEM对试样进行物相和显微结构的分析。结果表明:1)所制备的ZrO2-Al2O3-SiO2陶瓷的主要物相是单斜氧化锆、莫来石和刚玉,随着SiO2含量(w)由4%增加到12%,SiO2与Al2O3反应生成的莫来石量增加,体积膨胀效应越发明显,导致烧结试样的致密度降低;2)添加MgO促进了ZrO2-Al2O3-SiO2陶瓷的烧结,在SiO2含量为4%(w)的陶瓷中加入1%(w)的MgO时,烧结试样的致密度最大,其相对密度达到90.49%,体积密度为3.90 g·cm-3。     

钴矿在陶瓷颜料中的应用

１前言钴矿在自然界中分布较少，因而提炼的精钴在所有的陶瓷颜料中是比较昂贵的。我国的钴矿主要分布在浙江、江西、福建、广东和云南，主要集中在浙江和云南，浙江的吴顺，是世人誉为珍贵的颜料。云南所产的云墨通称朱明料，主要成份为锰。能否将价格低廉的云墨直接用于陶瓷工业中、降低成本是陶瓷工作者所关心的，我们对此作了大量的工作，效果十分显著。现将钴矿在蓝色釉、棕色釉中的产生情况介绍给大家。２试验内容２．１原料氧化铁工业纯９８％细度２５０目氧化铝　工业纯　９８％氧化铝　工业纯　９８％　细度　２５０目氧化锰工业纯…     

气相氟化四氯乙烯的ZnF2/Al2O3催化剂

采用浸渍法制备了ZnO/Al2O3催化剂,考察了载体Al2O3的焙烧温度对催化剂性能的影响。并对催化剂进行了X射线衍射（XRD）、Raman光谱、氨气程序升温脱附（NH3-TPD）和BET表征。结果表明：随着Al2O3焙烧温度升高,从900 ℃开始,?-Al2O3逐渐向?-Al2O3和α-Al2O3转变,1100 ℃焙烧样品中?-Al2O3的XRD峰强度达到最大。当温度继续升高,?-Al2O3将转变成α-Al2O3。Al2O3载体经过1100 ℃焙烧制得的ZnF2/Al2O3催化剂催化性能最高,当反应温度为300 ℃时,四氯乙烯的转化率为45.7%,HCFC-123(2,2-二氯-1,1,1-三氟乙烷)和HCFC-124(2-氯-1,1,1,2-四氟乙烷)的总选择性为48.2%。     

Al2O3对稀土尾矿微晶玻璃结构和性能的影响

采用熔融法制备了以白云鄂博稀土尾矿为主要原料的微晶玻璃。利用DTA、XRD、SEM等现代分析手段,系统地研究了Al2O3含量对稀土尾矿微晶玻璃的析晶温度、主要晶相、晶体结构、晶粒大小、密度和耐酸碱腐蚀性能的影响。结果表明:稀土尾矿微晶玻璃的主晶相为透辉石和钙长石;随着Al2O3含量的升高,稀土尾矿微晶玻璃的初始析晶温度逐渐升高、晶体粒度变大、析晶困难、析晶率降低;微晶玻璃的表观密度、抗折强度、耐酸性呈现出先升高后降低的趋势,而耐碱性呈现先降低后升高的趋势。Al2O3的含量在6.43%时,抗折强度最大为200.11MPa。     

添加AlN-Y2O3-La2O3烧结助剂的c-BN-β-Si3N4复合材料的超高压烧结

以AlN-Y2O3-La2O3为烧结助剂,在5.5 GPa,1 550℃下对c-BN-β-Si3N4复合材料进行了超高压烧结。借助X射线及扫描电镜对烧结样品进行了分析和观察,探讨了保温时间对产物的组成、形貌及力学性能的影响。结果表明:1)超高压条件下c-BN保持了原有的结构及形貌,发育良好的棒状β-Si3N4晶体均匀分布于烧结体中;α-Si3N4完全转变成β-Si3N4的时间随c-BN含量的增加而延长;烧结体相对密度和弯曲强度均随c-BN含量的增加而降低,硬度则随着c-BN含量的增加而增加,而相对密度的降低在一定程度上抵消了c-BN对硬度提高的贡献。2)c-BN质量分数为50%的复合材料同时具备较高的弯曲强度及硬度,其值分别为830 MPa与29.3 GPa。     

Fe_2O_3对粉青裂纹釉的制备及性能影响

主要利用韩国青瓷坯体在1270～1290℃还原气氛下制备粉青裂纹釉。考察了不同坯体种类、釉用氧化铁含量对粉青裂纹釉的影响。研究结果表明:合适的坯体应为收缩小,铁含量为1%～2%的瓷质浅灰色坯体有利于粉青釉的呈色和玉质感。随着氧化铁含量的增加,釉面由白色、粉青色、绿色最后逐渐向黄色色调过渡,并且釉面的裂纹逐渐由稠密向稀疏直裂纹转化。当氧化铁含量为0.020 mol时,由于釉面吸收了红光而反射出蓝绿光,因此釉面呈现粉青色(L*=65.18, a*=-6.67, b*=1.63)。从XRD和SEM结果可知:韩国青瓷坯体结构致密,釉面中存在很多细小结构的微气泡和未被溶解的石英相对光造成漫发射,从而赋予了釉面玉质感。     

磷酸钙含量对青瓷釉色的影响

用磷酸钙引入P元素,仿制出浓淡不一的蓝青色古青瓷釉。利用色度仪、X射线衍射、Fourier红外光谱、X射线光电子能谱和扫描电子显微镜,研究了不同磷酸钙加入量对釉色及显微结构的影响,并分析了呈色机理。结果表明:当磷酸钙加入量分别为2%(质量分数)、4%和6%~8%时,可以得到呈色较佳的天蓝、天青和月白釉。随着磷酸钙含量的增加,生成的Ca_9Fe(PO_4)_7晶体增多,使得Fe~(2+)和Fe~(3+)原子比从93.53:6.47降至42.26:57.74;而且分相液滴的尺寸逐渐从46nm增至72nm,从而减弱了结构色。这些因素都使得釉面的亮度值(L~*)和黄蓝值(b~*)增大,釉色逐渐向绿白色发展。     

MnO2-ZnO-SiO2结晶釉的研制

在硅锌矿结晶釉基础上引入氧化锰制备MnO2-ZnO-SiO2系结晶釉,主要研究了釉料配方组成及烧成制度对釉面结晶效果的影响。结果表明:当硅锌矿结晶釉中加入MnO210wt%~15wt%,熔融温度为1230℃、保温10min、析晶温度1160℃、保温30min条件下,可获得晶形完整、单个晶体呈柱状、集合体呈扇形纹样的红褐色结晶釉。