金红石型Ti_(1-2x)Cr_xMo_xO_2黑色色料制备及其性能研究

作者:陈仁华; 周小坚; 张小珍*; 卢紫翠; 刘华锋; 程兰兰; 汪永清
来源:人工晶体学报, 2022, 51(08): 1484-1491.
DOI:10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2022.08.012

摘要

以TiO2、Cr2O3和MoO3为主要原料,采用固相反应法合成了金红石型Ti1-2xCrxMoxO2(x=0、0.05、0.10、0.15、0.20)色料。研究了Cr/Mo共掺杂量和煅烧温度对Ti1-2xCrxMoxO2色料的晶型结构、呈色性能和微观形貌等的影响。研究结果表明,5%~15%摩尔分数的Cr/Mo等量共掺杂都获得单相金红石型结构黑色色料,均可促进锐钛矿向金红石转变,且Mo掺杂有利于提高Cr在TiO2晶格中的固溶度。随Cr/Mo共掺杂量增加,样品的黑度(L*值)呈先减小后增大的趋势,而红色度(a*值)和黄色度(b*值)都表现出相反的趋势。煅烧温度在950~1 100℃时,样品的色度参数变化相对较小。在1 100℃煅烧得到的Ti0.70Cr0.15Mo0.15O2色料黑色呈色性能最佳,其L*、a*和b*值分别为24.41、2.12和-2.53,且在陶瓷釉中表现出良好的呈色性能和化学稳定性。适量Cr/Mo共掺杂使TiO2晶格产生畸变和电荷缺陷,从而吸收绝大部分可见光,是其呈现黑色的主要原因。

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