1、云母材料,云母纸及云母陶瓷； 云母纸的抄造 #*珠光云母的制备 掌握珠光云母的制备工艺； 掌握云母陶瓷的原料要求及生产工艺。 教学方法与手段： 讲授；多媒体,第一节 云母概述 1.云母的性能 云母是一种透明薄片状的非金属矿物，是一类含水铝硅酸盐的总称。 含有不同的金属离子，主要是不同碱金属离子或碱土金属离子，构成种类不同的云母。 在天然云母中最有工业价值的是白云母和金云母。此类云母晶片面积大，电性能好.,K2Al4Al2Si6O20(OH)4 AlMg,Fe,当前世界上生产大片云母的国家主要有印度、巴西、加拿大、苏联、 阿根廷、 澳大利亚等国家。 我国云母资源相当丰富，云母矿床几乎遍布全国各省
2、。但是优质大片云母矿床则主要集中于新疆、四川、内蒙几个省、自治区内. 2.云母的用途 远在一千多年前的唐代，已用云母作屏风；,自十九世纪中叶以来，一直是电气、电子工业的一种非常重要的绝缘材料。 云母的形式：片状云母；碎云母；云母粉。 3、制品 云母纸(板)；珠光云母； 云母陶瓷； 熔铸制品：合成云母熔铸制品的基本成分是合成氟金云母（大于90%），并添加少量助熔剂（萤石）和成核剂（氧化铬）配制而成的。熔融温度约1420 。,4.云母的缺陷 矿物或空气包裹体、矿物污垢、不规则的结晶、波纹或折曲、裂纹等。 外观观察到的缺陷主要是矿物污垢斑点、波纹和裂纹.,第二节 片状云母及其云母制品 一、片状云母
3、主要是利用大片云母。 云母加工厂对进厂的各种工业原料云母，按品种、规格及质量要求，进行分类、劈分成厚片云母，然后进行分级。,甲级：加工电容器零件芯片； 乙级片：加工机械工业使用的薄片； 丙级片：加工保护片、垫片及隔热衬垫。 二、云母纸 电器工业不可缺少的绝缘材料。用云母碎片及云母加工的边角料为原料制成的。 厚度均匀，性能稳定导热性好； 但机械强度差，选用合适的粘结剂可以弥补。,云母纸的制造关键在于云母纸浆的制备。 （一）云母纸浆的制造方法 将厚度为毫米级的碎云母破碎成厚度为微米级以下的细小云母鳞片，然后将适于造云母纸的云母鳞片分选出来并与一定数量的水混合均匀，即为云母纸浆。 将云母纸浆按一定的
4、浓度经过云母纸的成型和干燥设备就可以得到不同用途的云母纸。,1、云母浆鳞片的要求(1)云母鳞片的厚度应在微米数量级或更薄，而且各片厚度均一，大小均匀。(2)云母鳞片的直径与厚度之比(亦称径厚比)较大，一般应大于50，能大于100则更好。,（4）表面缺陷较少。 （5）云母鳞片表面清洁纯净末受污染。,2、煅烧化学制浆法 将精选的云母碎片，经高温煅烧脱去云母结构中的部分结晶水，使云母碎片沿垂直于解理面的方向膨胀，质地变软，再用化学方法处理，使云母片充分地分裂解理，再经洗涤、搅拌、分级成浆，这种方法叫煅烧化学制浆法(俗称熟法)。,用这种方法制浆、抄造的云母纸叫粉云母纸(俗称熟料纸或熟粉纸)。 工艺流程
5、是；云母碎料的分选(除杂质)水洗干燥煅烧化学处理洗涤分级浓缩。,（1）云母原料的处理 包括工艺中的前三部分。 分选的目的主要是去除粘结片、黑云母以及与云母伴生在一起的其他杂质和外来杂质，以保证云母纸的电气性能和机械性能。 为了云母粉的煅烧质量，还必须清除厚度大于1.2毫米的厚云母片。,水洗：分选后的云母在圆筒筛或振动筛中加水清洗，以除去云母料中的泥沙等杂质并筛去尺寸不够的细料，使云母料净化。 清洗后的云母，层间及表面附着大量水分，其含量约为20一25，这部分水分必须在燃烧前除去，使附着水含量降到2以下 云母的干燥在特制的带式烘干机上进行， 以蒸汽为热源，在带式烘干机上进行。 云母粉在烘干机上的
6、停留时间，一般为60分钟。,（2）煅烧 云母的燃烧，是将云母装入一特制的电炉中，加热到600-800 ，经50-80分钟的恒温，以脱去云母晶体中的部分结晶水（50%），使云母沿解理面的垂直方向产生显著的膨胀而分层，变得疏松而柔软。,目前国内多采用间接加热式的回转炉 . 经过煅烧后的云母叫云母熟料，必须对云母熟料进行筛选，以除去原来夹在云母层间的泥沙、易燃物的灰分和直径小于0.06毫米的云母碎片。,检验云母煅烧质量的定量指标是云母熟料的吸水率。 云母熟料吸水率的测定方法是：称取一定数量的云母熟料，全部浸入水中自然浸润15分钟，然后自然过滤1分钟，称其重量，计算出云母熟料浸润前后的重量比，就是云母
7、熟料的吸水率。 吸水率在2.5-4.5之间为合格。,（3）粉云母浆的制备煅烧化学制浆法有多种，应用于工业生产的有： 酸碱法； 碳酸铵法 酸法。,酸碱法云母熟料不经冷却就浸入浓度为2-10的碳酸钠溶液中5-30分钟；然后投入浓度为2-3的盐酸或硫酸溶液中10-60分钟。产生大量的二氧化碳气体促使已初步膨胀的云母片剧烈膨胀，然后经机械搅拌、加水洗涤成云母浆。,碳酸铵法将云母熟料浸渍在碳酸铵溶液中; 然后放入反应釜中加热到l00-400 ； 碳酸铵分解为二氧化碳和氨气作用于云母片促使云母碎裂成浆。,酸法将云母熟料浸渍在2-5的稀酸(硫酸、盐酸或磷酸)中加热处理成浆，再经洗涤、分级、脱水而成。 加热方
8、式有直接加热和间接加热两种,直接加热是将蒸汽直接通入反应锅内的云母熟料与酸液中；边加热边搅拌，所得的浆料鳞片比较多，径厚比较小，但成浆率较高。使用硫酸时，酸液浓度为2-4，固液比为1:8-1:12，加热温度为90-100 ，加热时间为30-60分钟。,目前采用内衬铅的钢质反应锅，也可使用耐酸搪瓷反应锅及铸石反应锅，但前者使用寿命最长。经过酸处理的云母熟料成为浆状物，在浆槽内进行稀释和冷却；,（4）浓缩 在回转式圆筛中进行分级，粗渣从筛上流出，合格的细浆经筛下流入离心机进行脱水浓缩。,3、水力制浆法 用高压喷射水流在特制的腔体内将云母片剥离破碎成细小鳞片，然后用选矿的方法将适于造纸的云母鳞片分选
9、出来的方法，叫做水力制浆法(俗称生法)。 用这种方法制得的云母纸浆而抄造的天然云母纸叫做再生云母纸(俗称生纸)。,工艺流程是：云母碎料的分选(除杂质)一水洗一水力制桨一水力旋流分级一脱水浓缩。,（1）分选及水洗：云母原料的处理与化学制浆法大致相同。但是，应注意清除木屑、纸屑等轻质杂物。 （2）制浆：水力制浆系统由循环水池、高压水泵、加料器、浓缩分级筛、水力分级器和水力制浆机等组成。 高压水泵是水力制浆的动力，一般采用较高的压力和较小的流量,（3)分级：将云母浆中适于造云母纸的云母鳞片(约占三分之一）分离出来叫做分级。 目前，多采用水力旋流器分级，固定筛脱水。,水力制浆机结构示意图 机壳，进料筒
10、，喷嘴，芯筒， 盖，进水管,水力旋流器示意图 溢流管，出料管，进料管，排渣口,由于水利旋流器是按重力进行分级，因而对片状矿物的分选效果不是很好，容易将大而薄与小而厚的云母鳞片等同对待，造成不是大而薄的合格云母鳞片分选不尽，就是原浆中混合云母鳞片的掺入。 采用综合分级(例如将水力旋流器、分级筛、水力选别等组合在一起)将提高分级效率。,(4)脱水：经分级合格的云母浆送至固定筛脱水，脱去大部分水的云母浆经筛上的出料口送至贮浆池。 筛网网目的选择根据对云母浆的要求而定，一般为120目-200目。,4、合成云母纸制浆工艺的特点合成云母纸是一种新型的耐温达000 以上的绝缘材料。 合成云母纸的种类很多，最
11、常见的是合成氟金云母纸。 目前，以水力制浆法效果最好。,合成云母比天然云母硬、脆，因为层间有玻璃体、橄榄石等较硬的杂质。 合成云母水力制浆采用的流体压力比天然云母水力制浆所用的压力大60以上，而水流小1/2-1/3。,5、大鳞片云母纸制浆工艺特点 大鳞片云母纸既有云母粉纸的优点，又有贴片云母的优点。云母鳞片大。 制浆方法是水力制浆法。,(二)云母纸的抄造 抄造是整个云母纸生产工艺过程中最重的部分，而造纸机则是其中的主机。 云母浆料在造纸机上通过抄造及成型、烘干和卷取等过程而被抄造成云母纸。,1、工艺流程 云母纸浆网部抄造和成型压榨部脱水干燥部烘干卷取成筒。 2、造纸机的类型 造纸机根据网部结构
12、的不同形式，而分为长网造纸机、圆网造纸机.,圆网造纸机又分为单圆网和多圆网造纸机。单圆网造纸机用于抄造薄的单层纸；多圆网造纸机用于抄造多层纸和纸板。 国内用于抄造云母纸的造纸机有圆网造纸机和长网造纸机两种造纸机，以圆网造纸机为多。,造纸机的组成 造纸机由网部、压榨部、烘干部、整饰和卷取部、传动部和辅助设备等部分组成。网部、压榨部合起来称为纸机的湿部； 烘干部、整饰和卷取部称为纸机的干部。,造纸机的辅助设备包括贮浆池、调节器和检测仪表、输浆泵、水泵和真空泵、空气压缩机、损纸处理设备和通风设备. 双圆（长）网造纸机示意图。下页或226,、云母纸在网部的抄造和成型 （1）贮浆池符合质量要求的云母浆料
13、，用符合水质标准的水稀释成2-3浓度的浆液。由于云母的比重达2.7-2.8克厘米3左右，云母鳞片在浆池内将很快地沉积在底部，很难保持抄造云母纸所要求的均匀悬浮状态。采用气流搅拌。,气流搅拌的优点是能使云母鳞片不发生沉淀，又不致破坏其原有表面。其缺点是能耗大、噪声大。 流浆箱内的浓度一般在0.3-0.7之间。,（2）网槽 考虑云母鳞片比重大、易沉淀的特点，选择顺流溢浆式网槽抄纸 特点是圆网的滤水面积大，纸胎在圆网上形成的弧较长，抄造成的纸纵横拉力比较小，这些特点正好适宜于抄造云母纸的要求。,顺流溢浆式网槽结构 1、2、3-网槽格，4-弧形底,圆网笼的转动方向与浆液流动方向一致，有利于云以鳞片的悬
14、浮，就为抄造厚度均匀的云母纸提供了条件。 2、3格的底部必须做成圆弧形，尽量避免形成死角，保持流动呈湍流状态，以减少流体的阻力和云母鳞片的沉淀。,、云母纸在压榨部的脱水云母纸机的压榨部由真空吸水箱、挤水辊、毛毯导辊、张紧辊、分势辊和压榨辊以及毛毯等组成。 湿云母纸在进入压榨前，先经过真空吸水箱脱水以降低进入压榨时的水分。 云母纸在压榨部由于受到相当大的线压力，不仅脱去水分，同时还减少了叠合纸页的云母鳞片间的空隙，使形成云母纸的云母鳞片紧密结合，从而提高了纸的电性能和抗张强度。,、云母纸的干燥及干燥部的设备 云母纸在制造过程中的干燥，是为了最后除去水分使之成为干度适宜的、适用于电机电器的绝缘材料
15、。 云母纸造纸机的烘干部由上下两只烘缸、烘缸托辊、蒸汽管路和传动部分等组成。 造纸机的烘缸是铸铁浇铸的中空圆柱体，它的外表面经过车削和研磨加工，是很光滑的。烘缸的壁厚均匀一致。,、云母纸的纸病及其处理（1）不符合质量标准的纸病 电气强度不合格； 抗张强度低于标淮值，其原因主要是由云母本身质量不良，浆料制造工艺和纸机调节不当所致； 云母纸过厚和过薄，主要是浆池浆料浓度变化引起。,（2）云母纸的外观纸病及其处理 压花。压花是指纸页上存在的散花状暗道、透帘和浆团粘结在一起而产生的纸病。产生压花的原因是由于云母纸强度很低，在挤压脱水过程中排水不及，水流冲破纸页所造成。在制造厚度0.06毫米以上的厚纸时
16、特别容易产生压花。,透光点。透光点指在纸面可以明显看见的较薄的但又末穿透的斑点，产生的原因是圆网或毛毯不清洁。 鼓泡。鼓泡就是在纸的一面鼓起气泡，造成这种纸病的原因是纸机供缸的温度过高，干燥速度过剧所造成的。,裂纹。裂纹是指纸面上出现的细小裂纹，其产生的原因是造纸工人考虑到使云母纸在进人压榨前尽量多脱去一些水分，而把真空度开得过备又末及时注意湿纸通过吸水笛时的状况。 破洞。破洞是指纸面完全穿透的小洞。其形成原因与处理方法与前述透光点相同，只是更为严重罢了。 最后，分切、包装，可以出售。,7、质检 云母纸的厚度和匀度； 云母纸的紧度(密度)是指单位体积的云母纸的重量； 云母纸的抗张强度，用纸张拉
17、力试验机； 介电强度检测；,水分和灼烧减量的测定，水分含量不得超过0.5。云母纸的灼烧减量不得超过1%。 渗透性的检测，所谓云母纸的渗透性是指某种溶剂从云母纸的一面渗透到另一面所需要的时间。,三、云母纸制品 由一层或多层片云母或云母纸，加入合适的粘结剂及补强材料粘结而成的材料。 （一）、制品的种类及用途 云母带:用于电机线圈的绝缘方面； 各种云母板：主要用于各种电器设备,（二）天然云母粉纸制品的制造 原材料 （1）云母带纸 （2）增强材料 玻璃布、无纺布、聚酯薄膜等,（3）、粘结剂 具有良好的绝缘性能，并具有防潮耐水性及热稳定性 聚酯环氧胶是己二酸聚酯与6l01环氧树脂所组成； 耐热有机硅胶与
18、无机胶，无机粘结剂 中以磷酸盐类应用为最广。,制造方法 各种原料烘熔而成（1）多胶粉云母带这种多胶粉云母带在我国应用量最大， 约占电机中的50。多胶粉云母带含胶量在35以上 （）无溶剂粉云母带,云母带生产示意图,云母带生产过程: 将补强材料、粉云母纸和胶粘剂装在上图所示的支架上与胶槽中。烘箱的温度应根据胶粘剂的种类确定，如桐油酸酐环氧粉云母带的烘焙温度为90-110 ；而硼胺固化剂环氧胶粉云母带烘焙温度为150-160 ； 开动机器，下玻璃布上胶后，覆上粉云母纸及上层玻璃布后，通过烘箱干燥，经冷却滚筒即可收卷。,（）云母板 原料为0.05-0.1mm的粉云母纸，厚度为0.04-0.08mm的补
19、强材料以及各类胶粘剂。 首先配制成一定固体含量的胶粘剂。可采用粉云母带的生产装置，在开卷操作部分增加一个支架，收卷部分增加一个剪床。,塑型粉云母板：塑型粉云母板在常温下是硬质板，稍脆，加热时变软，有可塑性，在外力作用下可制成不同形状的零件，如管子、v形环等。 0.05-0.1毫米粉云母纸，0.025-0.06毫米玻璃布和胶粘剂(虫胶，醇酸，环氧，有机硅等)。 先将玻璃布平铺于工作台上，均匀地刷上配制好的胶粘剂，平放粉云母纸，刷胶粘剂，根据制品的厚度而增加粉云母纸的张数；,如果是双面补强，则再加上一层玻璃布。将此贴制好的塑型粉云母板板坯，放在铁丝网上进行烘焙，80-90 烘1小时，140-150
20、 烘2小时。将烘干的毛坯按厚度叠合成要求的厚度。摆料后进行压制，压制条件为存140-160 温度下预热20-40分钟，再放气赶走挥发物5分钟，而后在15-20公斤厘米压力下压制15-20分钟。 其它云母板的制法与上述相同，只是部分原材料不同。 合成云母纸制品与天然的相同。,第三节、云母陶瓷,一、概述 云母陶瓷可分为天然云母陶瓷（云母玻璃）和合成云母陶瓷（陶瓷塑料或云母陶瓷）。通常，云母粉与特种玻璃粉或其它无机粉料按一定比例混合，经压坯、焙烧、成型(热压或注射)、退火等工艺制成。它是一种复合材料，兼有云母、陶瓷、塑料（热塑）三者的优点。,二、 原料与配方（一）原料云母陶瓷的原料组成是：云母粉、玻
21、璃粉、少量矿化剂或助熔剂。 1、云母粉的制备 （）粉体制备已讲,（）质量要求 天然云母粉的质量要求： 白色 ，pH值7.0-8.0； 水分 1.5；砂石含量 0.1； 磁选物含量 0.02%； HCl可溶物含量 4。 合成云母粉的质量:云母98,（）云母粉的粒度与级配 云母粉的粒度与级配，对云母陶瓷的性能起着重要的作用。在云母陶瓷的热压产品中，一般采用粒度稍大的云母粉制得的云母陶瓷机械强度比较好。,但云母粉过粗，在预成型过程中卸压后容易膨胀分层，在毛坯干燥及焙烧时易于开裂，甚至导致热压后制品产生裂纹而报废。此外还会造成最终产品表面粗糙、吸水率增大，加工性能差等等。 云母粉过细常常会使制品发生“
22、玻璃化”，产品呈半透明状，机械强度、热稳定性大大降低。,以下粒度组成的云母粉在热压云母陶瓷生产中是适宜的： -60-+100目 60； -100-+200 30； -200 10,玻璃粉的制备 玻璃粉是云母陶瓷中的决定性组分，不同玻璃与云母粉相结合可制成性能各异的云母陶瓷。 （）要求 在原料中要求无碱、高纯度；工艺上要求玻璃软化点低一些；还要求玻璃对云母有相当的浸润性，以保证云母和玻璃牢固结合。,（）溶制 与普通玻璃的溶制方法基本相同澄清、匀化后的高温液体直接放入水槽中淬冷，然后漂洗、去水、干燥、粉碎、过筛，制成玻璃粉备用。 玻璃粉的粒度最好采用-200目。?,矿化剂 矿化剂一般取代玻璃成分并
23、能降低颗粒表面活化能，促进云母粉、玻璃粉的化学结合。 同时还能起到助熔剂作用,（二）混合料的制备 云母玻璃长期使用温度在350 以下，当产品长期使用温度高于此温度，则应考虑选用合成云母粉。 天然云母粉与低熔点玻璃如与铅玻璃、203玻璃等结合较适宜。,通常玻璃粉占30-50；云母粉占50-70； 矿化剂1-3%。 在注射成型玻璃粉50%。,三 热压成型工艺,、压制 毛坯压制前需要在已混好的混合料中加入7-9的水作毛坯成型的暂时粘结剂搅拌15-30分钟 毛坯压制是在普通液压机上进行的 毛坯压制厚度是同一制品厚度的1.8-2.0倍。一般采用15-30MPa的压力,、干燥 室温下自然干燥5一l天，12
24、0一150 干燥48小时 、焙烧 天然云母和低熔点玻璃则焙烧温度在600-700 之间；合成云母和高熔点玻璃焙烧温度约在900-l000 之间；时间随毛坯厚度而定,热压云母陶瓷毛坯焙烧时间与毛坯厚度、面积的关系,热压成型：将焙烧加热具有良好流动性的毛坯从炉子中取出迅速投入到模腔内，趁热加压，并恒压一定时间让其固化定型，然后放入炉内退火。 退火：云母陶瓷产品在热压成型固化冷却过程中，由于是多组分系统及产品本身不均匀性，产生了残余热应力。需消除热应力。,云母玻璃、云母陶瓷起始退火温度分别为380 和450 ，降温速率分别为30 h、和20 h。出口温度 ,四、性能及用途： 电性能； 热性能 加工性
25、能及其它性能（不变形、耐腐蚀等）。 生产真空管元件、微波元件、编码和存储元件、开关设备、线圈架、铜焊夹具、电刷柱、整流器的转换器、高温接线板、高频发射元件等。,第四节云母塑料（自学）,一、概述 云母塑料是以热塑性树脂或热固性树脂为基体，以云母为增强材料的一类新型复合材料。片状云母使塑料在二维方向上得到增强。 与传统增强材料比，具有以下优势：（1）鳞片平面上的力学性质均匀；（2）云母鳞片在一个平面上可以自由弯曲，抗弯模量高； (3)耐潮湿、耐腐蚀性好；耐热性好； (4)云母鳞片不需熔融拉制，比多数传统的玻璃纤维便宜。,二、云母增强塑料的特性 1、力学性质 由于混入云母塑料的弹性模量显著提高抗拉、
26、抗弯强度也增高，但是抗冲击强度较低。 为了改进云母增强塑料的缺口冲击强度，可在云母中添加适量的玻璃纤维。,2、热性质由于用云母增强塑料，使制品的热膨胀系数、制品的收缩率在各个方向相应地下降。制品的翘曲变形很小。 3、电性能、化学稳定性、耐辐射性好。 三、生产 1、云母鳞片的制备及其表面处理 最好径厚比在100以上。超声剥离法。 表面处理用硅烷偶联剂、甲基丙烯酸等。,2、云母塑料的制造方法 云母增强塑料的制作方法与普通纤维或玻璃纤维复合材料相似。 注塑、挤压、加热成型技术用于制作云母增强热塑性塑料； 云母增强热固性塑料一般采用手工敷涂法、喷涂法、加压成型、迁移成型(酚醛树脂)和反应注塑(聚氨酯）
27、。,用途：云母增强聚酯的弹性模量高、热形变温度高和电气绝缘性能优良，正在大力发展汽车配电盘和汽车外部部件。,第五节 珠光云母制造技术 一、概述 1、珠光云母是以薄片状的细磨白云母粉为原料，用二氧化钛和(或)其它金属氧化物，如氧化铁、氧化铬、氧化锆等进行表面包覆或复合而成的一种新型珠光颜料。珠光云母又称之为云母钛或着色云母钛。,具有高的折射率及遮盖力、无毒、耐热性、耐候性以及化学稳定性好等特点，广泛应用于涂料、橡胶、化妆品、食品包装、印刷装箱、皮革、造纸、陶瓷和建筑材料等领域，是具有发展前途的新型珠光颜料,2、分类 根据包覆层金属氧化物类型的不同，可将珠光云母颜料分三种类型： 即云母钛颜料(干涉
28、颜料)； 云母铁颜料(闪光颜料)； 复合颜料(钛/铁，钛铬)。,云母钛珠光颜料根据其组成和性质特点也可分成三类： 银白色云母钛，表面的包膜有锐钛矿型和金红石型两种晶型，后者的耐候性好； 虹彩云母钛，TiO2包膜的光学厚度在2l0-400纳米的干涉现象产生色彩效应；,着色(复合)云母钛，在云母钛表面再包覆一层透明或较透明的有色无机物或有机物(如氧化铁、氧化铅、铬绿、碳黑和有机颜料)，形成各种色谱的着色珠光颜料。 这种复合着色云母钛珠光颜料广泛应用于汽车涂料。,3、包覆原理 在云母表面包覆二氧化钛等金属氧化物以制备珠光云母的方法主要是在水溶液中进行的沉淀反应。 以包覆二氧化钛为例，常用的包覆原料是
29、可溶性钛盐(四氯化钛和硫酸氧钛)，钛盐易于水解，钛盐均匀地水解形成正钛酸沉淀在云母片上，形成包覆层。 经洗涤、干燥、焙烧成为锐钛型或金红石型二氧化钛包覆的云母珠光颜料。,4、表征 光泽(反射率和折射率) 表面包覆率 包覆层中二氧化钛的晶型,二、云母钛制备工艺 1、 四氯化钛加碱法 湿磨云母粉悬浮于水中加热，加入四氯化钛溶液，让氧化钛水合物沉淀到云母片上，制得第一层很薄的二氧化钛。 加入二价锡盐，在氧化剂(如H2O2) 下缓慢沉积氧化锡。 再包覆一层二氧化钛，呈现出银色的珍珠光泽，经洗涤、干燥、锻烧。得产品,四氯化钛加碱法工艺流程图,上述过程中不断加入碱液(如NaOH)，使之中和钛盐水解过程中产
30、生的酸。 注意： 包膜必须均匀，包膜均匀，光泽才好，颜色纯；包覆过程应缓慢进行；,钛盐和锡盐的添加量，使单位时间水解的钛盐量和锡盐量正好满足形成均匀包膜所需的水合物的量； 此法所得产品质量好，但原料品种多，工艺较复杂，反应体系pH值较难控制。,2、有机酸钛法 采用一次加入有机酸-钛盐混合物溶液的方式，在一定温度下与云母反应。可选用柠檬酸或酒石酸与四氯化钛混合来配制有机酸钛混合溶液。 该工艺用料品种少、流程简单、产品亮度高，但因使用有机酸的缘故色泽发黄。,3、热水解法 将硫酸氧钛配制成酸性溶液，将云母粉加入其中，剧烈搅拌，使其悬浮，然后加温至75-95，钛盐即发生水解。,4、缓冲法 将云母粉和钛
31、盐制成水悬浮液，同时加入易与酸反应且不溶于水或对水溶解度很小的金属或金属氧化物的成型物，如铁丝、锌粒、氧化锌等。缓慢升温至反应温度，并保温3小时左右。经洗涤、干燥、焙烧，可得呈强烈珠光光泽的颜料。 不断分解出的酸与金属或金属氧化物反应生成了盐，酸度相对稳定，含水氧化钛连续地沉积到云母片上形成均匀的薄膜。,反应体系必须升温缓慢，最佳反应时间约6小时；升温时间3.5小时左右，保温时间2.5小时左右。 外观色泽好，粒子细而松散，手感好。 5、着色云母钛制备工艺干法着色工艺是将云母钛、着色剂和辅助试剂按一定的配方，进行混合后，焙烧制成着色云母钛珠光颜料。,着色云母钛珠光颜料的制备工艺，除了正确选择好着
32、色剂、用量及配方外，焙烧气氛十分重要。 气氛控制无机着色剂中着色离子的价态。 如铁离子，当氧化物为Fe2O3时，呈红色；FeO时呈青色；Fe3O4时，呈蓝黑色。,氧化还原气氛的选择还应考虑着色离子的初始价态，如氧化铬为Cr2O3时，着色为绿色，铬为3价，应该保持还原气氛，使着色的云母钛比较纯正。 反之要求颜料为六价铬的黄色时，应选择何种气氛？,结论：焙烧气氛的选择应视不同的着色剂及着色离子的不同初始价态以及要求的颜色而定。,三、 影响云母钛珠光颜料质量的因素 影响云母钛珠光颜料质量的因素很多。 归纳起来可分为四个方面： 即云母粉的质量； 钛盐的用量； 水解(反应)工艺条件； 焙烧工艺条件。,1
33、、云母粉的质量 用作云母钛珠光颜料的云母基材一般选用透明度高、杂质少、片状解理性好的天然白云母或人工合成白云母。 一般采用湿磨加工工艺。,粒度：一般云母片粒度在5-20微米范围内光泽较好，l0-50微米透明感增加； 径厚比：厚比一般应大于70一80； 比表面积：决定钛盐的用量； 纯度：新鲜、无蚀变、无杂质、包裹体少、纯度越高越好,在用钛盐进行包覆处理前；有时对云母粉进行预处理。 一是将云母粉氧化、低温焙烧处理；二是酸洗。 目的在于清除杂质和加工过程中出现的油污，恢复云母表面的光泽。 在工业上一般只用酸洗涤。,2、钛盐的用量 钛盐用量的大小，直接影响到水合二氧化钛量的多少。 对于给定的云母原料，
34、在相同条件下，制取同一色泽的云母钛珠光颜料，钛盐用量取决于云母的比表面积。,二氧化钛薄膜的厚度及包覆率与颜色的关系,3、水解(反应）工艺条件 (1)温度 对于硫酸氧钛，当反应温度为90时，二氧化钛的包覆率最高。对于四氯化钛，较适宜的温度为70-80。 无论是用硫酸的还是四氯化钛，温度升高有利于提高云母表面二氧化钛的包覆率。但是，过高的水解温度因水解速度过快可能导致水合二氧化钛粒子粒度较粗且不均匀，可能会引起焙烧后表面粗糙，反光性较差，光泽较弱。,(2) pH值 四氯化钛加减法中溶液的pH值与珠光效果的关系,(3)时间和钛液浓度,(4) 钛液的添加速度 控制在3.5-4小时，产物反射率最大，光泽
35、最好 。 （5）添加剂 在水解过程中添加剂具有两种作用， 一是控制溶液的酸度及钛盐的水解； 二是使云母表面吸附的水合二氧化钛在煅烧过程中结晶为金红石型二氧化钛。 这种AB2化合物的用量一般为钛盐用量的0.5-l.0%,正钛酸的差热曲线,4、焙烧工艺条件 焙烧温度小于800生成锐钛矿，如若形成金红石型则温度应大于800。除了温度之外，表面包覆物晶型的形成还需要一定的时间。 应严格控制升温速度。特别是在三个阶段：第一个阶段，即在120到200之间脱除游离水和结晶水的阶段，应该恒温保持一段时间，或缓慢升温;,二是在脱除杂质阶段，即620左右，应恒温保持一段时间，以利于除尽SO4、Cl-等有害物，而在200至620之间，因无吸热、放热峰出现，升温可以快一些； 三是在晶型转化阶段，即780左右的缓慢放热峰，780一900是最重要的阶段，为了加型转变比较彻底，其升温速度要缓慢，在800左右应恒温保持较长时间。,四、质量检测 1、测折射率 2、确定晶型 3、二氧化钛包覆率的测定,
