一种钴含量较低的新型鲜艳蓝色陶瓷颜料

导读 无论是群青色、天蓝色、埃及色还是钴色,几个世纪以来蓝色颜料一直是艺术品的着色剂。现在,科学家似乎出乎意料地发现了一种新的蓝色颜料,...

无论是群青色、天蓝色、埃及色还是钴色,几个世纪以来蓝色颜料一直是艺术品的着色剂。现在,科学家似乎出乎意料地发现了一种新的蓝色颜料,它使用的钴更少,但仍然保持明亮的光泽。虽然这样的事情可能只会发生一次,但ACS 应用光学材料中描述的钴掺杂铝硅酸钡着色剂可以承受窑炉中的高温,并为釉面砖提供明亮的颜色。

许多亮蓝色颜料——比如中国古董瓷器或克劳德·莫奈作品中的颜料——都使用钴基化合物,包括著名的“钴蓝”。尽管金属本身有毒,但在矿物形式下,它具有很高的化学稳定性和热稳定性,这些特性使铝酸钴成为唯一适合高温应用(包括陶瓷釉料)的颜料之一。如今,钴用于锂离子电池,随着电池电力需求的增长,对金属矿石的需求可能会增加。因此,彭江及其同事等科学家正在寻找替代颜料,这种颜料需要更少的钴离子,但仍能保持明亮的蓝色色调。

该团队的新颜料基于钡长石矿物 (BaAl 2 Si 2 O 8 ),该矿物还具有高温和化学稳定性。将含有钡、铝、硅和钴的化合物一起研磨,压制成片,然后加热到 2550 华氏度以上,形成颜料。然后研究人员将粉末混合到陶瓷釉中,将其喷涂到瓷砖上并烧制它们以生产釉面陶器。该颜料在高达 3200 度的温度下保持稳定(远高于陶窑的典型烧制温度),并且在暴露于酸性或碱性溶液时仅发生轻微的颜色变化,这证明了该化合物的稳定性。喷涂有色釉料的瓷砖保持光滑、明亮的表面,随着颜料中钴浓度的增加,颜色加深。研究人员表示,这种新粉末大大减少了所需的钴量,从而生产出更便宜、更容易生产的蓝色陶瓷颜料。

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