一种新型珠光颜料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种包覆层为氮化铝的新型珠光颜料。所述包覆层通过反应溅射工艺镀到基质层表面。采用纯度高于98％的金属铝作为溅射靶材，溅射电流7‑10A，溅射时间20‑60min，采用纯度高于99％的氮气作为反应气体，氮气与氩气体积流量比为0.25～1。本发明专利技术的有益效果：(1)绿色环保；(2)降低成本；(3)耐磨性好；(4)稳定性好。

【技术实现步骤摘要】
一种新型珠光颜料及其制备方法
：本专利技术涉及一种珠光颜料及其制备方法，尤其涉及一种包覆层为氮化铝的珠光颜料及其制备方法。技术背景：珠光类颜料被广泛应用于塑料、色漆、化妆品等领域。现有的人工合成珠光类颜料大多采用包覆型结构：内层为低折射率的片状结构，如云母片、玻璃鳞片等；包覆在外层的是一层或多层的高折射率膜层，如二氧化钛、三氧化二铁等。氮化铝薄膜具有高折射率、高透射率、低消光系数等优点，可应用于珠光类颜料的外层包覆。在氮化铝的光学性能研究上，Yim等人得出高质量的氮化铝，多晶氮化铝薄膜的折射率约为1.9；单晶氮化铝折射率约为2.2；外延氮化铝薄膜折射率约为2.1；非晶氮化铝薄膜折射率约为1.8。氮化铝在自然界中并不存在，直到公元1862年才由Geuther和Briegleb两位学者以液态铝和氮气反应合成得到。市面上氮化铝产品多是粉末颗粒形态，利用铝粉在高压氮气中燃烧合成，该合成工艺难以应用于珠光颜料外层包覆，所以尽管氮化铝薄膜具有高折射率、高透射率、低消光系数等优点，但市面上鲜有外层包覆为氮化铝膜层的珠光颜料。自上世纪三四十年代，研究工作者们首次利用溅射实验制取薄膜，并于六七十年代实现工业应用以来，在短短数十年内以其独特的沉积原料和方式迅速发展，新的工艺技术不断完善，并且用此种方法制备的新型功能材料也层出不穷。溅射是用高能的入射粒子轰击靶材的过程，需要在真空系统中通入少量惰性气体(如氩气)使其放电产生离子，惰性气体离子经电场加速后轰击靶材，把部分动量传递给靶材原子，使靶材原子溅射出来，到达衬底上形成薄膜。同时，溅射过程中，在真空腔体内同时通进少量活性气体(反应气体)，使溅射粒子与活性气体发生化学反应，通过改变或控制沉积特性，获得不同于靶材的新物质薄膜，该工艺过程即反应溅射。
技术实现思路
：本专利技术主要涉及一种新型珠光颜料及其制备方法。一种新型珠光颜料包括基质层和包覆层。所述基质层包括天然云母、人工合成云母、天然石墨、人造石墨、天然蓝晶石、天然石榴石、天然叶蜡石、天然滑石、硅灰石、二硫化鉬、玻璃鳞片、空心玻璃微珠、片状结晶氧化铝、金属铝片、高分子聚合物薄片、人工合成硅晶片、石英砂、搪瓷、三氧化二铝、立方氮化硼、碳化硅、方解石等；粒径范围0.1～500μm。所述包覆层为氮化铝镀层，厚度为0.01～1μm。所述包覆层通过反应溅射工艺镀到基质层表面。采用纯度高于98％的金属铝作为溅射靶材，溅射电流7-10A，溅射时间20-60min，采用纯度高于99％的氮气作为反应气体，氮气与氩气体积流量比为0.25～1。本专利技术的有益效果：(1)绿色环保：以反应溅射工艺合成氮化铝珠光颜料，其反应简单，无废弃物产生；(2)降低成本：传统珠光颜料多选用二氧化钛作为包覆层，而选择氮化铝作为珠光颜料的包覆层，仅需价格低廉的铝及氮气作为主要耗材，能够大幅度降低产品成本；(3)耐磨性好：氮化铝自身硬度很高，接近石英的硬度，可以有效提高该类珠光颜料在加工及使用过程中的耐磨性能；(4)稳定性好：氮化铝材料在温度不高于700℃的空气环境中非常稳定，以氮化铝为包覆层可以提高该类珠光颜料热稳定性能。具体实施方式：实施例1：将50g10～30微米云母片粉体置入磁控溅射真空腔体内部，抽真空，通入50sccm氩气及25sccm氮气。以纯度为99.5％的金属铝作为溅射靶材，设定溅射电流为8A，控制反应溅射时间20min，于云母片表面包覆厚度约1微米氮化铝镀层。完毕后，取出粉体，得到10～30微米天然云母基氮化铝珠光颜料。该氮化铝珠光颜料外观颜色为乳白色，表现出珠光效果与市面在售同等粒径珠光颜料效果类似。实施例2：将60g90～230微米玻璃鳞片粉体置入磁控溅射真空腔体内部。抽真空，通入70sccm氩气及42sccm氮气。以纯度为99.9％的金属铝作为溅射靶材，设定溅射电流为10A。控制反应溅射时间30min，于玻璃鳞片表面包覆厚度约0.1微米氮化铝镀层。完毕后，取出粉体，得到90～230微米玻璃鳞片基氮化铝珠光颜料。该氮化铝珠光颜料，闪烁感锐度高，外观颜色为透明略带乳白色，外观效果与市面在售的玻璃基材类珠光颜料接近。实施例3：将20g90～230微米玻璃鳞片粉体置入磁控溅射真空腔体内部。抽真空，通入40sccm氩气及16sccm氮气。以纯度为99.8％的金属铝作为溅射靶材，设定溅射电流为7A。控制反应溅射时间60min，于玻璃鳞片表面包覆厚度约0.5微米氮化铝镀层。完毕后，取出粉体，得到1～10微米人工合成云母基氮化铝珠光颜料。该氮化铝珠光颜料效果细腻，外观颜色为乳白色，喷涂效果与市面在售的同样基材及粒径类珠光颜料一致。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型珠光颜料，其特征在于：包括基质层和包覆层，所述包覆层为氮化铝镀层。

【技术特征摘要】
1.一种新型珠光颜料，其特征在于：包括基质层和包覆层，所述包覆层为氮化铝镀层。2.根据权利要求1所述的一种新型珠光颜料，其特征在于：所述基质层包括天然云母、人工合成云母、天然石墨、人造石墨、天然蓝晶石、天然石榴石、天然叶蜡石、天然滑石、硅灰石、二硫化鉬、玻璃鳞片、空心玻璃微珠、片状结晶氧化铝、金属铝片、高分子聚合物薄片、人工合成硅晶片、石英砂、搪瓷、三氧化二铝、立方氮化硼、碳化硅、方解石。3.根据权利要求1所述的一种新型珠光颜料，其特征在于：所述基质层粒径为0.1～500μm。4.根据权利要求1所述的一种新...

【专利技术属性】
技术研发人员：逯琪，董建廷，张文彬，唐晓峰，
申请(专利权)人：上海朗亿功能材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31