專利名稱：一種干涉彩色玻璃微珠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種干涉彩色玻璃微珠及其制備方法，屬玻璃微珠領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
玻璃微球廣泛的應(yīng)用于道路交通標(biāo)牌、廣告牌、屏幕、反射隔熱涂料等領(lǐng)域。目前反射玻璃微珠只有白色和銀灰色兩種，如果實際的應(yīng)用中需要有其它顏色，則或需要添加各種顏色的薄膜或顏料，而這樣會大大降低其反射效果，或采用有色玻璃制備，而采用該方法制備的玻璃珠反射效果差，且通常只用于裝飾領(lǐng)域，較少用于反射領(lǐng)域
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有產(chǎn)品的不足而提供一種反射性能好，顏色多變、可調(diào)的干涉彩色玻璃微珠及其制備方法。一種干涉彩色玻璃微珠，包括球形的普通無色玻璃基質(zhì)和依次包覆在其外表面的金屬氧化物涂層，所述金屬氧化物涂層為一層或多層，所述各層金屬氧化物涂層的厚度滿足下述公式
2nd+l/2 A =k入
其中n為金屬氧化物的折射率；d為涂層的厚度；
入為干涉相長光波波長，取值為350 770nm ； k取值為除0以為的自然數(shù)。干涉相長光波波長在可見光范圍內(nèi)反映的就是光的顏色。按上述方案，所述的k優(yōu)選取值為1-3。按上述方案，所述的金屬氧化物涂層中的金屬氧化物選自二氧化鈦、氧化鐵、氧化錯、氧化娃、氧化鈷、氧化鉻、氧化鎳、氧化招、氧化fL、氧化鑰、氧化猛等。按上述方案，所述的干涉彩色玻璃微珠的直徑為一種干涉彩色玻璃微珠的制備方法，其特征在于包括以下步驟
(a)將普通無色玻璃微珠經(jīng)前處理后置于水中，攪拌使其懸浮，然后根據(jù)與待包覆的金屬氧化物相應(yīng)的金屬鹽水解時的PH要求，調(diào)節(jié)體系的pH至設(shè)定范圍，再在攪拌的狀態(tài)下于20-70°C滴加相應(yīng)的水溶性金屬鹽溶液，同時通過相應(yīng)酸堿度調(diào)節(jié)使體系pH值穩(wěn)定在前述PH設(shè)定范圍，而使金屬鹽不斷水解為金屬氧化物或金屬氫氧化物，并均勻地包覆在玻璃微珠的表面，最后在當(dāng)該包覆層達到設(shè)定厚度、呈現(xiàn)預(yù)定色彩后，停止包覆；
所述待包覆的金屬氧化物涂層為多層時，待第一種金屬的氧化物或金屬氫氧化物包覆在玻璃微珠表面后，再滴加其他各金屬氧化物相應(yīng)的水溶性金屬鹽溶液并相應(yīng)調(diào)控水解時體系的pH值而進行依次包覆；
(b)過濾、洗滌，干燥；
(c)煅燒，自然冷卻后即可得表面包覆有光滑致密金屬氧化物涂層的干涉彩色玻璃微珠。按上述方案，所述前處理包括水洗、堿洗或酸洗步驟。按上述方案，所述水溶性金屬鹽溶液的濃度為10-100g/L，滴加速率為10-50mL/h0按上述方案，所述的金屬氧化物選自二氧化鈦、氧化鐵、氧化鋯、二氧化硅、氧化鈷、氧化鉻、氧化鎳、氧化招、氧化fL、氧化鑰、氧化猛等。按上述方案，如包覆的金屬氧化物是二氧化鈦，所用水溶性鹽是四氯化鈦；如包覆的金屬氧化物是氧化鐵，所用水溶性鹽是三氯化鐵；如包覆的金屬氧化物是氧化鋯，所用水溶性鹽是氯氧化鋯；如包覆的金屬氧化物是二氧化硅，所用水溶性鹽是硅酸鈉；如包覆的 金屬氧化物是氧化鈷，所用水溶性鹽是氯化鈷；如包覆的金屬氧化物是氧化鉻，所用水溶性 鹽是氯化鉻；如包覆的金屬氧化物是氧化鎳，所用水溶性鹽是氯化鎳或硫酸鎳；如包覆的金屬氧化物是氧化鋁，所用水溶性鹽是氯化鋁或硫酸鋁；如包覆的金屬氧化物是氧化釩，所用水溶性鹽是偏釩酸鈉；如包覆的金屬氧化物是氧化鑰，所用水溶性鹽是鑰酸鈉；如包覆的金屬氧化物是氧化錳，所用水溶性鹽是氯化錳或硫酸錳。按上述方案，所述待包覆的金屬氧化物為TiO2時，在滴加其相應(yīng)的水溶性金屬鹽溶液進行涂覆之前，根據(jù)SnCl4水解時的pH要求，調(diào)節(jié)體系的pH至設(shè)定范圍，在攪拌的狀態(tài)下滴加SnCl4溶液以在玻璃微珠外預(yù)先包覆一層SnO2晶型促進劑。按上述方案，所述SnCl4以SnO2計量，所述鈦的水溶性金屬鹽以TiO2計量，SnCl4的加入量為鈦的水溶性金屬鹽摩爾量的1%_10%。按上述方案，所述步驟(b)的干燥溫度為50-200°C。按上述方案，所述的煅燒溫度為200-800°C，煅燒時間為20-100min。所述煅燒溫度和煅燒時間可根據(jù)基質(zhì)表面包覆的涂層為該金屬的氧化物還是氫氧化物，及預(yù)獲得何種晶型的金屬氧化物而進行選擇。本發(fā)明通過水解制備金屬氧化物或金屬氫氧化物納米顆粒，并使該納米顆粒均勻地包覆于玻璃微球的表面，再經(jīng)后處理而獲得的表面包覆金屬氧化物涂層的彩色玻璃微珠，表面光滑致密，反射性能好，不僅沒有降低反射光的亮度，反而增加了玻璃微珠對光的反射性能。另外，通過包覆不同的金屬氧化物涂層，并控制涂層厚度，可以制備出多種顏色可調(diào)的彩色玻璃微珠。本發(fā)明的原理具體說明如下
以金屬氧化物涂層為單層為例如圖I所示，當(dāng)入射光照射到玻璃微珠表面時，一部分被玻璃微珠表面包覆層反射(Rl)，另一部分透過包覆層，在玻璃微珠表面反射(R2)。由于包覆層有不同于空氣的折射率，所以這兩束光有一定的相位差，而且是同一束光產(chǎn)生的頻率相同，因而相互之間產(chǎn)生了干涉，最終表現(xiàn)出干涉色的色彩。并且通過包覆不同折射率的金屬氧化物或包覆不同的涂層厚度，可達到制備多種顏色的彩色玻璃微珠的目的。且為多層涂覆時，該玻璃微珠還會隨觀察角度的不同觀察到的顏色不同。本發(fā)明的有益效果
該干涉彩色玻璃微珠外表面的金屬氧化物涂層光滑致密，反射性能好，顏色多樣可
調(diào)；
制備工藝簡單，便于推廣應(yīng)用。


圖I是實施例I制得的銀白色玻璃微珠和普通玻璃微珠積分球光漫反射圖譜。圖2是實施例I制得的銀白色玻璃微珠和普通玻璃微珠表面的掃描電鏡圖對比； 圖3為本發(fā)明的彩色玻璃微珠顯色原理圖。圖中1為入射光；R1為包覆層反射光；R2為玻璃微珠表面反射光；d為包覆層的
物理厚度?！ぁ?br> 具體實施例方式為了進一步說明本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容，以下結(jié)合實施例對本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容進行進一步地描述。
·
實施例I
稱取IOg玻璃微珠到250ml三口燒瓶中，加入200ml去離子水，攪拌水洗10分鐘，靜置片刻倒去上層液體，重復(fù)上述步驟兩次，水洗完畢。接著加入80ml去離子水，用NaOH調(diào)節(jié)PH值到9，攪拌10分鐘，靜置片刻倒去上層液體，堿洗完畢。加入80ml去離子水，用鹽酸調(diào)節(jié)PH值到2. 5，攪拌10分鐘。將溶液加熱到60°C，以0. 3ml/min的速度滴加100g/L的TiCl4溶液，同時滴加質(zhì)量百分比為10%的NaOH溶液以將體系pH調(diào)節(jié)穩(wěn)定在2. 5，當(dāng)所得產(chǎn)物呈現(xiàn)出銀白色時停止滴加TiCl4溶液和NaOH堿溶液。過濾出固體產(chǎn)物，用去離子水洗滌干凈，用150°C烘干，然后放入馬弗爐中，加熱到650°C，焙燒30分鐘，在爐內(nèi)自然冷卻得到銀白色有光澤玻璃微珠。將制得的銀白色玻璃微珠和未包覆TiO2干涉層的玻璃微珠用紫外/可見光分光光度儀分析其對光的反射性能，見圖1，由圖I可以看出銀白色玻璃微珠在可見光和紅外光區(qū)域的反射性能要遠遠好于普通玻璃微珠。該銀白色玻璃微珠紫外光區(qū)反射性能下降，是由于其TiO2干涉層對紫外光的吸收很強而使對紫外光的反射性能有所下降。圖2是銀白色玻璃微珠和普通玻璃微珠表面的掃描電鏡圖對比；由圖2可以看出包覆了干涉層后玻璃微珠的表面更光滑、平整，而更有利于光的反射。實施例2
稱取IOg玻璃微珠到250ml三口燒瓶中，加入200ml去離子水，攪拌水洗10分鐘，靜置片刻倒去上層液體，重復(fù)上述步驟兩次，水洗完畢。向燒瓶中加入80ml去離子水，用NaOH調(diào)節(jié)PH值到9攪拌10分鐘，靜置片刻倒去上層液體，堿洗完畢。加入80ml去離子水，用鹽酸調(diào)節(jié)PH值到2. 5攪拌10分鐘。將溶液加熱到60°C，以0. 3ml/min的速度滴加100g/L的TiCl4溶液，同時滴加質(zhì)量百分比為10%的NaOH溶液以將體系pH穩(wěn)定在2. 5，當(dāng)所得產(chǎn)物呈現(xiàn)出藍色時停止滴加TiCl4溶液和NaOH堿溶液。過濾出固體產(chǎn)物，用去離子水洗滌干凈，150°C烘干，將烘干后的彩色玻璃微珠放入馬弗爐中，加熱到650°C，焙燒30分鐘，在爐內(nèi)自然冷卻得藍色有光澤玻璃微珠。實施例3
稱取IOg玻璃微珠到250ml三口燒瓶中，加入200ml去離子水，攪拌速度為每分鐘300轉(zhuǎn)。攪拌水洗10分鐘，靜置片刻倒去上層液體，重復(fù)上述步驟兩次，水洗完畢。向燒瓶中加A 80ml去離子水，用NaOH調(diào)節(jié)pH值到9攪拌10分鐘，靜置片刻倒去上層液體，堿洗完畢。加入80ml去離子水，用HCl調(diào)節(jié)pH值到2攪拌10分鐘。將溶液加熱到50°C，以0. 2ml/min的速度滴加35g/L的SnCl4溶液20ml，同時滴加10%的NaOH溶液以將體系pH穩(wěn)定PH在2。滴加完成后攪拌10分鐘。滴加質(zhì)量百分比為10%的NaOH溶液以穩(wěn)定體系PH值在2. 5，然后以0. 3ml/min的速度滴加100g/L的TiCl4溶液，當(dāng)所得產(chǎn)物呈現(xiàn)出紅色時停止滴加TiCl4溶液和NaOH堿溶液。過濾出固體產(chǎn)物，用去離子水洗滌干凈，100°C烘干，將烘干后的彩色玻璃微珠650°C焙燒30分鐘，在爐內(nèi)自然冷卻得紅色有光澤玻璃微珠。通過調(diào)節(jié)TiCl4溶液的加入量，必要時加入晶型促進劑，以控制二氧化鈦涂層的厚度和二氧化鈦晶型，可達到控制玻璃微球顏色如銀白、金、黃、紅、紫、藍、綠等顏色的目的。實施例4
稱取IOg玻璃微珠到250ml三口燒瓶中，加入200ml去離子水，攪拌水洗10分鐘，靜置片刻倒去上層液體，重復(fù)上述步驟兩次，水洗完畢。向燒瓶中加入80ml去離子水，用NaOH調(diào)節(jié)PH值到9攪拌10分鐘，靜置片刻倒去上層液體，堿洗完畢。加入80ml去離子水，用HCl調(diào)節(jié)PH值到3，攪拌10分鐘。將溶液加熱到300C，滴加30g/L的FeCl3的溶液，同時滴加 NaOH溶液以使體系穩(wěn)定PH值在3，當(dāng)所得產(chǎn)物呈現(xiàn)出黃色時停止滴加溶液和NaOH堿溶液。過濾出固體產(chǎn)物，用去離子水洗滌干凈，150°C烘干，將烘干后的彩色玻璃微珠放入馬弗爐中，300°C焙燒30分鐘后于爐內(nèi)自然冷卻得到黃色有光澤玻璃微珠；600°C焙燒30分鐘，后于爐內(nèi)自然冷卻得深黃色有光澤玻璃微珠。通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)FeCl3溶液的滴入量，以控制涂層氧化鐵的厚度，同時可結(jié)合焙燒溫度的設(shè)定而控制氧化鐵的晶型，而達到控制小球顏色的目的?？梢缘玫降念伾薪稹ⅫS、紅、紫、棕、黑等多種顏色。實施例5
稱取IOg玻璃微珠到250ml三口燒瓶中，加入200ml去離子水，攪攪拌水洗，靜置片刻倒去上層液體，重復(fù)上述步驟兩次，水洗完畢。向燒瓶中加入80ml去離子水，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值到9攪拌10分鐘，靜置片刻倒去上層液體，堿洗完畢。加入80ml去離子水，用鹽酸調(diào)節(jié)PH值到8攪拌10分鐘。將溶液加熱到25°C，滴加10g/L的CrCl3溶液，同時滴加質(zhì)量百分比為3%的NaOH溶液以穩(wěn)定PH值在8，當(dāng)所得產(chǎn)物呈現(xiàn)出綠色時停止滴加溶液和NaOH堿溶液。過濾出固體產(chǎn)物，用去離子水洗滌干凈，用80°C烘干，將烘干后的彩色玻璃微珠放入馬弗爐中，300°C焙燒30分鐘后于爐內(nèi)自然冷卻得綠色有光澤玻璃微珠；600°C焙燒30分鐘后于爐內(nèi)自然冷卻得深綠色有光澤玻璃微珠。通過調(diào)節(jié)CrCl3溶液的滴入量，以控制涂層氧化鉻的厚度，同時可結(jié)合焙燒溫度的設(shè)定而控制氧化鉻的晶型，而達到控制小球顏色的目的?？梢缘玫降念伾芯G、黃綠、藍等多種顏色。實施例6
稱取IOg玻璃微珠到250ml三口燒瓶中，加入200ml去離子水，攪拌水洗，靜置片刻倒去上層液體，重復(fù)上述步驟兩次，水洗完畢。向燒瓶中加入80ml去離子水，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值到9攪拌10分鐘，靜置片刻倒去上層液體，堿洗完畢。加入80ml去離子水，將溶液加熱到60°C，以0. 8ml/min的速度滴加50g/L的硅酸鈉溶液，同時滴加質(zhì)量百分比為3%的鹽酸溶液以穩(wěn)定PH值在9，當(dāng)所得產(chǎn)物呈現(xiàn)出金黃色時停止滴加溶液和堿溶液。過濾出固體產(chǎn)物，用去離子水洗滌干凈，用120°C烘干，將烘干后的彩色玻璃微珠放入馬弗爐中，加熱到600°C，焙燒30分鐘，在爐內(nèi)自然冷卻得金黃色有光澤玻璃微珠。上述涂覆時所需的pH值也可在堿洗完畢后，用鹽酸調(diào)節(jié)PH值到2，然后滴加硅酸鈉溶液，如此包覆，當(dāng)所得產(chǎn)物呈現(xiàn)出金色時停止包覆，后于600°C，焙燒30分鐘，在爐內(nèi)自然冷卻得到金黃色有光澤玻璃微珠。通過調(diào)節(jié)硅酸鈉溶液的滴入量，以控制涂層二氧化硅的厚度，可達到控制小球顏色的目的?？梢缘玫降念伾秀y白、金、黃、紅、紫、藍、綠等多種顏色。實施例7
稱取IOg玻璃微珠到250ml三口燒瓶中，加入200ml去離子水，攪拌水洗，靜置片刻倒去上層液體，重復(fù)上述步驟兩次，水洗完畢。向燒瓶中加入80ml去離子水，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值到11攪拌10分鐘，靜置片刻倒去上層液體，堿洗完畢。加入80ml去離子水， 將溶液加熱到60°C，以0. 5ml/min的速度滴加50g/L的氯化鈷溶液，同時滴加NaOH溶液以穩(wěn)定PH值在11，當(dāng)所得產(chǎn)物呈現(xiàn)出藍色時停止滴加氯化鈷溶液和NaOH溶液。過濾出固體產(chǎn)物，用去離子水洗滌干凈，用150°C烘干，將烘干后的彩色玻璃微珠放入馬弗爐中，加熱到600°C，焙燒50分鐘，在爐內(nèi)自然冷卻得藍色有光澤玻璃微珠。通過調(diào)節(jié)氯化鈷溶液的滴入量，以控制涂層二氧化鈷的厚度，可達到控制小球顏色的目的?？梢缘玫降念伾兴{、綠、黑等多種顏色。實施例8
稱取IOg玻璃微珠到250ml三口燒瓶中，加入200ml去離子水，攪拌水洗10分鐘，靜置片刻倒去上層液體，重復(fù)上述步驟兩次，水洗完畢。向燒瓶中加入80ml去離子水，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值到11攪拌10分鐘，靜置片刻倒去上層液體，堿洗完畢。加入80ml去離子水，將溶液加熱到60°C，滴加10g/L的氯氧化鋯溶液，同時滴加NaOH溶液以穩(wěn)定PH值在11，當(dāng)所得產(chǎn)物呈現(xiàn)出紅色時停止滴加溶液和堿溶液。過濾出固體產(chǎn)物，用去離子水洗滌干凈，用150°C烘干，將烘干后的彩色玻璃微珠放入馬弗爐中，加熱到600°C，焙燒80分鐘，在爐內(nèi)自然冷卻得紅色有光澤玻璃微珠。通過調(diào)節(jié)氯氧化鋯溶液的滴入量，以控制涂層氧化鋯的厚度，可達到控制小球顏色的目的。可以得到的顏色有銀白、金、黃、紅、紫、藍、綠等多種顏色。實施例9
稱取IOg玻璃微珠到250ml三口燒瓶中，加入200ml去離子水，水洗攪拌10分鐘，靜置片刻倒去上層液體，重復(fù)上述步驟兩次，水洗完畢。向燒瓶中加入80ml去離子水，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值到8攪拌10分鐘，靜置片刻倒去上層液體，堿洗完畢。加入80ml去離子水，將溶液加熱到60°C，以0. 3ml/min的速度滴加10g/L的硫酸鋁溶液，同時滴加質(zhì)量百分數(shù)為10%的氫氧化鈉溶液以穩(wěn)定PH值在8，當(dāng)所得產(chǎn)物呈現(xiàn)出紅色時停止滴加溶液和堿溶液。過濾出固體產(chǎn)物，用去離子水洗滌干凈，用150°C烘干，將烘干后的彩色玻璃微珠放入馬弗爐中，加熱到600°C，焙燒，在爐內(nèi)自然冷卻得紅色有光澤玻璃微珠。通過調(diào)節(jié)硫酸鋁溶液的滴入量，以控制涂層氧化鋁的厚度，可達到控制小球顏色的目的?？梢缘玫降念伾秀y白、金、黃、紅、紫、藍、綠等多種顏色。實施例10
稱取IOg玻璃微珠到250ml三口燒瓶中，加入200ml去離子水，攪拌水洗10分鐘，靜置片刻倒去上層液體，重復(fù)上述步驟兩次，水洗完畢。向燒瓶中加入80ml去離子水，用NaOH調(diào)節(jié)PH值到9攪拌10分鐘，靜置片刻倒去上層液體，堿洗完畢。加入80ml去離子水，用鹽酸調(diào)節(jié)PH值到2. 5攪拌10分鐘。將溶液加熱到60°C，以0. 3ml/min的速度滴加100g/L的TiCl4溶液，同時滴加質(zhì)量百分比為10%的NaOH溶液以將體系pH穩(wěn)定在2. 5，當(dāng)所得產(chǎn)物呈現(xiàn)出藍色時停止滴加TiCl4溶液和NaOH堿溶液。然后用10%的NaOH溶液調(diào)節(jié)PH值到3，攪拌10分鐘。保持溶液60°C，滴加30g/L的FeCl3的溶液，同時滴加NaOH溶液以使體系穩(wěn)定PH值在3，當(dāng)所得產(chǎn)物呈現(xiàn)出黃色時停止滴加溶液和NaOH堿溶液。過濾出固體產(chǎn)物，用去離子水洗滌干凈，150°C烘干，將烘干后的彩色玻璃微珠放入馬弗爐中，加熱到600°C，焙燒30分鐘，在爐內(nèi)自然冷卻得黃色略帶紅色光澤玻璃微珠。 實施例11
稱取IOg玻璃微珠到250ml三口燒瓶中，加入200ml去離子水，攪拌水洗10分鐘，靜置片刻倒去上層液體，重復(fù)上述步驟兩次，水洗完畢。向燒瓶中加入80ml去離子水，用NaOH調(diào)節(jié)PH值到9攪拌10分鐘，靜置片刻倒去上層液體，堿洗完畢。加入80ml去離子水，用鹽 酸調(diào)節(jié)PH值到2. 5攪拌10分鐘。將溶液加熱到60°C，以0. 3ml/min的速度滴加100g/L的TiCl4溶液，同時滴加質(zhì)量百分比為10%的NaOH溶液以將體系pH穩(wěn)定在2. 5，當(dāng)所得產(chǎn)物呈現(xiàn)出藍色時停止滴加TiCl4溶液和NaOH堿溶液。然后用氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH值到11攪拌10分鐘，靜置片刻倒去上層液體，堿洗完畢。加入80ml去離子水，保持溶液60°C，以0. 3ml/min的速度滴加50g/L的氯化鈷溶液，同時滴加NaOH溶液以穩(wěn)定PH值在11，當(dāng)所得產(chǎn)物呈現(xiàn)出藍色時停止滴加氯化鈷溶液和NaOH溶液。過濾出固體產(chǎn)物，用去離子水洗滌干凈，用150°C烘干，將烘干后的彩色玻璃微珠放入馬弗爐中，加熱到600°C，焙燒30分鐘，在爐內(nèi)自然冷卻得藍色略帶紅色光澤的玻璃微珠。
權(quán)利要求
1.一種干涉彩色玻璃微珠，其特征在于包括球形的普通無色玻璃基質(zhì)和依次包覆在其外表面的金屬氧化物涂層，所述金屬氧化物涂層為一層或多層，所述各層金屬氧化物涂層的厚度滿足下述公式2nd+l/2 λ =kλ 其中η為金屬氧化物的折射率；d為涂層的厚度； λ為干涉相長光波波長，取值為350 770nm ； k取值為除O以為的自然數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的干涉彩色玻璃微珠，其特征在于所述的k取值為1-3。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的干涉彩色玻璃微珠，其特征在于所述的金屬氧化物涂層中 的金屬氧化物選自二氧化鈦、氧化鐵、氧化鋯、氧化硅、氧化鈷、氧化鉻、氧化鎳、氧化鋁、氧化鑰;、氧化鑰、氧化猛。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的干涉彩色玻璃微珠，其特征在于所述的干涉彩色玻璃微珠的直徑為
5.一種干涉彩色玻璃微珠的制備方法，其特征在于包括以下步驟 (a)將普通無色玻璃微珠經(jīng)前處理后置于水中，攪拌使其懸浮，然后根據(jù)與待包覆的金屬氧化物相應(yīng)的金屬鹽水解時的PH要求，調(diào)節(jié)體系的pH至設(shè)定范圍，再在攪拌的狀態(tài)下于20-70°C滴加相應(yīng)的水溶性金屬鹽溶液，同時通過相應(yīng)酸堿度調(diào)節(jié)使體系pH值穩(wěn)定在前述PH設(shè)定范圍，而使金屬鹽不斷水解為金屬氧化物或金屬氫氧化物，并均勻地包覆在玻璃微珠的表面，最后在當(dāng)該包覆層達到設(shè)定厚度、呈現(xiàn)預(yù)定色彩后，停止包覆； 所述待包覆的金屬氧化物涂層為多層時，待第一種金屬的氧化物或金屬氫氧化物包覆在玻璃微珠表面后，再滴加其他各金屬氧化物相應(yīng)的水溶性金屬鹽溶液并相應(yīng)調(diào)控水解時體系的pH值而進行依次包覆； (b)過濾、洗滌，干燥； (c)煅燒，自然冷卻后即可得表面涂層光滑致密的干涉彩色玻璃微珠。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的干涉彩色玻璃微珠的制備方法，其特征在于所述水溶性金屬鹽溶液的濃度為10-100g/L，滴加速率為10-50mL/h。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的干涉彩色玻璃微珠的制備方法，其特征在于如包覆的金屬氧化物是二氧化鈦，所用水溶性鹽是四氯化鈦；如包覆的金屬氧化物是氧化鐵，所用水溶性鹽是三氯化鐵；如包覆的金屬氧化物是氧化鋯，所用水溶性鹽是氯氧化鋯；如包覆的金屬氧化物是二氧化硅，所用水溶性鹽是硅酸鈉；如包覆的金屬氧化物是氧化鈷，所用水溶性鹽是氯化鈷；如包覆的金屬氧化物是氧化鉻，所用水溶性鹽是氯化鉻；如包覆的金屬氧化物是氧化鎳，所用水溶性鹽是氯化鎳或硫酸鎳；如包覆的金屬氧化物是氧化鋁，所用水溶性鹽是氯化鋁或硫酸鋁；如包覆的金屬氧化物是氧化釩，所用水溶性鹽是偏釩酸鈉；如包覆的金屬氧化物是氧化鑰，所用水溶性鹽是鑰酸鈉；如包覆的金屬氧化物是氧化錳，所用水溶性鹽是氯化錳或硫酸錳。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的干涉彩色玻璃微珠的制備方法，其特征在于，所述待包覆的金屬氧化物為TiO2時，在滴加其相應(yīng)的水溶性金屬鹽溶液進行涂覆之前，根據(jù)SnCl4水解時的pH要求，調(diào)節(jié)體系的pH至設(shè)定范圍，在攪拌的狀態(tài)下滴加SnCl4溶液以在玻璃微珠表面預(yù)先包覆一層SnO2晶型促進劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的干涉彩色玻璃微珠的制備方法，其特征在于所述SnCl4以SnO2計量，所述鈦的水溶性金屬鹽以TiO2計量，SnCl4的加入量為鈦的水溶性金屬鹽摩爾量的 1%-10%。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的干涉彩色玻璃微珠的制備方法，其特征在于所述步驟(b)的干燥溫度為50-200°C ;所述的煅燒溫度為200-800°C，煅燒時間為20_100min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種干涉彩色玻璃微珠及其制備方法。其特征在于包括球形的普通無色玻璃基質(zhì)和依次包覆在其外表面的金屬氧化物涂層，所述金屬氧化物涂層為一層或多層，所述各層金屬氧化物涂層的厚度滿足下述公式2nd+1/2λ=kλ，其中n為金屬氧化物的折射率；d為涂層的厚度；λ為干涉相長光波波長，取值為350～770nm；k取值為除0以為的自然數(shù)。該干涉彩色玻璃微珠外表面的金屬氧化物涂層光滑致密，反射性能好，顏色多樣可調(diào)；制備工藝簡單，便于推廣應(yīng)用。
文檔編號C03C17/23GK102951849SQ20121041789
公開日2013年3月6日 申請日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者張智, 徐洪濤, 胡愛紅 申請人:湖北工業(yè)大學(xué)