硫酸钡钒酸铋复合颜料的作用

硝酸铋是一种重要的无机化学品，常用于合成陶瓷、玻璃等材料。在工业生产中，硝酸铋可以与黑化水剂配合使用，用于制作烟火、信号弹和火药等炸药品。下面介绍一种常规的硝酸铋配黑化水剂的配比方法：
首先需要准备好所需材料，包括硝酸铋、黄芥末、硫磺、硝酸钠、甘油等。按照以下配比进行混合：
硝酸铋：黄芥末：硫磺：硝酸钠：甘油 = 10：3：2：3：25
具体的操作步骤如下：
1先将硝酸铋加入到一个干燥、洁净的容器中。
2将黄芥末、硫磺和硝酸钠按上述比例混合在一起，慢慢加入到硝酸铋中。
3用力搅拌，使混合物充分均匀。
4加入甘油，继续搅拌，使混合物变得湿润。
5最后，将混合物通过细孔过筛，使粒径均匀。
总之，配比方法对于这种化学混合物的制备至关重要。在实际操作过程中，需要保证每种材料的比例准确无误，以免出现安全事故或者生产效果不佳的情况。同时还要注意避免混合物受潮、受热等因素的干扰，保证混合物的质量和稳定性。

矿山开采出来的云母原矿，经第一次手选选出工业原料云母，再经多次加工，分选成各类规格的成品云母片，整个加工过程中，产生大量云母边角料。以白云母为例，从矿山开采云母原矿经第一次加工，只能选出约30%的工业原料云母(≥4cm2)，其余的便成为云母渣和其他废料。这些工业原料云母经第二次加工，只能选出15%左右的厚片云母。再进一步剥离成薄片，加工成各种零件，还有大量的损失。从云母开采到加工成各种类云母成品，总的利用率不超过3%～10%。其余90%以上都是云母碎渣。

在我国，云母加工厂中剥片后的云母废渣，以及云母零件加工后的云母边角料，除了一部分用于造纸和制云母粉外，一部分被废弃。长期堆积，资源浪费，还造成环境污染。

在云母工业中，所谓综合利用，是指除使用大片云母以外，还充分利用开采出来的一切细碎云母，还包括合成云母中的细碎云母，以提高企业的经济效益。云母综合利用的途径非常多，归纳起来主要有以下几个方面:①生产云母纸;②生产云母粉;③生产云母陶瓷;④生产云母熔融制品;⑤生产云母珠光颜料;⑥生产云母增强塑料。

由于综合利用途径的扩大，以及各种云母制品品种的增加，云母企业的产品结构从过去以生产大片云母为主的产品结构，已逐渐转移到现在以加工碎云母为主要产品的产品结构。如云母纸的大量生产，在大型电机中已大量取代了云母薄片产品。产品结构转变的另一个特点是生产电气材料转向生产非电气应用材料。

一、生产云母纸及其制品

长期以来，云母一直是电气工业中不可缺少的绝缘材料。例如10万千瓦，10千伏级的两极汽轮发电机，要用1000kg云母带，其中云母约占450kg。目前，虽已出现很多新材料，但还没有任何一种绝缘材料能够取代云母。随着电气工业的发展，对云母的需求量不断增加。但云母开采困难，剥制片云母全凭手工操作，出成率极低，解决这一矛盾的有效途径就是云母纸的制造与利用。

云母纸首先由法国研制成功，于1947年投入生产并取得专利权。云母纸制造技术与大规模集成电路、高温塑料、光导纤维并驾齐驱，在国外被誉为对当代电气、电子工业作出重要贡献的四大技术之一。可见云母纸的制造在现代化技术中的重要作用。

我国自20世纪60年代后，依靠本国的技术力量，也研制成功了粉云母纸，70年代后又先后研制成功大鳞片云母纸、合成云母纸等新型材料。目前在大电机上几乎全部用粉云母纸做主绝缘体。

(一)云母纸的生产工艺

云母纸的整个生产工艺过程及设备同其他类纸相比，最大的差别在于制浆工艺不同。云母纸的生产工艺如下:

制造云母纸浆→云母纸抄造→成品整理→胶粘剂→补强材料→云母纸制品

(二)云母纸浆的制造

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，然后将适合于制造云母纸的云母鳞片分选出来，并与一定数量的水混匀的过程，就是云母纸浆的制造过程。

云母纸是由多层云母鳞片之间的吸引力(范德华力等)结合在一起而形成的。因此，面积越大，厚度越薄的云母鳞片，制成的云母纸性能就越好。为了保证云母纸的质量，云母纸浆鳞片应符合如下要求:薄片厚度为微米级;鳞片厚度比50～100以上;鳞片面积大小均匀;表面缺陷少;表面清洁纯净，未受污染。

云母纸浆的制造方法一般采用煅烧化学制浆法、水力制浆法等。

1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结构水，使云母碎片沿垂直于解理面的方向膨胀，质地变软，再用化学处理，使云母片充分地解理分裂，再洗涤、搅拌，这种方法叫煅烧化学制造法，俗称熟法。抄造成的云母纸叫熟云母纸，又叫粉云母纸，工艺流程如下:

非金属矿产加工与开发利用

化学处理法又分为:

(1)酸碱法

将煅烧云母不经冷却就放入浓度为2%～10%的Na2CO3溶液中浸泡5～30分钟，再加入浓度为2%～3%的HCl或H2SO4，使其发生中和反应，产生大量的CO2气体，促使已初步膨胀的云母片进一步膨胀破裂，然后经机械搅拌，加水清洗成云母浆。

(2)碳酸铵法

将煅烧后的云母熟料浸没在碳酸铵溶液中，然后将吸泡了碳酸铵溶液的熟料在反应釜中加热到100～400℃，(NH4)2CO3就分解成CO2和NH3，云母层被进一步撑开破裂，搅拌成浆。

(3)酸处理

将云母熟料浸没在2%～5%的稀酸中，加热处理成浆，处理条件为:固∶溶液为1∶8～1∶12，处理温度为90～100℃，时间为30～60分钟。

2水力制浆法

在特制的腔体内，用高压喷射水流将云母片剥离破碎成细小鳞片，然后用选矿方法将适合造纸的云母鳞片分选出来的方法。其过程为:

云母碎料→分选→水洗→水力制浆→水力旋流分级→脱水浓缩

(三)云母纸的抄造工艺

云母纸的整个生产工艺过程及设备同生产其他类型的纸相比，最大的差别在于制浆工艺不同。云母纸的抄造工艺及设备，从整体看与其他各类纸和纸板的制造工艺和设备相同。

造纸机的构成:网部、压榨部、烘干部、整饰部、卷取部、传动部等。浆料池中的2%～3%浓度的云母浆用水稀释到03%～07%的浓度。放入顺流溢浆式网槽内。圆网笼一转入网槽浆液中，就开始对浆液的过滤作用，即浆体水分漏过筛网，云母片就滤在网笼上，当浆液流速与网笼的线速度一致时，就能够均匀上浆，形成均匀的云母纸胎。

云母纸胎随着圆网笼在网槽内不停的转动而连续成型，成型的纸胎在伏辊的作用下，由无端环形毛毯包绕而过，由于毛毯的比表面积远远大于圆笼的比表面积，所成的湿胎纸就被转附在毛毯上，被毛毯托住，经真空吸水箱、压榨部进一步脱水，在此抄造过程中，网部脱去的水分约为95%～98%，在毛毯的保护下，传送到蒸汽烘缸部分干燥，再送到卷纸部分卷取，即为云母纸的抄造成型过程。

(四)云母纸制品

不论是煅烧型云母纸(熟纸)还是非煅烧型云母纸(生纸)，其机械强度都很低，一般不能直接使用。因为云母鳞片之间全靠剩余键力结合，而且云母鳞片新鲜表面很易吸收水分、羟基以及其他类型的离子或分子气体，这样就影响了云母的紧密结合，所以云母纸需与胶粘剂、补强材料一起做成各种制品，如云母板等，才能满足不同用途的要求。

1原材料及要求

1)云母纸胎:经检验合格的云母纸胎。

2)胶粘剂:应选用电气绝缘性能好、防潮、耐水、耐药品、热稳定性好、胶粘能力优异、机械强度高的胶粘剂。如虫胶，改性有机硅胶，改性有机钛环氧胶，聚酯还氧胶，磷酸盐，硼酸盐等。

3)补强材料:常用无碱玻璃布，云母带纸(桑皮纤维所制，高度浸渍能力，机械性能好，厚度为0025～0005mm，拉力大，重量轻)，电话纸(不经漂白的硫酸纸浆制成)，聚酯薄膜，全芳香族聚酯酰铵纤维纸等。

2生产工艺

将云母纸和补强材料裁成要求大小，据成品厚度搭配毛坯，涂刷胶粘剂后，在100～130℃温度下烘熔，以10～20kg/cm2的压力压制5～30分钟，冷却至室温后出料。工艺过程如下:

云母纸+补强材料+胶粘剂→经热压固结而成。

3常见的云母纸制品

根据胶粘剂的种类、用量和补强材料不同，将云母纸制品分为粉云母带、柔软粉云母板、塑型粉云母板、耐热粉云母板、粉云母箔等。

(1)粉云母带

如:多胶粉云母带:含胶35%以上，厚度014～016mm;

少胶粉云母带:含胶量5%左右，厚度014mm;

三合一粉云母带厚度014～016mm;

防火粉云母带:厚度01～015mm;

柔软云母板:厚度042mm;

粉云母纸:厚度004～008mm。

(2)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，在外力作用下可以制成不同形状的零件，如管材等。

生产方法:先将玻璃布平铺于工作台上，均匀地刷上配好的胶粘剂，平放粉云母纸再刷胶粘剂。根据制品的厚度而增加粉云母纸的张数。如果是双面补强，则再加上一层玻纤布，而后将此制好的塑型粉云母板坯放在铁丝网上，140～150℃烘干2h。将烘干的毛坯按厚度叠成板坯，按柔软粉云母板相同的顺序排料，而板坯张数则根据厚度要求来确定，摆平后进行压制。压制条件为140～160℃预热20～40分钟，而后在15～20kg/cm2压力下压制15～20分钟。

(3)耐热粉云母板

改进的耐热粉云母板主要取决于胶粘剂。云母本身耐热在600℃以上，耐热胶粘剂有无机胶粘剂、有机胶粘剂(特殊型的)和有机与无机混合胶粘剂等。如:耐热有机硅胶、磷酸铵类、磷酸铝类、硼酸盐类、硅酸盐类。

(4)粉云母箔

由粉云母纸、胶粘剂与补强的玻纤布或电话纸经烘熔压制而成，它在一定温度下具有可塑性，可做电机、电气卷绕绝缘材料。

二、云母陶瓷

(一)概述

云母陶瓷可分为天然云母陶瓷和合成云母陶瓷，天然云母陶瓷又称为云母玻璃(国外常称glass bonded mica)，合成云母陶瓷又称陶瓷塑料(国外称supramica或eramoplas-tic)。英国人在1918年首先搞成熔融玻璃黏结云母来制造板材，1921年美国获得了用天然云母生产云母陶瓷的专利，我国在20世纪60年代初开始进行天然云母陶瓷的研究，并进行了小批量生产。

云母陶瓷的生产，通常是先将云母粉碎，然后与特种玻璃粉或其他无机粉料按一定比例混合，经压坯、焙烧、热压或注射成型、退火等工艺制成的一种复合材料。

(二)生产工艺

1原料要求与配方

云母陶瓷的原料组成为云母粉、玻璃粉、少量矿化剂或助熔剂。

云母粉:纯度>98%，水分<15%，粒度60～100目≥60%、100～200目≤30%，－200目≤10%。

玻璃粉:选用软化点低，浸润性好的铅玻璃(PbO=816%，B2O3=184%)，要求粒度为－200目，800℃澄清均化，使云母在高温下不至于结构被破坏，从而不失去云母原有的性质。

矿化剂:能起助熔剂作用，降低烧结温度。矿化剂种类有K2CO3，Na2CO3，AlF3，PbF2，Na3AlF6，K3AlF6。添加量为1%～3%。

配方:通常玻璃粉质量占30%～50%，云母粉占50%～70%，矿化剂占1%～3%。

如果热压产品形状复杂，可适当增加玻璃粉用量，使其≥60%，增加云母粉细度。

如果热压产品形状简单，可适当增加云母粉用量，云母粒度可稍粗，这样压出来的产品在电性能、强度、热稳定性等方面更为理想;注射成型工艺中，要增加玻璃粉用量。

2热压成型工艺

非金属矿产加工与开发利用

脱模后，为了消除热应力，需要对其退火。将脱模后的产品放入隧道炉中，使入炉温度与脱模温度相近，并使温度均匀降低，降温速度为30℃/h，当出口温度低于60℃时出炉，即得云母陶瓷成品。

(三)云母陶瓷的特点及用途

云母陶瓷是一种复合物，兼有云母、陶瓷、塑料三者的优点，即既具有塑料那样的热塑性，又具有云母的优良的电气绝缘性和可加工性，还具有陶瓷的耐高温性，是一种具有多种性能的复合材料。

云母陶瓷制品主要用在电气设备中做绝缘件，在邮电、无线电、宇航等方面有其广泛的应用。

云母陶瓷的品种较多，除了用熔融玻璃做黏结剂的云母陶瓷以外，还有磷酸盐结合云母陶瓷，热压纯云母陶瓷等，生产工艺均相近。

三、云母珠光颜料

(一)概述

自古以来，珍珠与宝石一样是贵重的装饰品，珍珠之所以能作为装饰品，是由于它具有珍珠光泽。人们早就盼望用人工的方法制造出珍珠光泽的装饰品。早在17世纪中叶(1650年)巴黎的捻珠制造商从淡水鱼(obeitte)的鱼鳞中提取鸟嘌呤的微细晶，即具有珍珠光泽的天然珠光素，再把它分散于凝胶中，然后把这种凝胶灌入空心玻璃内，冷却固化成型，就制成了模造珍珠。

天然珠光素(别名鱼鳞)有两个缺点:一是原料来源短缺，质量低，价格高;二是色泽鲜明度容易变化，质量不稳定。

从此以后几百年中，在发展模造珍珠的同时，逐步发展起来了珠光颜料的人工合成生产技术。合成珠光颜料主要有铅的化合物，如碱式碳酸铅2PbCO3·Pb(OH)2，主要用于陶瓷彩釉、美术、化装用品、防锈漆、户外用漆用珠光颜料。铋的化合物，如碱式碳酸铋(BiO)2CO3H2O，用于珠光塑料的添加剂和化妆品的附着剂。由于铅、铋化合物具有毒性，无法在食品容皿、化妆品、玩具涂层等方面使用，因此急需寻找一种无毒、廉价的珠光颜料，于是就出现了云母珠光颜料———云母钛。

几十年前，美国杜邦公司开发了一种在鳞片云母表面涂上一层二氧化钛薄膜的技术，与以往的珠光颜料天然珠光素、铅及铋化合物相比，具有原料来源广，价格低，无毒性，性能稳定，用途广等优点。目前，这种云母珠光颜料在国际上需求量很大，国内需求量也在不断增加，这是云母综合利用的一个新的重要方面。

(二)云母钛珠光颜料的制法———水解制取法

水解制取珠光云母的工艺过程:

白云母原料→湿法粉碎→分级→水解镀钛→水洗→脱水→干燥→焙烧→制品。

湿法粉碎得到的云母鳞片，其表面光滑、擦痕少、性能好、珍珠光泽强，常被采用。分级是为了获得大小合适的云母鳞片，当薄片云母大小为5～27μm时，所制得的珠光云母光泽强，能发出均匀的艳光;<5μm时光泽较均匀，>40μm时光泽强，但不能发出均匀的艳光。工业生产中镀钛所用的钛盐常用TiOSO4，，TiOSO4在水解过程中，产生的一种偏钛酸H2TiO3的物质，沉淀覆盖在云母鳞片上，形成一层均匀的H2TiO3薄膜，再将覆盖有H2TiO3薄膜的云母进行焙烧后，结晶出TiO2的晶体薄膜。其反应过程为:

非金属矿产加工与开发利用

该反应为吸热反应，并且伴有H+参加反应，故水解受两个方面的影响:温度和水解液的pH的值。温度和pH值对水解过程的影响如下:

1温度

水解温度高，钛盐水解率增大，水解速度快，水解产物TiO2·xH2O颗粒粗，珠光效应均匀。水解的温度低，钛盐水解速度慢，生成的TiO2·xH2O颗粒细而均匀，珠光效应较强，但工业生产中，低温下TiOSO4水解率低，浪费药剂，成本增高。从珠光效果、生产成本综合考虑，95℃为最佳水解温度，既能获得较高的水解率，又能保证珠光颜料具有较佳的珠光效应。

2pH

当pH>4时，水解速度快，生成的TiO2·xH2O具有胶质特征，很难覆盖在云母表面形成云母钛，同时由于水解速度快，生成的TiO2·xH2O颗粒粗，焙烧后光泽较差。当pH<17，将抑制TiOSO4的水解，引起水解率降低;另一方面，浓的热硫酸对白云母表面产生腐蚀，引起表面缺陷，粗糙度增大，使制得的云母钛漫反射加强，光泽降低。最适合的水解pH=2～17。

3水解时间

水解时间一般3～5小时就能达到水解平衡，继续延长反应时间，则使微细偏钛酸凝聚，形成粗粒集合体，难于被云母表面吸附形成云母钛。

焙烧的目的在于脱除偏钛酸中的胶体水、SO42－、SO3等杂质，使TiO2结晶，增强云母钛的珠光效应。经试验，800℃熔烧2～3h，就能完成TiO2的结晶和晶型转化。

这种工艺生产的云母钛，表面的TiO2多为锐钛矿晶体薄膜。

武汉工业大学北京研究生部吴一善等人研究结果认为:在水解过程中，加入晶形转化剂AB2化合物(具有金红石结构)，可促使云母表面的TiO2·xH2O在焙烧过程中转化为金红石型的TiO2，因为金红石型结构更为稳定，物理、光学性能更为优异，是云母钛的理想形式。

(三)云母珠光颜料的主要用途

1)塑料填料:化妆品，食品容器用塑料的填料，使制品具有珍珠光泽。

2)装饰涂料填料:如丙烯酸类塑料纽扣涂层;小轿车车身涂料填料;化妆品如唇膏、指甲油的填料。

四、云母粉的生产

(一)云母粉的用途

>5目云母粉主要用作石油钻井泥浆材料;

8～20目云母粉用作油毡屋面的材料中防粘层，防护层，电缆包裹层;

40～60目云母粉用作电焊条药皮原料;

60～120目云母粉用作云母陶瓷的基本原料;

100～－325目云母粉在油漆、橡胶、塑料等工业中用作填料。

在油漆中使用云母粉有如下优点:

1)云母粉能反射光和热能，可减少紫外线或可见光对漆膜的破坏;

2)增强涂层的耐酸、耐碱和电绝缘性能;

3)云母薄片能反光，珍珠光泽使涂层美观;

4)提高涂层的耐候性、抗冻性、抗腐性、坚韧性和密实性;

5)可代替部分昂贵的油漆颜料原料钛白粉，降低成本。

(二)云母粉的生产方法

1干法

干法生产云母粉一般采用粗碎、细碎和超细粉碎三级粉碎工艺。

粗碎:排料粒度<25mm，常用锤式破碎机，主要是挤压、劈裂作用。

细碎:排料粒度<2mm，常用万能粉碎机，剪切力为主。

超细粉碎:进料<100目，排料粒度<325目，常用气流粉碎机，以碰撞、摩擦、剪切力为主。

干法云母粉特点:表面擦痕多、薄片破损严重、强度下降30%，但产量大、成本低。

2湿法生产

湿法生产云母粉一般采用辊碾机，辊碾机是一只直径为180～3000cm，高90～150cm的圆形钢筒，底座衬上木块，碾辊半径50～76cm，碾辊的表面是木质或其他软制材料制成。辊碾机分为双碾辊和四碾辊两种，碾辊公转转速为15～30转/分。

生产过程是在清洗过的鳞片云母中加入30%～45%的水，形成糊状，放入辊碾机中，辊碾一定时间后，将辊碾机中的浆料稀释、过筛，送到沉淀池内再稀释，静置一段时间，把沉淀下来的粗料重新返回辊碾机中再碾磨，细云母粉的悬浮颗粒经输送管打入另一只池中沉淀36小时以上，把清水吸掉，云母粉浆料再经压滤或离心脱水、热空气干燥，可得325目的云母粉。

湿法云母粉特点:云母片擦痕少、表面光滑、对机械强度影响小，强度损失<5%，但生产工艺复杂，成本高。

五、云母增强塑料

1概述

云母增强塑料是一种利用径厚比很大的云母鳞片，经偶联剂处理后，与热塑性树脂或热固性树脂制成的复合材料。

1972年，加拿大多伦多大学化学工程系伍法哈姆(RTWoodham)教授首先利用云母制成云母增强塑料的复合材料。

云母鳞片要求:径厚比值越大，其制品的强度越高。

偶联剂:由于云母与塑料是两种不同性质的物质，它们之间有很大程度上的不相容性，再加之云母与塑料的弹性模量不一致，界面间易产生剪切应力，影响其复合材料的力学性能。偶联剂又称表面处理剂，它能把两种不同性质的物质通过化学作用或物理作用结合起来，即它能把无机填料(云母)和有机高分子基料(塑料)两种不同性质的物质紧密地结合起来，因此，偶联剂也是无机物和有机物界面间的桥梁。常用硅烷类偶联剂对云母粉进行表面改性。

2生产工艺

云母粉→表面改性→加入树脂混炼→熔融→注射成型→冷却→脱模。

要求云母径厚比>100，粒度分布窄，用量占工程塑料的30%～50%，最高可达70%。偶联剂的用量为填料的05%～3%。

3云母增强塑料性能及用途

1)力学性能:强度高，与玻璃钢相似，其特点能使塑料在二维方向增强，而不是像玻纤或石棉只沿一个方向增强。云母增强塑料的抗拉强度、抗弯强度与玻璃钢大致相同，热变形温度比玻璃钢高，唯一的缺点是缺口冲击强度不如玻璃钢好，这一点可以通过添加少量玻纤而被克服。

2)热学性能:云母增强型塑料的热膨胀系数、收缩率在各个方向均匀下降，而不像玻璃纤维增强塑料在不同方向有不同的收缩率。

3)电器绝缘性能:击穿电压高，加上硅烷联偶剂的使用，在潮湿的环境中也能保持它的力学性能和电学性能。

4)化学稳定性好:耐酸、耐碱以及有机溶剂，云母不饱和树脂，云母环氧树脂可做防腐涂层。

5)防辐射性能好:可防止塑料老化。

6)主要用途:小型汽车前保险杠、仪表盘、轻型飞机机翼，轿车上所用的塑料大部分为云母工程塑料。

六、合成云母熔铸制品

1概念

合成云母熔铸制品是采用合成云母碎晶片作为主要原料，经配料、熔化、浇注成型、结晶退火等工序而制成的一种耐高温、可加工、抗腐蚀的新型无机绝缘材料。

国外对合成云母熔铸制品的研究是从20世纪60年代后期开始的，20世纪70年代初，我国也开始了合成云母熔铸制品的研究和小批量生产。

2制作工艺

(1)原料及要求

合成氟金云母:晶体化学式为KMg3〔AlSi3O10〕Fe，使用温度为1100℃，熔化温度1370℃;添加剂:ZnO，Cr2O3，Be2O3，PbO，CaF2;用量为8%，其作用主要是改变制品的结晶温度，改变晶粒的尺寸和形状，改变材料的化学稳定性。

(2)生产工艺

原料配比→熔融→浇注→结晶→退火→制品

使原料在1420℃下呈熔融状态，均化2～3h后，将流动的熔体注入模具内成型。板状制品一般用重力浇注成型，管、环状制品采用离心浇注成型;为了消除结晶过程和冷却过程所产生的内应力，必须对其退火，一般制品退火温度是从600℃开始的。

合成云母熔铸制品是一种云母微晶聚合体，经X射线衍射分析，其结构与合成氟金云母一致。

3性能

1)机械加工性好:可用一般的机械加工方法进行切割、钻孔、铣刨、磨抛，并能加工成形状复杂的零件，其尺寸精确，表面光洁。

2)化学稳定性好:耐酸碱、耐有色金属及碱土金属熔融体的腐蚀。

3)热稳定性好:将其加热至800℃后立即放入冷水中，反复几十次也不会产生爆炸。长期使用温度1100℃。

4)电绝缘性:是很好的电绝缘材料。

5)机械强度:具有一定的韧性，但还是一种脆性材料。

4应用

金属热处理行业:合成云母熔铸制品的加工性，耐高温性，电绝缘性，机械强度等方面，一般材料(陶瓷，塑料)都不能与之相比，用于金属热处理设备中的离子氮化炉的阴极绝缘件。

有色冶金:作输送Zn、Al合金熔体的管道材料。

国防工业:作导弹喷口喉衬材料。

通常这些组成物是由金属氧化物在有机溶剂（油性）如矿物油中形成的陶瓷组成物。这些牢固地附着在玻璃窗上的不透明的外围边框涂料一般是用氧化物着色剂如氧化铬、氧化钴和氧化镍使涂料呈黑色。从环保和经济的观点考虑，用水性涂料代替上述有机溶剂型涂料的要求越来越迫切。这种涂料如美国专利5698026中所述，它具有比传统陶瓷/有机涂料固化温度低的优点。涂料在高温固化时会使玻璃板产生不希望的视觉扭曲。专利5698026中的涂料是一种硅酸碱石灰盐涂料，采用金属氧化物颜料为玻璃着色。这种涂料存在的一个缺点是在同样用量的金属氧化物颜料情况下，水性硅酸盐涂料的颜色不如油性涂料黑。如果这两种不同的涂料用于同一辆汽车不同的玻璃窗上，必须调整配方以使颜色看起来基本一样，而稍微多加些金属氧化物颜料并不能有效地加深水性硅酸盐涂料的颜色以达到适宜的颜色。因此，需找到另外加深硅酸盐涂料颜色的方法，并对涂料优异的性能无负面影响。
本发明的一个目的是提供一种能显示深色的水性涂料组成物。本发明的另一个目的是提供一种更具光不透明性的水性涂料组成物，以保护粘接剂。本发明的再一个目的是提供一种与所涂覆的玻璃基材热膨胀性相匹配的涂料。
在此，本发明披露了一种特别适用于钠钙玻璃的高固体水性涂料组成物。组成如下：
（1） 15%~30%（质量）的水溶性硅酸钠，
（2） 20%~30%（质量）的水，
（3） 足量的水溶性碱以使组合物的pH值至少为105，
（4） 微细金属氧化物粉末，可从下述组成从选择：氧化铜、氧化铁、氧化镍和氧化钴及其混合物，用量为25%~50%（质量），粒径小于7mm，
（5） 可选择地加入可在1300℃以下熔融的玻璃烧结物粉末，用量为15%~40%（质量），平均粒径小于10mm，
（6） 0~25%（质量）熔点至少为1700℃的钠钙玻璃粒子，该玻璃粒子的平均粒径小于20mm，
7） 0~10%（质量）的氧化锌。
另外，组合物中最好含有少量的氢氧化铝。本发明另一方面涉及制备上述水性涂料的一个较好的工艺，是将各成分分成两步混合而成。先将金属氧化物和低熔点成分与水混合在一起，该混合物再与剩余的成分混合在一起形成涂料。根据本发明的另一方面，使涂装在玻璃板上的涂料固化成膜。
本发明的组成物是用于涂装玻璃的水性涂料，如用于挡风玻璃四周边框“遮光”区域。如上所述，玻璃涂料成分由硅酸盐、水、水溶性碱、金属氧化物粉末（如氧化铜）、低熔点玻璃烧结物粉末和可选择地加入的由钠钙玻璃组成的一种或两种高熔点玻璃粒子及氧化锌组成成分。组成物的成分下面将作进一步的讨论。金属氧化物粉末，如氧化铜，使涂料呈黑至灰色。正如上面指出的，要求涂料的深度与汽车玻璃窗上其它涂料的颜色相当，或看起来基本相似。然而与预期的相反，加入更多的金属氧化物粉末无助于加深涂料黑灰色。而通过增加低熔点玻璃烧结物的用量，提高涂料的固含量，无需多加金属氧化物粉末就可加深玻璃颜色。可以认为涂料颜色加深的原因是低熔点玻璃陶瓷熔融时润湿了金属氧化物粉末，使得金属氧化物粉末看起来颜色加深了。对于本发明应用而言，无需证明这个推测是否正确，也不必理解。我们仅对无需多加金属氧化物着色剂即可加深涂料的颜色这一意外结果提出一种解释。
低熔点玻璃烧结物也可改进对玻璃、PVB（用来做挡风玻璃层压片）和氨基甲酸酯（通常用于密封及粘合汽车中的玻璃）的附着力。还可以加入氧化锌以进一步提高涂料对玻璃的附着力。这些成分以及可选择地加入的成分，下面均将详细讨论。
水溶性硅酸钠的含量为本发明组合物的15%~30%（质量），较好的量为15%~25%，在此“组合物的质量份”是指占组合物总质量的百分比。它们可以是单一的硅酸钠或硅酸盐的混合物。在本发明中有用的水溶性硅酸钠可用通式SiO2:Na2O来表示，两种氧化物的摩尔比为2:1~4:1。除了水溶性硅酸钠以外，本发明中也可含有与通式有类似结构的水溶性硅酸钾。当用这些成分时，其用量一般较少，较好的是小于5质量%，一般为组成物的5%~10%（质量）。
组成物需要的另一个成分是水，其用量为总组成物质量的20%~30%，较好的量为20%~25%。组成物中还包括水溶性碱，用于调整涂料组合物的pH值至少为105，较好的在125以上，更好的是约为135。为赋予涂料要求的贮存期，提供具有上述pH值的组成物是必须的。例如，pH值大于13的本发明涂料的活化期至少为3个月。可使用的水溶性碱如氢氧化钠和氢氧化钾等，优选氢氧化钠。碱的用量取决于所用碱的种类及浓度。例如，采用2N的氢氧化钠，一般的用量为组成物的2%~10%（质量），较好的为3%~8%，最好为3%~6%。使用碱最佳的用量和品种已有成熟的技术在此可作参考。
组成物中还含有微细金属氧化物颜料，可以选择氧化铜、氧化铁、氧化镍、氧化钴和它们的混合物，其中最好含有氧化铜。颜料使涂料呈黑色，用量为组成物质量的25%~50%，较好的量为35%~50%。微细粉末颜料的平均粒径小于7mm，较好的为3~7mm，最好为5mm。根据混合物和金属氧化物的比例，这些组合物的颜色从黑到灰。氧化铜是较好的，它使组成物呈黑色。涂料组合物中不希望使用氧化铬，因为它影响涂料对玻璃的附着力，因此本发明涂料是不含铬的。
涂料中还含有玻璃烧结物粉末，它是低熔点材料，熔点低于1300℃。在水性涂料组成物中的用量为15%~40%（质量），较好的量为15%~35%，最好为15%~30%（基于本发明黑色涂料组合物）。低熔点玻璃烧结物的用量最好为总组成物质量的25%。低熔点玻璃烧结物是以粉末的形式使用的，平均粒径小于10mm，较好的为3~7mm，最好为7mm。用于本发明组成物中较好的玻璃烧结物材料（一般是指陶瓷烧结物）是金属硅酸盐，如硅酸锌、硅酸硼、硅酸铋、硅酸钛、硅酸锆、硅酸铝及其混合物，因此，这些玻璃烧结物如硅酸钛玻璃、硅酸锌硼玻璃和硅酸铋硼玻璃。许多这些玻璃烧结物可从General Colors公司和OHommell公司购得。其它一些工艺成熟的玻璃烧结物也可用于本发明。
本发明者发现在使用相同量的金属氧化物着色剂的条件下，使用相对多用量的低熔点烧结物粉末可使涂料具有更高固含量，并使涂料看起来更黑。另外，在涂料中使用了这种低熔点烧结物明显改进了对玻璃（被涂基材）及对PVB或氨基甲酸酯密封剂（可能与涂料接触）的附着力。PVB是用于层压挡风玻璃中，氨基甲酸酯密封剂是用于玻璃和汽车车身之间。
除了上述所需的成分外，涂料组成物中还可选择地加入钠钙玻璃（高熔点玻璃烧结物）粒子。该成分可改进涂料的温度稳定性和对玻璃的附着力。此粒子可以任何钠钙玻璃制成，这种类型的玻璃在玻璃工业是熟知的。用于汽车工业和建筑工业中的钠钙玻璃通常采用漂浮玻璃加工法制得的。它通常用下列基本组成物来表征，成分含量（基于总的玻璃组合物的质量百分比）：二氧化硅68~75；氧化铝0~5；氧化钙5~15；氧化镁0~10；氧化钠10~18；氧化钾0~5。此外，氧化钙+氧化镁为6%~15%，氧化钠+氧化钾为10%~20%。这些玻璃可包括着色剂如氧化铁、氧化钴或氧化铜。通常加入紫外线吸收剂如二氧化钛或氧化铈改进光学性能。带有着色剂或不含着色剂或其它助剂的钠钙玻璃都可用于本发明涂料组合物。希望用于涂料组成物的这些玻璃粒子与涂料施工的玻璃底材相似或相同，但这不是必须的。本发明对特定的钠钙玻璃的使用无严格规定。玻璃粒子为粉末状或球状。一般粒子的平均粒径小于20mm，较好为3~15mm。粒径最好的范围在5~7mm之间。
在涂料组成物中可选择地加入的钠钙玻璃粒子的量为涂料组成物总量的25%以下。这种高熔点玻璃粒子在水性涂料中较好的用量为20质量%以下，最好在10%以下。将玻璃粉碎到要求的粒径或通过购买均可得到这些粒子。当用丝漏涂装法施工涂料时，粒子最好呈球状，这样对丝网的磨损较小。球状玻璃粒子可从Cataphote公司购得，商品名为Glas-Shot，在球状粒子情况下，粒径为5~20mm或更小，因为这样最适用，但较小粒径的粒子不易购得。
无铬涂料还可地一步含有附着力促进剂：氧化锌。这种附着力促进剂象低熔点玻璃烧结物一样，可促进涂料对玻璃的附着力。此外，当涂料与作为层压挡风玻璃的乙烯接触时，这些附着力促进剂也可提高乙烯对玻璃的附着力。
氧化锌在组成物中的用量一般为10质量%以下，较好的量为2%~10%，更好为3%~6%，最好为4%~6%。用于涂料组合物中的氧化锌的平均粒径为2~3mm，但无严格限制。它同样可改进对乙烯和氨基甲酸酯密封胶的附着力。
本发明黑色涂料组成物中还含有表面活性剂。表面活性剂是熟知的材料，通常加到涂料中改进施工时液体涂料对基材的润湿性。表面活性剂如3M公司的“FC-171”等。在涂料组成物中的用量为01%~10%（质量），最好为025%~05%。另一种可选择地加入但是需要的成分是氢氧化铝，其用量为组成物质量的5%以下。一般加到涂料中的是氢氧化铝水合物，它可增加涂料的贮存期，并增加涂料对玻璃板的附着力。
该涂料组成物特别适用于汽车中的钠钙玻璃和建筑玻璃，但它的应用不限于此。它也可应用于其它玻璃如拱肩或装饰玻璃板，或玻璃以外的其他材料。
为了制备该涂料组成物，可将各成分加到一起，然后球磨，直至得到的成分的混合物完全均匀。如果它们（如玻璃粒子及可选择地加入的成分如玻璃烧结物）起始的粒径大于最终涂料所需的要求，研磨可使这些成分的粒径达到所需要求。制备涂料组成物更好的方法是两步法。第一步，金属氧化物和低熔点玻璃烧结物混合在一起，加入水形成混合物，一般采用常用于工业生产中的三辊磨混合这些材料。混合此混合材料并打碎聚集体降低聚集体的粒径。我认为用这种方法与水混合可润湿粉末粒子表面。第二步，继续用球磨机将混合物与涂料组成物中的其它成分混合。因为在第一步中金属氧化物/低熔点玻璃烧结物粒子已用水润湿，所以这些粒子易与最终成分混合。用这种方法制备的涂料可方便地用传统的施工工艺如丝漏施工法涂装在玻璃表面上。一般在室温下进行混合。碱可在第一步中加入，也可在第二步中加入，在第二步中加入较好。涂料具有良好的贮存期。但最好在涂料使用前再将金属氧化物和低熔点烧结物混合物加到其它成分中。
涂料制备完毕后，可采用任何工艺将其施工到基材上，尤其是用在汽车中的遮光玻璃板。玻璃板可用任何类型的按熟知的玻璃加工工艺制备玻璃。用于本发明的玻璃板希望是按熟知的漂浮玻璃加工法制备的钠钙汽车玻璃和建筑玻璃。
在上述应用中，通过任何涂料施工法按预定的式样施涂到玻璃板表面形成均匀的涂层，施工可采用如丝漏法，即用橡胶扫帚将涂料压过丝网穿过模板到玻璃板上。用丝漏涂装法将涂料施涂到汽车玻璃窗表面的工艺是熟知的。在这种情况下，丝漏施涂时特别希望周围的环境是潮湿的。用本发明涂料组合物施工时最佳的湿度环境是保持80±5%。通过保持涂料在施工所需粘度下的水含量，来保持潮湿的环境，以延长丝漏施工体系涂料的应用。最佳环境参见美国专利5509964中所述。称为“应用到玻璃上的涂料的设备和方法”。
涂料在预定模型中施涂到玻璃板上如在汽车玻璃窗的四周边框表面的不透明隐形带。汽车玻璃窗的隐形带是用于防止阳光照射而引起用于在车辆开口处安装玻璃窗的粘接剂降解，同时隐蔽位于玻璃边角下方的装置和结构成分。隐形带通常延伸到玻璃窗边角，并有足够的宽度以隐蔽下面的粘接剂和结构成分，但应尽量窄以使车辆的使用者有最大的视线。显然，在玻璃表面应用不同的涂料可使用其他预定的模型，这取决于固化涂料最终的用途。
当涂料用作汽车玻璃遮光时，较理想的膜厚为12~16mm。涂料可以施工成任何膜厚，但最佳膜厚应由特定的应用要求而定。
将本发明可固化涂料组成物应用到基材上后，易于在升温下烘烤足够的时间脱去水，固化成膜。固化可在任何温度下进行，但应低于玻璃软化点。由于水蒸发及固化在适中的温度下即可进行，如400℃以下，甚至在100~200℃之间，被涂玻璃不会软化，因此在适中的温度下固化不会引起玻璃变形。
而传统的有机溶剂型涂料需加热到玻璃软化点以上的温度进行固化。施涂到玻璃板上的涂料组成物一般先固化，以使被涂玻璃可进行进一步加工，即将玻璃板弯曲成所需的最终形状。将玻璃温度加热到其软化点以上以固化有机溶剂型涂料，可能会加快其形变。再次烘烤弯曲被涂玻璃，在高温下又使玻璃产品有可能第二次变形。由于本发明的涂料可在低于玻璃软化点的相对较低的温度下固化，因此，使玻璃产品变形的可能性最小。
此水溶性黑色涂料组成物可按任何方式干燥和固化。两种最好的方法是使施涂在玻璃上的涂料经受红外（IR）辐射或在微波炉中经受微波辐射。后一种方法尤其好，因为它可提供相对较小尺寸的简洁装置，需消耗和保持的能量较小。
在本发明一具体实施中，涂料组成物施涂到12￠￠×12￠￠的挡风玻璃样品表面上作为遮光带，在IR烘箱中涂料在150℃1min可固化，或在微波炉（4KW）不到1min即可固化。通过上述所用涂料组成物特例和被涂区域提出了本发明涂料固化用的最佳参数。
显然，本发明的涂料组成物可在适中温度固化是非常有益的，与需要明显以更高温度固化的涂料组成物相比节约了大量能源。此外，如上所述，当基材是玻璃时，固化传统有机溶剂型涂料需较高温度，这会引起玻璃板的视觉扭曲。本发明组合物克服了先前涂料在固化时需较高温度这个缺点。本发明的涂料尤其适用于玻璃，但也可用于涂装其他基材，如金属或塑料。
通常，被涂汽车玻璃接着将进行成型，如果玻璃要进行回火，将经受1150℃或更高，甚至1250℃的温度。这使涂料可进一步固化，虽然这对于基材上提供耐久和良好附着的涂层而言并不需要。
下面将举例更好地说明本发明。
实例
下面三个实例是按本发明制备的涂料组成物。所有成分的量均为总涂料组成物的质量百分比。
该黑色涂料组合物用丝漏涂装法施涂到玻璃（钠钙玻璃）板上，膜厚为16mm，在120℃IR烘箱中固化3min。
该黑色固化涂料具有均匀的涂膜及对玻璃优异的附着力，这可由下述方法证明：将被涂玻璃在60℃的热水槽中浸5d，而涂料没有脱层。
颜色比较测试
涂装玻璃表面并加热此玻璃至550℃以上使涂层完全固化。
其他四种涂料组合物制备如下：
将按本发明制备的两个涂料组成物（4、5）和不是按本发明制备的两个对比涂料（6、7）与常用油性涂料的颜色进行目测比较。
涂料（4、5）的黑度与油性涂料相当，而涂料（6、7）的黑色比不上同样的油性涂料，呈灰黑色。含有较多氧化铜着色剂的涂料（6、7）的颜色不如油性涂料深

铋作为可安全使用的“绿色金属”，除用于医药行业外，也广泛应用于半导体、超导体、阻燃剂、颜料、化妆品、消防、电子陶瓷等领域
铋剂通常指胶态次枸橼酸铋。常见的有枸橼酸铋钾胶囊、枸橼酸铋钾、胶体次枸橼酸铋等。口服后在胃酸作用下，形成铋盐和粘性凝结物，涂在胃表面，形成保护层并直接杀灭幽门螺旋杆菌；
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铋可做核反应堆的冷却剂；
铋合金具有不收缩的特性，用于高精度铸型；
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铋同时还是绿色材料，完全无毒
目前，大部分铋主要用在两大方面：冶金和医药。

他的发声原理是在一个小圆磁铁边绕上线圈留点缝放片圆薄铁片，线圈通过电流使磁场发生变化带动铁片发声。最早的喇叭也是动铁的只不过把圆铁片换成单边固定的铁条上边连着个纸盆。大家熟悉的BB机里的小喇叭就是动铁的。动铁优点就是换声效率很高耐用发音单原可以做的很小。缺点是频带窄基本在人声范围。

铌酸锶钠（SNS）是一种铁电陶瓷，在其制备过程中，三氧化二铋（Bi2O3）可以被用作一种助剂。它的加入能够改善SNS的微观结构，提高其晶格稳定性和晶体品质，从而提高其电学性能。因此，三氧化二铋可以对SNS的性能产生积极的影响。