在喷墨印刷技术的基础上,将特殊的粉体制备成墨水,通过计算机控制,利用特制的印刷机可以将配置好的墨水直接印刷到陶瓷的表面上进行表面改性或表面装饰。 陶瓷喷墨印刷的关键技术之一,为陶瓷墨水的制备。所谓陶瓷墨水就是含有某种特殊陶瓷粉体的悬浊液或乳浊液,通常包括陶瓷粉体、溶剂、分散剂、结合剂、表面活性剂及其它辅料。常见组成及其作用如表1所示。 陶瓷粉体是陶瓷墨水的核心物质,其组成和性能决定着墨水的应用范围。目前,陶瓷墨水所用的陶瓷粉体主要包括两大类:一类为功能陶瓷粉体,如:ZrO2、TiO2、BaTiO3及PZT陶瓷粉体等;另一类为陶瓷色料和着色剂,如:铬铝红色料、钒锆黄色料、钴铁黑色料及钴铝蓝色料等。按照墨水所含的陶瓷粉体不同,可将其分为功能陶瓷墨水和陶瓷装饰墨水两类,见表2所示。其中功能陶瓷墨水可赋予基体表面以力学性能、光催化性能及电学性能等。而陶瓷装饰墨水主要用于传统陶瓷的表面装饰,其实质还是利用色釉料进行表面着色,但又不同于传统喷墨印刷墨水,对于陶瓷装饰墨水不仅需要考虑与喷墨印刷机匹配,而且需考虑高温煅烧后的颜色变化是否能满足图案要求。 根据陶瓷喷墨印刷机的类型不同,又可将陶瓷墨水分为连续式喷墨印刷用陶瓷墨水和需求喷射印刷用陶瓷墨水两种。由于两种喷墨印刷机在工作原理方面有一定的差异,因此所用的陶瓷墨水的性能要求也有所不同。其中连续式喷墨印刷机工作时,墨滴的路径由水平及垂直偏向板以静电偏向的方式控制,因此墨水本身需要具备一定的导电性能,通常采用导电盐(如:NH4NO3、(NH4)2SO4)来调节墨水的导电率。为了满足偏转静电场的需要,连续喷墨印刷用陶瓷墨水的导电率一般需大于100ms.m-1。
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