顏料黑27（Pigment Black 27）鈷黑顏料結構、性能與應用領域
- 名稱：顏料黑27
- 俗稱：鈷黑
- 色相/色光：藍光黑色
- 化學類別：復合無機顏料
- 特點：耐高溫、高耐候、高遮蓋、不遷移、耐化學品
- 應用：陶瓷、耐熱涂料、工程塑料、建材
- 更新日期：2025-07-29
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顏料黑27（P.Bk.27）詳解：鈷黑顏料結構、特性與應用詳解
顏料黑27（Pigment Black 27，C.I. 77502），又稱鈷黑，是一種高性能復合無機黑色顏料，化學結構屬于鐵鈷鉻黑尖晶石型（Spinel-type mixed metal oxide）。它主要由鐵（Fe）、鈷（Co）和鉻（Cr）的氧化物在高溫下煅燒形成，分子式通常表示為 (Fe,Co)(Fe,Cr)?O?，具有優異的熱穩定性和耐候性，是各類高性能黑色著色需求中的重要選擇。
一、基礎信息
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 中文名稱 | 顏料黑27 |
| 英文名稱 | Pigment Black 27 |
| 色指數號 | C.I. 77502 |
| CAS號 | 68186-97-0 |
| EINECS號 | 269-060-5 |
| 化學結構 | 鐵鈷鉻黑尖晶石 |
| 分子式 | (Fe,Co)(Fe,Cr)?O? |
| 晶型 | 尖晶石結構（Spinel） |
| 外觀 | 黑色粉末 |
| 類型 | 復合無機顏料（CICP） |
二、化學與結構特性
顏料黑27屬于復合無機著色顏料（Complex Inorganic Colored Pigments, CICP），其晶體結構為尖晶石型，金屬陽離子（Fe³?、Fe²?、Co²?、Cr³?）在晶格中均勻分布，形成穩定結構。這種結構使其在高溫、強光、酸堿等惡劣條件下依然保持顏色穩定和結構不變。
常見的合成方式是在高溫下將氧化鐵、氧化鈷和氧化鉻以一定比例混合并固相燒結而成。根據應用需求，也可引入改性成分如NiO、MnO、ZnO、Al?O?、SiO? 等，以調節色調和性能。
三、性能優勢
顏料黑27具有多種優異特性，是傳統炭黑或其他黑色有機顏料無法比擬的：
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高耐溫性：極佳的熱穩定性，耐溫可達 1200°C，適用于高溫燒結、陶瓷釉料和粉末涂料等體系。
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優異耐曬耐候性：在長期日照、濕熱等惡劣環境中依然保持顏色穩定，不褪色、不粉化，適用于戶外和耐候要求高的應用場景。
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化學惰性強：不溶于水和常見溶劑，耐酸堿，不易與其他化學物質反應，適用于化學品接觸頻繁的工業環境。
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不遷移、不滲色：顏料結構穩定，適合對色遷移要求高的涂料和塑料應用。
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高遮蓋力：不透明，可提高涂層遮蓋力，優化表面外觀。
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視覺色感：呈藍相黑色調，相比傳統炭黑更具冷調、深邃質感，常用于對色彩觀感要求更高的高端產品設計。
四、主要應用領域
憑借其卓越的熱穩定性和高耐久性，顏料黑27（鈷黑）在多個對性能要求極高的工業與特種應用領域中表現出色：
1. 高溫應用領域
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陶瓷釉料：用于建筑陶瓷、藝術陶瓷、工業陶瓷的釉料著色，呈現深邃穩定的藍相黑色調，具優異的耐高溫、耐酸堿性能。
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搪瓷制品：適用于日用搪瓷、工業搪瓷及搪瓷貼花，具有良好的熔融兼容性和高溫不變色特性。
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耐熱涂層：用于鍋爐外殼、汽車排氣管、爐體等金屬表面，能承受高溫并提供長期穩定的黑色裝飾與防護效果。
2. 涂料系統
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適用于粉末涂料、氟碳涂料、不粘涂料、工業防護涂料、建筑外墻漆等，對熱穩定性、耐光性、耐候性有較高要求的黑色著色體系。
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其優異的分散性和遮蓋力，使其在金屬表面和工業設備中表現尤為出色。
3. 塑料與橡膠領域
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通用塑料與色母粒：用于PE、PP、PVC等通用樹脂的黑色色母粒配色，色澤純正，分散性優異。
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工程塑料：適用于ABS、PC、PA、PBT、PET、PEEK等工程塑料，廣泛應用于汽車、電子、電器等高要求部件的著色。
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橡膠制品：用于密封圈、管材、汽車內飾件、耐老化橡膠部件等，具有良好的耐遷移性與持久黑色表現力。
4. 建筑與建材領域
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應用于水泥制品、彩色混凝土、彩砂砂漿、建筑巖板、人造石材、屋頂瓦片等結構材料中，具備出色的耐候性、色彩持久性與化學穩定性，適合長期戶外使用。
5. 特殊與功能性應用
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高級玻璃著色：作為高性能黑色色料應用于特種玻璃、耐熱玻璃、裝飾玻璃中，提供穩定不退色的藍黑或灰黑色調。
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永久性色標：用于工業產品的編碼標識、耐久性標簽與軌跡追蹤系統，確保長期清晰可讀。
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粉末冶金添加劑：作為輔助功能顏料添加于粉末冶金體系中，用于改善外觀色調并提升產品的一致性與穩定性。
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藝術材料：用于藝術涂料、陶藝釉料、玻璃工藝等，提供獨特的深色視覺質感，適合藝術性與功能性兼備的應用場景。
五、與其他黑色顏料對比
| 對比項 | 顏料黑27（鈷黑, CoO·Fe?O?） | 炭黑（Carbon Black） | 氧化鐵黑（PBk11, Fe?O?） | 苝黑（Perylene Black） |
|---|---|---|---|---|
| 類型 | 無機復合氧化物顏料 | 炭基顏料 | 無機氧化物顏料 | 苝系有機顏料 |
| 化學組成 | 鈷鐵氧化物復合物（CoO·Fe?O?） | 元素碳（無定形炭） | 四氧化三鐵（Fe?O?） | 苝系衍生物（如PBk31、PBk32等） |
| 耐溫性 | 極高（≥1200°C） | 中等（約200-300°C，易氧化） | 高（800-1000°C） | 中等（200-250°C，高溫分解） |
| 耐候性 | 極優（抗紫外線及酸堿腐蝕） | 良好（但易吸附靜電粉塵） | 優良（酸性環境穩定性較差） | 優（有機顏料中表現最佳） |
| 遮蓋力 | 極佳（高折射率） | 極佳（納米級分散性） | 良好（弱于鈷黑） | 中等（需較高添加量） |
| 遷移性 | 無遷移 | 易遷移（未經過處理時） | 無遷移 | 可能遷移（依賴于介質） |
| 環保性 | 含鈷（符合相關法規，需控制鈷含量） | 可能含多環芳烴（PAHs），需檢測管理 | 無毒 | 無重金屬 |
| 導電性 | 絕緣 | 高導電性 | 半導體特性 | 絕緣 |
| 成本 | 高（鈷資源稀缺且制備復雜） | 低 | 中低 | 高（合成復雜，純度要求高） |
| 應用領域 | 陶瓷、高溫涂料、航天及特種材料 | 橡膠、油墨、塑料及普通工業應用 | 建筑材料、磁性材料 | 汽車涂料、高端塑料、藝術品及裝飾涂層 |
六、總結
顏料黑27作為一種高性能黑色無機顏料，憑借其卓越的耐熱性和穩定性，在眾多工業著色領域發揮著關鍵作用。特別是在陶瓷、粉末涂料、工程塑料和建筑材料等對耐候和耐熱性能要求極高的應用中，鈷黑是不可替代的優選方案。
盡管其原料成本較高，但在對性能有高要求的工業體系中，其長期穩定性帶來的綜合價值遠高于成本，是高性能黑色顏料的代表之一。
