專(zhuān)利名稱(chēng)：具有抗菌、易潔和活化水功能的能量陶瓷及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于特種陶瓷材料范疇，具體涉及一種具有抗菌、易潔和活化水功能的能量陶瓷及其制備方法。
背景技術(shù)：
陶瓷業(yè)是我國(guó)的傳統(tǒng)工業(yè)，陶瓷產(chǎn)品是我國(guó)輕工行業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)和出口拳頭產(chǎn)品。以目前的發(fā)展速度，到2020年國(guó)內(nèi)日用陶瓷的需求總量將達(dá)到120億件。然而，由于創(chuàng)新不夠，我國(guó)陶瓷產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重，雖然目前我國(guó)陶瓷年產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的90%，年出口量達(dá)39. 6億件，出口到150多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，總產(chǎn)量和出口量均居世界首位，但我國(guó)陶瓷產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值只占世界總產(chǎn)值的10%。究其原因是產(chǎn)品總體水平較差，科技含量不高，導(dǎo)致產(chǎn)品整體檔次低，高、精檔陶瓷方面無(wú)法與英、德、日等國(guó)家相比。致使高檔日用陶瓷的大半江山被英、德、日本等國(guó)占據(jù)。20世紀(jì)90年代開(kāi)始，日本、德國(guó)等一些科技發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)展了關(guān)于陶瓷的抗菌和自清潔技術(shù)研究，主要是在陶瓷表面施加一層超平滑釉，使污染物不易牢固地粘附在潔具表面而達(dá)到抗污的目的。還有一些研究者在防污涂層方面進(jìn)行了研究，利用涂層的低表面能有效地提高了污染物的潤(rùn)濕角，使其不能牢固地粘附在潔具表面，從而輕松去除。這些方法只能在一定程度上緩解陶瓷表面的污染問(wèn)題，隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，薄膜容易開(kāi)裂、脫落， 陶瓷材料隨即失去其作用。同時(shí)在陶瓷的使用過(guò)程中，由于使用磨損，陶瓷表面粗糙度不可避免要增加，陶瓷的防污性能將逐漸下降。智能自潔技術(shù)是新發(fā)展起來(lái)的陶瓷自潔技術(shù)，需要開(kāi)發(fā)專(zhuān)用的陶瓷釉料，通常這種技術(shù)所使用陶瓷釉料其成分中堿金屬含量較高，陶瓷釉的熔化溫度一般較低，陶瓷的表面硬度、強(qiáng)度和耐磨性不高，且由于和坯體成分差異較大， 需要增加過(guò)渡層，因此燒成工藝不同于普通陶瓷，并對(duì)生產(chǎn)工藝要求進(jìn)行嚴(yán)格控制，才能得到極其平滑的表面，這需要對(duì)生產(chǎn)設(shè)備和工藝控制做出較大調(diào)整，成本較高，不利于推廣。陶瓷以其豐富的裝飾效果及耐磨、耐腐蝕等諸多優(yōu)良特性，已廣泛進(jìn)入人們的日常生活。但我們?nèi)粘Ｊ褂玫钠胀ㄌ沾僧a(chǎn)品，表面經(jīng)常粘污，且污物不易清洗，不僅影響美觀， 造成洗滌劑和水資源的浪費(fèi)，殘留的污物還容易滋生病菌。陶瓷制品清洗目前主要使用各種洗潔精或潔潔靈，僅以日用瓷為例，我國(guó)現(xiàn)在日用瓷產(chǎn)量近300億件，以10%需要餐后清洗，每天每件產(chǎn)品用洗滌劑I克，沖洗用水100克，全國(guó)每年使用洗滌劑就要100多萬(wàn)余噸， 耗水近億噸，洗滌劑還會(huì)導(dǎo)致皮膚病，殘留的洗滌劑進(jìn)入人體后，會(huì)對(duì)人體的肝臟造成損害。而且大部分的洗滌劑中均含磷，洗滌后的廢水排入水體，是造成水體富營(yíng)養(yǎng)化、破壞水生生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)重要原因；同時(shí)給廢水處理帶來(lái)困難，也給人們的生活環(huán)境帶來(lái)了很大的污染和麻煩。目前世界年產(chǎn)合成洗滌劑大約1300萬(wàn)噸，我國(guó)的年產(chǎn)量已達(dá)80多萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)今后將以年均6% 7%的增長(zhǎng)率增長(zhǎng)；其中有相當(dāng)數(shù)量被用于日常清洗上，由此對(duì)人們的生活帶來(lái)的負(fù)面影響可想而知。我們自2002年初開(kāi)始研究陶瓷表面物理化學(xué)性能調(diào)控技術(shù)及其應(yīng)用技術(shù)，探索可無(wú)害清洗的陶瓷關(guān)鍵制備技術(shù)和評(píng)價(jià)技術(shù)，開(kāi)發(fā)出超級(jí)親水易潔、抗菌功能陶瓷，實(shí)現(xiàn)灰塵或油污等污物能夠在水流自然沖力作用下即可以隨水流沖走，而不需任何洗滌劑作用就可清洗干凈，既節(jié)省水資源和洗滌劑，又可消除洗滌劑對(duì)地下水資源的污染、避免因洗滌劑清洗不凈而殘留在餐具上危害人體健康。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有抗菌、易潔和活化水功能的能量陶瓷。本發(fā)明還提供了上述具有抗菌、易潔和活化水功能的能量陶瓷的制備方法。本發(fā)明所述的具有抗菌、易潔和活化水功能的能量陶瓷，陶瓷坯體表面上施有釉層，其特征在于陶瓷坯體由下列摩爾百分比的原料制成稀土材料2 10%、高性能海泡石材料2 10%、高性能電氣石材料6 15%、功能陶瓷泥65 85%，功能陶瓷泥中由98 99%質(zhì)量的陶瓷泥和I 2%質(zhì)量的功能材料組成；其中，功能材料是由上述比例的稀土材料、高性能海泡石材料和高性能電氣石材料用球磨機(jī)混合10 20小時(shí)，加熱至1200 1400°C熔融，保溫I 3小時(shí)，淬冷制成熔塊，再經(jīng)粉碎制成粒徑為I 8 μ m的超細(xì)粉體。其中所述稀土材料為硝酸鈰、氧化鈰、氧化釹中的一種或任意兩種或三種的任意比例的混合物。所述高性能海泡石材料為納米纖維狀結(jié)構(gòu)，平均直徑為92 102nm，平均長(zhǎng)度為 3 8 μ m0所述高性能電氣石材料，以質(zhì)量計(jì)，由電氣石粉體材料88-98%、稀土材料1-8% 和過(guò)渡金屬氧化物1-5%組成，高性能電氣石材料的遠(yuǎn)紅外輻射率為O. 83 I. 03，所述電氣石粉體材料粒徑為5 10 μ m。所述過(guò)渡金屬氧化物為三氧化二鐵、氧化鈷、二氧化錳或氧化銅中的一種。所述陶瓷泥為骨質(zhì)瓷泥、鎂質(zhì)瓷泥、長(zhǎng)石瓷泥、滑石瓷泥或炻瓷泥的一種。陶瓷釉為功能陶瓷釉，在陶瓷釉中外加陶瓷釉質(zhì)量的10 15%的功能材料制成。制備方法包括以下步驟制備功能陶瓷泥將98 99%質(zhì)量的陶瓷泥和I 2%質(zhì)量的功能材料，用球磨機(jī)混合10 12小時(shí)，制成功能陶瓷泥；制備坯料按照符合比例的稀土材料、高性能海泡石材料、高性能電氣石材料和功能陶瓷泥制備坯料；成型與素?zé)龑⑴髁铣尚椭瞥商沾赡嗯?，然后?50_1250°C溫度下燒制成陶瓷素坯；施釉與釉燒在素坯表面上施釉后，在850_1200°C溫度下釉燒制得能量陶瓷。其中，施釉所用陶瓷釉為功能陶瓷釉，在通常的陶瓷釉中外加陶瓷釉質(zhì)量的10 15%的功能材料,用球磨機(jī)混合4 6小時(shí)制成。本發(fā)明中(I)高性能海泡石材料的制備如下a.預(yù)除雜將海泡石原礦經(jīng)過(guò)預(yù)處理之后，經(jīng)剪切、粉碎和篩分得到O. 3 O. 8cm的顆粒，然后進(jìn)行風(fēng)選除雜，得到提純預(yù)處理海泡石纖維粉末。b.除雜將預(yù)除雜后海泡石與4 6wt%鹽酸按質(zhì)量比I : (15 20)混合，常溫下以2000 3000r/min的轉(zhuǎn)速攪拌3 4h,并在攪拌時(shí)間歇補(bǔ)加4 6wt%鹽酸直至混合液PH值穩(wěn)定在2. 5 3. 5 ;經(jīng)過(guò)水洗、抽濾、烘干，得到提純后的海泡石。c.干法氣流深度解束將上述提純后的海泡石經(jīng)超聲振動(dòng)篩分設(shè)備過(guò)篩處理后， 用氣流分級(jí)粉碎機(jī)在超音速氣流的作用下進(jìn)行深度解束處理，制得高性能海泡石材料，其產(chǎn)品平均直徑為92 102nm，長(zhǎng)度為3 8 μ m。(2)高性能電氣石材料的制備如下a.稱(chēng)取粒徑為5 10 μ m的黑色電氣石粉IOkg,用15 20kg去離子水制成含有電氣石的水溶液混合物，攪拌I I. 5h。b.將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50 70%的硝酸鈰水溶液加入上述電氣石水溶液混合物中，攪拌I. 5 2. 5h后，用氨水調(diào)節(jié)上述混合溶液的pH值至8 8. 5，得到沉淀物。c.將沉淀物干燥后，加入O. 2 O. 5kg的過(guò)渡金屬氧化物，利用高精度氣流混料機(jī)進(jìn)行氣流混料，混合均勻。d.將上述混合物焙燒2. 5 3. 5h，隨爐冷卻，經(jīng)過(guò)氣流篩分、氣流粉碎即得到高性能電氣石材料。本發(fā)明能量瓷主要應(yīng)用固體材料表面物理化學(xué)的基本原理，通過(guò)化學(xué)組成設(shè)計(jì)與性能優(yōu)化技術(shù)調(diào)控陶瓷表面自由能，使其具有高表面能和高極性分量，并輻射遠(yuǎn)紅外線還可降低水的表面張力，實(shí)現(xiàn)了陶瓷表面的超級(jí)親水功能，使沾染油污的陶瓷表面遇水后油污可自發(fā)脫離陶瓷表面。能量瓷還具有抗菌、易潔和活化水功能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果具體如下(I)抗菌保鮮能量瓷表面可殺滅細(xì)菌并抑制細(xì)菌的滋生。能量瓷自身的熱電特性、自極化性使釉面處于高度的活性狀態(tài)，具有極強(qiáng)的氧化能力，粒子快速的侵入和破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜、殺死細(xì)菌，同時(shí)能夠高效分解細(xì)菌殘骸成二氧化碳和水，保持瓷面無(wú)菌潔凈狀態(tài)，成為居家食品保鮮的最好器具。能量瓷的抗菌性能按GB16981-1995消毒與滅菌效果的評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)和JC/T897-2002抗菌陶瓷制品抗菌性能進(jìn)行檢驗(yàn)，產(chǎn)品對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抗菌率(24小時(shí))達(dá)到90%以上。(2)易潔健康能量瓷表面具有易清潔功效。能量瓷具有超強(qiáng)親水能力，其釉面可使水珠迅速在釉面擴(kuò)展，有效清除釉面之油污和茶垢，保持釉面潔凈，是遠(yuǎn)離洗潔精，健康生活的保障。(3)活水養(yǎng)生能量瓷的釉面和坯體可產(chǎn)生超強(qiáng)的遠(yuǎn)紅外能量波，與水分子團(tuán)產(chǎn)生共振，將大的水分子團(tuán)裂變成較小的水分子團(tuán)。并清除水分子團(tuán)環(huán)形凝聚結(jié)構(gòu)中包藏的污物，達(dá)到活化的效果。能量瓷的活水功能還表現(xiàn)在對(duì)茶、酒、食物的品質(zhì)優(yōu)化及改善口感的神奇功效，讓您享受健康、優(yōu)質(zhì)的飲食生活。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
實(shí)施例I本發(fā)明所述的具有抗菌、易潔和活化水功能的能量陶瓷，陶瓷坯體表面上施有釉層，其陶瓷坯體由下列摩爾百分比的原料制成稀土材料8%、高性能海泡石材料10%、高性能電氣石材料10%、功能陶瓷泥 72%，功能陶瓷泥中由98%質(zhì)量的陶瓷泥和2%質(zhì)量的功能材料組成；其中功能材料是由上述比例的稀土材料、高性能海泡石材料和高性能電氣石材料用球磨機(jī)混合20小時(shí)，加熱至1300°C熔融，保溫2小時(shí)，淬冷制成熔塊，再經(jīng)粉碎制成粒徑為 I 8 μ m的超細(xì)粉體。制備高性能海泡石材料a.預(yù)除雜將海泡石原礦經(jīng)過(guò)預(yù)處理之后，經(jīng)剪切、粉碎和篩分得到粒徑為O. 3 O. 8cm的顆粒，然后進(jìn)行風(fēng)選除雜，得到提純預(yù)處理海泡石纖維粉末。b.除雜將預(yù)除雜后海泡石與4wt%鹽酸按質(zhì)量比I : 15混合，以2000r/min的轉(zhuǎn)速攪拌3h,并在攪拌時(shí)間歇補(bǔ)加6wt%&酸直至混合液pH值穩(wěn)定在3 ;經(jīng)過(guò)水洗、抽濾、 烘干，得到提純后的海泡石。c.干法氣流深度解束將上述提純后的海泡石經(jīng)超聲振動(dòng)篩分設(shè)備過(guò)篩處理后， 用氣流分級(jí)粉碎機(jī)在超音速氣流的作用下進(jìn)行深度解束處理，制得高性能海泡石材料，其產(chǎn)品平均直徑為97nm，平均長(zhǎng)度為5 μ m。制備高性能電氣石材料a.稱(chēng)取粒徑為5 10 μ m的黑色電氣石粉10kg，用17kg去離子水制成含有電氣石的水溶液混合物，攪拌I. 5h。b.將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%的硝酸鈰水溶液加入上述電氣石水溶液混合物中，攪拌2h 后，用氨水調(diào)節(jié)上述混合溶液的PH值至8 8. 5，得到沉淀物。c.將沉淀物干燥后，加入O. 3kg的過(guò)渡金屬氧化物，利用高精度氣流混料機(jī)進(jìn)行氣流混料，混合均勻。d.將上述混合物焙燒3h，隨爐冷卻，經(jīng)過(guò)氣流篩分、氣流粉碎即得到高性能電氣石材料。并且所述稀土材料為硝酸鈰。所述高性能海泡石材料為納米纖維狀結(jié)構(gòu)，平均直徑為lOOnm，平均長(zhǎng)度為6 μ m。所述高性能電氣石材料，以質(zhì)量計(jì)，由電氣石粉體材料88-98%、稀土材料1-8% 和過(guò)渡金屬氧化物1-5%組成，高性能電氣石材料的遠(yuǎn)紅外輻射率為O. 90。所述電氣石粉體材料粒徑為5 10 μ m。所述過(guò)渡金屬氧化物為三氧化二鐵。所述陶瓷泥為骨質(zhì)瓷泥。陶瓷釉中外加有陶瓷釉質(zhì)量的12%的功能材料。制備方法包括以下步驟再制備功能陶瓷泥將陶瓷泥和功能材料，用球磨機(jī)混合10 12小時(shí)，制成功能陶瓷泥；
制備坯料按照符合比例的稀土材料、高性能海泡石材料、高性能電氣石材料和功能陶瓷泥制備坯料；成型與素?zé)龑⑴髁铣尚椭瞥商沾赡嗯?，然后?200-1250°C溫度下燒制成陶瓷素坯；施釉所用陶瓷釉為功能陶瓷釉，準(zhǔn)備功能陶瓷釉，在通常的陶瓷釉中外加陶瓷釉質(zhì)量的10%的功能材料，用球磨機(jī)混合5小時(shí)制成；施釉與釉燒在素坯表面上以噴釉方式施釉后，在1150-1200°C溫度下釉燒制得能量陶瓷。實(shí)施例2本發(fā)明所述的具有抗菌、易潔和活化水功能的能量陶瓷，陶瓷坯體表面上施有釉層，其陶瓷坯體由下列摩爾百分比的原料制成稀土材料6 %、高性能海泡石材料8 %、高性能電氣石材料13 %、功能陶瓷泥83 %， 功能陶瓷泥中由99%質(zhì)量的陶瓷泥和I %質(zhì)量的功能材料組成；其中功能材料是由上述比例的稀土材料、高性能海泡石材料和高性能電氣石材料用球磨機(jī)混合18小時(shí)，加熱至1350 1400°C熔融，保溫2. 5小時(shí)，淬冷制成熔塊，再經(jīng)粉碎制成粒徑為I 8 μ m的超細(xì)粉體。制備高性能海泡石材料a.預(yù)除雜將海泡石原礦經(jīng)過(guò)預(yù)處理之后，經(jīng)剪切、粉碎和篩分得到粒徑為O. 3 O. 8cm的顆粒，然后進(jìn)行風(fēng)選除雜，得到提純預(yù)處理海泡石纖維粉末。b.除雜將預(yù)除雜后海泡石與4wt%鹽酸按質(zhì)量比I : 15混合，以2000r/min的轉(zhuǎn)速攪拌3h,并在攪拌時(shí)間歇補(bǔ)加6wt%&酸直至混合液pH值穩(wěn)定在3 ;經(jīng)過(guò)水洗、抽濾、 烘干，得到提純后的海泡石。c.干法氣流深度解束將上述提純后的海泡石經(jīng)超聲振動(dòng)篩分設(shè)備過(guò)篩處理后， 用氣流分級(jí)粉碎機(jī)在超音速氣流的作用下進(jìn)行深度解束處理，制得高性能海泡石材料，其產(chǎn)品平均直徑為97nm，平均長(zhǎng)度為5 μ m。制備高性能電氣石材料a.稱(chēng)取粒徑為5 10 μ m的黑色電氣石粉10kg，用17kg去離子水制成含有電氣石的水溶液混合物，攪拌I. 5h。b.將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%的硝酸鈰水溶液加入上述電氣石水溶液混合物中，攪拌
2.5h后，用氨水調(diào)節(jié)上述混合溶液的pH值至8. 2，得到沉淀物。c.將沉淀物干燥后，加入O. 35kg的過(guò)渡金屬氧化物，利用高精度氣流混料機(jī)進(jìn)行氣流混料，混合均勻。d.將上述混合物焙燒3h，隨爐冷卻，經(jīng)過(guò)氣流篩分、氣流粉碎即得到高性能電氣石材料。并且所述稀土材料為氧化鈰。所述高性能海泡石材料為納米纖維狀結(jié)構(gòu)，平均直徑為95nm，平均長(zhǎng)度為7 μ m。所述高性能電氣石材料，以質(zhì)量計(jì)，由電氣石粉體材料93%、稀土材料5%和過(guò)渡金屬氧化物2%組成，高性能電氣石材料的遠(yuǎn)紅外輻射率為O. 89。所述電氣石粉體材料粒徑為5 10 μ m。所述過(guò)渡金屬氧化物為二氧化錳。所述陶瓷泥為長(zhǎng)石瓷泥。陶瓷釉中外加有陶瓷釉質(zhì)量的11%的功能材料。制備方法包括以下步驟首先制備功能材料，將符合比例的稀土材料、高性能海泡石材料和高性能電氣石材料用球磨機(jī)混合16小時(shí)，加熱至1250 1300°C熔融，保溫I. 5小時(shí)，淬冷制成熔塊，再經(jīng)粉碎制成粒徑為I 8 μ m的超細(xì)粉體；再制備功能陶瓷泥將98%質(zhì)量的陶瓷泥和2%質(zhì)量的功能材料，用球磨機(jī)混合 12小時(shí)，制成功能陶瓷泥；制備坯料按照符合比例的稀土材料、高性能海泡石材料、高性能電氣石材料和功能陶瓷泥制備坯料；成型與素?zé)龑⑴髁铣尚椭瞥商沾赡嗯?，然后?050-110(TC溫度下燒制成陶瓷素坯；施釉所用陶瓷釉為功能陶瓷釉，準(zhǔn)備功能陶瓷釉，在通常的陶瓷釉中外加陶瓷釉質(zhì)量的12%的功能材料，用球磨機(jī)混合5小時(shí)制成；施釉與釉燒在素坯表面上施釉后，在900-1050°C溫度下釉燒制得能量陶瓷。實(shí)施例3本發(fā)明所述的具有抗菌、易潔和活化水功能的能量陶瓷，陶瓷坯體表面上施有釉層，其陶瓷坯體由下列摩爾百分比的原料制成稀土材料7 %、高性能海泡石材料6 %、高性能電氣石材料13 %、功能陶瓷泥73 %， 功能陶瓷泥中由98%質(zhì)量的陶瓷泥和2%質(zhì)量的功能材料組成；其中功能材料是由上述比例的稀土材料、高性能海泡石材料和高性能電氣石材料用球磨機(jī)混合14小時(shí)，加熱至1200 1250°C熔融，保溫2小時(shí)，淬冷制成熔塊，再經(jīng)粉碎制成粒徑為I 8 μ m的超細(xì)粉體。制備高性能海泡石材料a.預(yù)除雜將海泡石原礦經(jīng)過(guò)預(yù)處理之后，經(jīng)剪切、粉碎和篩分得到粒徑為O. 3 O. 8cm的顆粒，然后進(jìn)行風(fēng)選除雜，得到提純預(yù)處理海泡石纖維粉末。b.除雜將預(yù)除雜后海泡石與4wt%鹽酸按質(zhì)量比I : 15混合，以2000r/min的轉(zhuǎn)速攪拌3h,并在攪拌時(shí)間歇補(bǔ)加6wt%&酸直至混合液pH值穩(wěn)定在3 ;經(jīng)過(guò)水洗、抽濾、 烘干，得到提純后的海泡石。c.干法氣流深度解束將上述提純后的海泡石經(jīng)超聲振動(dòng)篩分設(shè)備過(guò)篩處理后， 用氣流分級(jí)粉碎機(jī)在超音速氣流的作用下進(jìn)行深度解束處理，制得高性能海泡石材料，其產(chǎn)品平均直徑為97nm，平均長(zhǎng)度為5 μ m。制備高性能電氣石材料a.稱(chēng)取粒徑為5 10 μ m的黑色電氣石粉10kg，用17kg去離子水制成含有電氣石的水溶液混合物，攪拌I. 5h。
b.將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%的硝酸鈰水溶液加入上述電氣石水溶液混合物中，攪拌2h 后，用氨水調(diào)節(jié)上述混合溶液的PH值至8，得到沉淀物。c.將沉淀物干燥后，加入O. 4kg的過(guò)渡金屬氧化物，利用高精度氣流混料機(jī)進(jìn)行氣流混料，混合均勻。d.將上述混合物焙燒3h，隨爐冷卻，經(jīng)過(guò)氣流篩分、氣流粉碎即得到高性能電氣石材料。并且所述稀土材料為硝酸鈰、氧化鈰、氧化釹按照3 2 I比例配比。所述高性能海泡石材料為納米纖維狀結(jié)構(gòu)，平均直徑為92 102nm，平均長(zhǎng)度為 3 8 μ m0所述高性能電氣石材料，以質(zhì)量計(jì)，由電氣石粉體材料91 %、稀土材料5%和過(guò)渡金屬氧化物4%組成，高性能電氣石材料的遠(yuǎn)紅外輻射率為O. 86。所述電氣石粉體材料粒徑為5 10 μ m。所述過(guò)渡金屬氧化物為氧化銅。所述陶瓷泥為鎂質(zhì)瓷泥。陶瓷釉中外加有陶瓷釉質(zhì)量的12%的功能材料。制備方法包括以下步驟首先制備功能材料，將符合比例的稀土材料、高性能海泡石材料和高性能電氣石材料用球磨機(jī)混合15小時(shí)，加熱至1250 1300°C熔融，保溫2. 5小時(shí)，淬冷制成熔塊，再經(jīng)粉碎制成粒徑為I 8 μ m的超細(xì)粉體；再制備功能陶瓷泥將99%質(zhì)量的陶瓷泥和I %質(zhì)量的功能材料，用球磨機(jī)混合 11小時(shí)，制成功能陶瓷泥；制備坯料按照符合比例的稀土材料、高性能海泡石材料、高性能電氣石材料和功能陶瓷泥制備坯料；成型與素?zé)龑⑴髁铣尚椭瞥商沾赡嗯?，然后?000-1100°C溫度下燒制成陶瓷素坯；施釉所用陶瓷釉為功能陶瓷釉，準(zhǔn)備功能陶瓷釉，在通常的陶瓷釉中外加陶瓷釉質(zhì)量的14%的功能材料，用球磨機(jī)混合4. 5小時(shí)制成；施釉與釉燒在素坯表面上施釉后，在980_1080°C溫度下釉燒制得能量陶瓷。實(shí)施例4本發(fā)明所述的具有抗菌、易潔和活化水功能的能量陶瓷，陶瓷坯體表面上施有釉層，其陶瓷坯體由下列摩爾百分比的原料制成 稀土材料8 %、高性能海泡石材料8 %、高性能電氣石材料14 %、功能陶瓷泥70 %， 功能陶瓷泥中由99%質(zhì)量的陶瓷泥和I %質(zhì)量的功能材料組成；其中功能材料是由上述比例的稀土材料、高性能海泡石材料和高性能電氣石材料用球磨機(jī)混合20小時(shí)，加熱至1300 1350°C熔融，保溫3小時(shí)，淬冷制成熔塊，再經(jīng)粉碎制成粒徑為I 8 μ m的超細(xì)粉體。制備高性能海泡石材料
a.預(yù)除雜將海泡石原礦經(jīng)過(guò)預(yù)處理之后，經(jīng)剪切、粉碎和篩分得到粒徑為O. 3 O. 8cm的顆粒，然后進(jìn)行風(fēng)選除雜，得到提純預(yù)處理海泡石纖維粉末。b.除雜將預(yù)除雜后海泡石與4wt%鹽酸按質(zhì)量比I : 15混合，以2000r/min的轉(zhuǎn)速攪拌3h,并在攪拌時(shí)間歇補(bǔ)加6wt%&酸直至混合液pH值穩(wěn)定在3 ;經(jīng)過(guò)水洗、抽濾、 烘干，得到提純后的海泡石。c.干法氣流深度解束將上述提純后的海泡石經(jīng)超聲振動(dòng)篩分設(shè)備過(guò)篩處理后， 用氣流分級(jí)粉碎機(jī)在超音速氣流的作用下進(jìn)行深度解束處理，制得高性能海泡石材料，其產(chǎn)品平均直徑為97nm，平均長(zhǎng)度為5 μ m。制備高性能電氣石材料a.稱(chēng)取粒徑為5 10 μ m的黑色電氣石粉10kg，用17kg去離子水制成含有電氣石的水溶液混合物，攪拌I. 5h。b.將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%的硝酸鈰水溶液加入上述電氣石水溶液混合物中，攪拌2h 后，用氨水調(diào)節(jié)上述混合溶液的PH值至8 8. 2，得到沉淀物。c.將沉淀物干燥后，加入O. 5kg的過(guò)渡金屬氧化物，利用高精度氣流混料機(jī)進(jìn)行氣流混料，混合均勻。d.將上述混合物焙燒3h，隨爐冷卻，經(jīng)過(guò)氣流篩分、氣流粉碎即得到高性能電氣石材料。并且所述稀土材料為氧化釹。所述高性能海泡石材料為納米纖維狀結(jié)構(gòu)，平均直徑為92 102nm，平均長(zhǎng)度為 3 8 μ m0所述高性能電氣石材料，以質(zhì)量計(jì)，由電氣石粉體材料92%、稀土材料5%和過(guò)渡金屬氧化物3%組成，高性能電氣石材料的遠(yuǎn)紅外輻射率為O. 89。所述電氣石粉體材料粒徑為5 10 μ m。所述過(guò)渡金屬氧化物為三氧化二鐵。所述陶瓷泥為骨質(zhì)瓷泥。陶瓷釉中外加有陶瓷釉質(zhì)量的13%的功能材料。制備方法包括以下步驟首先制備功能材料，將符合比例的稀土材料、高性能海泡石材料和高性能電氣石材料用球磨機(jī)混合20小時(shí)，加熱至1350 1400°C熔融，保溫I. 5小時(shí)，淬冷制成熔塊，再經(jīng)粉碎制成粒徑為I 8 μ m的超細(xì)粉體；再制備功能陶瓷泥將98%質(zhì)量的陶瓷泥和2%質(zhì)量的功能材料，用球磨機(jī)混合 10小時(shí)，制成功能陶瓷泥；制備坯料按照符合比例的稀土材料、高性能海泡石材料、高性能電氣石材料和功能陶瓷泥制備坯料；成型與素?zé)龑⑴髁铣尚椭瞥商沾赡嗯鳎缓笤?150-1200°C溫度下燒制成陶瓷素坯；施釉所用陶瓷釉為功能陶瓷釉，準(zhǔn)備功能陶瓷釉，在通常的陶瓷釉中外加陶瓷釉質(zhì)量的12%的功能材料，用球磨機(jī)混合6小時(shí)制成；
施釉與釉燒在素坯表面上施釉后，在850-1200°C溫度下釉燒制得能量陶瓷。實(shí)施例5本發(fā)明所述的具有抗菌、易潔和活化水功能的能量陶瓷，陶瓷坯體表面上施有釉層，其陶瓷坯體由下列摩爾百分比的原料制成稀土材料3 %、高性能海泡石材料6 %、高性能電氣石材料9 %、功能陶瓷泥82 %， 功能陶瓷泥中由98%質(zhì)量的陶瓷泥和2%質(zhì)量的功能材料組成；其中功能材料是由上述比例的稀土材料、高性能海泡石材料和高性能電氣石材料用球磨機(jī)混合13小時(shí)，加熱至1200 1350°C熔融，保溫3小時(shí)，淬冷制成熔塊，再經(jīng)粉碎制成粒徑為I 8 μ m的超細(xì)粉體。制備高性能海泡石材料a.預(yù)除雜將海泡石原礦經(jīng)過(guò)預(yù)處理之后，經(jīng)剪切、粉碎和篩分得到粒徑為O. 3 O. 8cm的顆粒，然后進(jìn)行風(fēng)選除雜，得到提純預(yù)處理海泡石纖維粉末。b.除雜將預(yù)除雜后海泡石與4wt%鹽酸按質(zhì)量比I : 15混合，以2000r/min的轉(zhuǎn)速攪拌3h,并在攪拌時(shí)間歇補(bǔ)加6wt%&酸直至混合液pH值穩(wěn)定在3 ;經(jīng)過(guò)水洗、抽濾、 烘干，得到提純后的海泡石。c.干法氣流深度解束將上述提純后的海泡石經(jīng)超聲振動(dòng)篩分設(shè)備過(guò)篩處理后， 用氣流分級(jí)粉碎機(jī)在超音速氣流的作用下進(jìn)行深度解束處理，制得高性能海泡石材料，其產(chǎn)品平均直徑為97nm，平均長(zhǎng)度為5 μ m。制備高性能電氣石材料a.稱(chēng)取粒徑為5 10 μ m的黑色電氣石粉10kg，用17kg去離子水制成含有電氣石的水溶液混合物，攪拌I. 5h。b.將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%的硝酸鈰水溶液加入上述電氣石水溶液混合物中，攪拌
2.Ih后，用氨水調(diào)節(jié)上述混合溶液的pH值至8. I 8. 3，得到沉淀物。c.將沉淀物干燥后，加入O. 4kg的過(guò)渡金屬氧化物，利用高精度氣流混料機(jī)進(jìn)行氣流混料，混合均勻。d.將上述混合物焙燒3h，隨爐冷卻，經(jīng)過(guò)氣流篩分、氣流粉碎即得到高性能電氣石材料。并且所述稀土材料為硝酸鈰和氧化鈰對(duì)半配比。所述高性能海泡石材料為納米纖維狀結(jié)構(gòu)，平均直徑為92 102nm，平均長(zhǎng)度為 3 8 μ m0所述高性能電氣石材料，以質(zhì)量計(jì)，由電氣石粉體材料91%、稀土材料4%和過(guò)渡金屬氧化物5%組成，高性能電氣石材料的遠(yuǎn)紅外輻射率為O. 95。所述電氣石粉體材料粒徑為5 10 μ m。所述過(guò)渡金屬氧化物為二氧化錳。所述陶瓷泥為長(zhǎng)石瓷泥。陶瓷釉中外加有陶瓷釉質(zhì)量的13%的功能材料。制備方法包括以下步驟
首先制備功能材料，將符合比例的稀土材料、高性能海泡石材料和高性能電氣石材料用球磨機(jī)混合17小時(shí)，加熱至1250 1300°C熔融，保溫I. 8小時(shí)，淬冷制成熔塊，再經(jīng)粉碎制成粒徑為I 8 μ m的超細(xì)粉體；再制備功能陶瓷泥將99%質(zhì)量的陶瓷泥和I %質(zhì)量的功能材料，用球磨機(jī)混合 12小時(shí)，制成功能陶瓷泥；制備坯料按照符合比例的稀土材料、高性能海泡石材料、高性能電氣石材料和功能陶瓷泥制備坯料；成型與素?zé)龑⑴髁铣尚椭瞥商沾赡嗯?，然后?100-1150°C溫度下燒制成陶瓷素坯；施釉所用陶瓷釉為功能陶瓷釉，準(zhǔn)備功能陶瓷釉，在通常的陶瓷釉中外加陶瓷釉質(zhì)量的12%的功能材料，用球磨機(jī)混合4. 5小時(shí)制成；施釉與釉燒在素坯表面上施釉后，在980_1150°C溫度下釉燒制得能量陶瓷。
權(quán)利要求
1.一種具有抗菌、易潔和活化水功能的能量陶瓷，陶瓷坯體表面上施有釉層，其特征在于陶瓷坯體由下列摩爾百分比的原料制成稀土材料2 10%、高性能海泡石材料2 10%、高性能電氣石材料6 15%、功能陶瓷泥65 85%，功能陶瓷泥中由98 99%質(zhì)量的陶瓷泥和I 2%質(zhì)量的功能材料組成；其中，功能材料是由上述比例的稀土材料、高性能海泡石材料和高性能電氣石材料用球磨機(jī)混合10 20小時(shí)，加熱至1200 1400°C熔融，保溫I 3小時(shí)，淬冷制成熔塊，再經(jīng)粉碎制成粒徑為I 8 μ m的超細(xì)粉體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有抗菌、易潔和活化水功能的能量陶瓷，其特征在于所述稀土材料為硝酸鈰、氧化鈰、氧化釹中的一種或任意兩種或三種的任意比例的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有抗菌、易潔和活化水功能的能量陶瓷，其特征在于所述高性能海泡石材料為納米纖維狀結(jié)構(gòu)，平均直徑為92 102nm，平均長(zhǎng)度為3 8 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有抗菌、易潔和活化水功能的能量陶瓷，其特征在于所述高性能電氣石材料，以質(zhì)量計(jì)，由電氣石粉體材料88-98%、稀土材料1-8%和過(guò)渡金屬氧化物1-5%組成，高性能電氣石材料的遠(yuǎn)紅外輻射率為O. 83 I. 03。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有抗菌、易潔和活化水功能的能量陶瓷，其特征在于所述電氣石粉體材料粒徑為5 10 μ m。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有抗菌、易潔和活化水功能的能量陶瓷，其特征在于所述過(guò)渡金屬氧化物為三氧化二鐵、氧化鈷、二氧化錳或氧化銅中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有抗菌、易潔和活化水功能的能量陶瓷，其特征在于所述陶瓷泥為骨質(zhì)瓷泥、鎂質(zhì)瓷泥、長(zhǎng)石瓷泥、滑石瓷泥或炻瓷泥的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有抗菌、易潔和活化水功能的能量陶瓷，其特征在于陶瓷釉中外加有陶瓷釉質(zhì)量的10 15%的功能材料。
9.一種權(quán)利要求I所述的具有抗菌、易潔和活化水功能的能量陶瓷的制備方法，其特征在于包括以下步驟制備功能陶瓷泥將98 99%質(zhì)量的陶瓷泥和I 2%質(zhì)量的功能材料，用球磨機(jī)混合10 12小時(shí)，制成功能陶瓷泥；制備坯料按照符合比例的稀土材料、高性能海泡石材料、高性能電氣石材料和功能陶瓷泥制備坯料；成型與素?zé)龑⑴髁铣尚椭瞥商沾赡嗯?，然后燒制成陶瓷素坯；施釉與釉燒在素坯表面上施釉后，進(jìn)行釉燒制得能量陶瓷。
10.一種權(quán)利要求8所述的具有抗菌、易潔和活化水功能的能量陶瓷的制備方法，其特征在于施釉所用陶瓷釉為功能陶瓷釉，在通常的陶瓷釉中外加陶瓷釉質(zhì)量的10 15%的功能材料，用球磨機(jī)混合4 6小時(shí)制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有抗菌、易潔和活化水功能的能量陶瓷及其制備方法，屬于特種陶瓷材料范疇，陶瓷坯體表面上施有釉層，陶瓷坯體由下列摩爾百分比的原料制成稀土材料2～10％、高性能海泡石材料2～10％、高性能電氣石材料6～15％、功能陶瓷泥65～85％，功能陶瓷泥中由98～99％質(zhì)量的陶瓷泥和1～2％質(zhì)量的功能材料組成；制備方法包括以下步驟制備功能陶瓷泥將98～99％質(zhì)量的陶瓷泥和1～2％質(zhì)量的功能材料，用球磨機(jī)混合10～12小時(shí)，制成功能陶瓷泥，然后制備坯料、成型與素?zé)?，再施釉與釉燒制得能量陶瓷。產(chǎn)品能抗菌保鮮、易潔健康、活水養(yǎng)生。
文檔編號(hào)C04B35/622GK102584343SQ20121001267
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者劉強(qiáng), 王家勝, 魏成章 申請(qǐng)人:淄博博納科技發(fā)展有限公司