專利名稱：具有抗菌、易潔和活化水功能的能量陶瓷及其制備方法
技術領域：
本發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：
陶瓷業是我國的傳統工業，陶瓷產品是我國輕工行業的支柱產業和出口拳頭產品。以目前的發展速度，到2020年國內日用陶瓷的需求總量將達到120億件。然而，由于創新不夠，我國陶瓷產品同質化現象越來越嚴重，雖然目前我國陶瓷年產量約占世界總產量的90%，年出口量達39. 6億件，出口到150多個國家和地區，總產量和出口量均居世界首位，但我國陶瓷產業總產值只占世界總產值的10%。究其原因是產品總體水平較差，科技含量不高，導致產品整體檔次低，高、精檔陶瓷方面無法與英、德、日等國家相比。致使高檔日用陶瓷的大半江山被英、德、日本等國占據。20世紀90年代開始，日本、德國等一些科技發達國家開展了關于陶瓷的抗菌和自清潔技術研究，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到抗污的目的。還有一些研究者在防污涂層方面進行了研究，利用涂層的低表面能有效地提高了污染物的潤濕角，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題，隨著使用時間的延長，薄膜容易開裂、脫落， 陶瓷材料隨即失去其作用。同時在陶瓷的使用過程中，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。智能自潔技術是新發展起來的陶瓷自潔技術，需要開發專用的陶瓷釉料，通常這種技術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、強度和耐磨性不高，且由于和坯體成分差異較大， 需要增加過渡層，因此燒成工藝不同于普通陶瓷，并對生產工藝要求進行嚴格控制，才能得到極其平滑的表面，這需要對生產設備和工藝控制做出較大調整，成本較高，不利于推廣。陶瓷以其豐富的裝飾效果及耐磨、耐腐蝕等諸多優良特性，已廣泛進入人們的日常生活。但我們日常使用的普通陶瓷產品，表面經常粘污，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，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，我國現在日用瓷產量近300億件，以10%需要餐后清洗，每天每件產品用洗滌劑I克，沖洗用水100克，全國每年使用洗滌劑就要100多萬余噸， 耗水近億噸，洗滌劑還會導致皮膚病，殘留的洗滌劑進入人體后，會對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，是造成水體富營養化、破壞水生生態系統的一個重要原因；同時給廢水處理帶來困難，也給人們的生活環境帶來了很大的污染和麻煩。目前世界年產合成洗滌劑大約1300萬噸，我國的年產量已達80多萬噸，預計今后將以年均6% 7%的增長率增長；其中有相當數量被用于日常清洗上，由此對人們的生活帶來的負面影響可想而知。我們自2002年初開始研究陶瓷表面物理化學性能調控技術及其應用技術，探索可無害清洗的陶瓷關鍵制備技術和評價技術，開發出超級親水易潔、抗菌功能陶瓷，實現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，既節省水資源和洗滌劑，又可消除洗滌劑對地下水資源的污染、避免因洗滌劑清洗不凈而殘留在餐具上危害人體健康。
發明內容
本發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%質量的陶瓷泥和I 2%質量的功能材料組成；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混合10 20小時，加熱至1200 1400°C熔融，保溫I 3小時，淬冷制成熔塊，再經粉碎制成粒徑為I 8 μ m的超細粉體。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構，平均直徑為92 102nm，平均長度為 3 8 μ m0所述高性能電氣石材料，以質量計，由電氣石粉體材料88-98%、稀土材料1-8% 和過渡金屬氧化物1-5%組成，高性能電氣石材料的遠紅外輻射率為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。所述陶瓷泥為骨質瓷泥、鎂質瓷泥、長石瓷泥、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%質量的陶瓷泥和I 2%質量的功能材料，用球磨機混合10 12小時，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；成型與素燒將坯料成型制成陶瓷泥坯，然后在950_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量的10 15%的功能材料,用球磨機混合4 6小時制成。本發明中(I)高性能海泡石材料的制備如下a.預除雜將海泡石原礦經過預處理之后，經剪切、粉碎和篩分得到O. 3 O. 8cm的顆粒，然后進行風選除雜，得到提純預處理海泡石纖維粉末。b.除雜將預除雜后海泡石與4 6wt%鹽酸按質量比I : (15 20)混合，常溫下以2000 3000r/min的轉速攪拌3 4h,并在攪拌時間歇補加4 6wt%鹽酸直至混合液PH值穩定在2. 5 3. 5 ;經過水洗、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超聲振動篩分設備過篩處理后， 用氣流分級粉碎機在超音速氣流的作用下進行深度解束處理，制得高性能海泡石材料，其產品平均直徑為92 102nm，長度為3 8 μ m。(2)高性能電氣石材料的制備如下a.稱取粒徑為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.將質量分數為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，用氨水調節上述混合溶液的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的過渡金屬氧化物，利用高精度氣流混料機進行氣流混料，混合均勻。d.將上述混合物焙燒2. 5 3. 5h，隨爐冷卻，經過氣流篩分、氣流粉碎即得到高性能電氣石材料。本發明能量瓷主要應用固體材料表面物理化學的基本原理，通過化學組成設計與性能優化技術調控陶瓷表面自由能，使其具有高表面能和高極性分量，并輻射遠紅外線還可降低水的表面張力，實現了陶瓷表面的超級親水功能，使沾染油污的陶瓷表面遇水后油污可自發脫離陶瓷表面。能量瓷還具有抗菌、易潔和活化水功能。與現有技術相比，本發明的有益效果具體如下(I)抗菌保鮮能量瓷表面可殺滅細菌并抑制細菌的滋生。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，具有極強的氧化能力，粒子快速的侵入和破壞細菌的細胞膜、殺死細菌，同時能夠高效分解細菌殘骸成二氧化碳和水，保持瓷面無菌潔凈狀態，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價方法與標準和JC/T897-2002抗菌陶瓷制品抗菌性能進行檢驗，產品對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抗菌率(24小時)達到90%以上。(2)易潔健康能量瓷表面具有易清潔功效。能量瓷具有超強親水能力，其釉面可使水珠迅速在釉面擴展，有效清除釉面之油污和茶垢，保持釉面潔凈，是遠離洗潔精，健康生活的保障。(3)活水養生能量瓷的釉面和坯體可產生超強的遠紅外能量波，與水分子團產生共振，將大的水分子團裂變成較小的水分子團。并清除水分子團環形凝聚結構中包藏的污物，達到活化的效果。能量瓷的活水功能還表現在對茶、酒、食物的品質優化及改善口感的神奇功效，讓您享受健康、優質的飲食生活。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明做進一步描述。
實施例I本發明所述的具有抗菌、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%質量的陶瓷泥和2%質量的功能材料組成；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混合20小時，加熱至1300°C熔融，保溫2小時，淬冷制成熔塊，再經粉碎制成粒徑為 I 8 μ m的超細粉體。制備高性能海泡石材料a.預除雜將海泡石原礦經過預處理之后，經剪切、粉碎和篩分得到粒徑為O. 3 O. 8cm的顆粒，然后進行風選除雜，得到提純預處理海泡石纖維粉末。b.除雜將預除雜后海泡石與4wt%鹽酸按質量比I : 15混合，以2000r/min的轉速攪拌3h,并在攪拌時間歇補加6wt%&酸直至混合液pH值穩定在3 ;經過水洗、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超聲振動篩分設備過篩處理后， 用氣流分級粉碎機在超音速氣流的作用下進行深度解束處理，制得高性能海泡石材料，其產品平均直徑為97nm，平均長度為5 μ m。制備高性能電氣石材料a.稱取粒徑為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.將質量分數為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，用氨水調節上述混合溶液的PH值至8 8. 5，得到沉淀物。c.將沉淀物干燥后，加入O. 3kg的過渡金屬氧化物，利用高精度氣流混料機進行氣流混料，混合均勻。d.將上述混合物焙燒3h，隨爐冷卻，經過氣流篩分、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構，平均直徑為lOOnm，平均長度為6 μ m。所述高性能電氣石材料，以質量計，由電氣石粉體材料88-98%、稀土材料1-8% 和過渡金屬氧化物1-5%組成，高性能電氣石材料的遠紅外輻射率為O. 90。所述電氣石粉體材料粒徑為5 10 μ m。所述過渡金屬氧化物為三氧化二鐵。所述陶瓷泥為骨質瓷泥。陶瓷釉中外加有陶瓷釉質量的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，用球磨機混合10 12小時，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；成型與素燒將坯料成型制成陶瓷泥坯，然后在1200-1250°C溫度下燒制成陶瓷素坯；施釉所用陶瓷釉為功能陶瓷釉，準備功能陶瓷釉，在通常的陶瓷釉中外加陶瓷釉質量的10%的功能材料，用球磨機混合5小時制成；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。實施例2本發明所述的具有抗菌、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%質量的陶瓷泥和I %質量的功能材料組成；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混合18小時，加熱至1350 1400°C熔融，保溫2. 5小時，淬冷制成熔塊，再經粉碎制成粒徑為I 8 μ m的超細粉體。制備高性能海泡石材料a.預除雜將海泡石原礦經過預處理之后，經剪切、粉碎和篩分得到粒徑為O. 3 O. 8cm的顆粒，然后進行風選除雜，得到提純預處理海泡石纖維粉末。b.除雜將預除雜后海泡石與4wt%鹽酸按質量比I : 15混合，以2000r/min的轉速攪拌3h,并在攪拌時間歇補加6wt%&酸直至混合液pH值穩定在3 ;經過水洗、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超聲振動篩分設備過篩處理后， 用氣流分級粉碎機在超音速氣流的作用下進行深度解束處理，制得高性能海泡石材料，其產品平均直徑為97nm，平均長度為5 μ m。制備高性能電氣石材料a.稱取粒徑為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.將質量分數為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，用氨水調節上述混合溶液的pH值至8. 2，得到沉淀物。c.將沉淀物干燥后，加入O. 35kg的過渡金屬氧化物，利用高精度氣流混料機進行氣流混料，混合均勻。d.將上述混合物焙燒3h，隨爐冷卻，經過氣流篩分、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構，平均直徑為95nm，平均長度為7 μ m。所述高性能電氣石材料，以質量計，由電氣石粉體材料93%、稀土材料5%和過渡金屬氧化物2%組成，高性能電氣石材料的遠紅外輻射率為O. 89。所述電氣石粉體材料粒徑為5 10 μ m。所述過渡金屬氧化物為二氧化錳。所述陶瓷泥為長石瓷泥。陶瓷釉中外加有陶瓷釉質量的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混合16小時，加熱至1250 1300°C熔融，保溫I. 5小時，淬冷制成熔塊，再經粉碎制成粒徑為I 8 μ m的超細粉體；再制備功能陶瓷泥將98%質量的陶瓷泥和2%質量的功能材料，用球磨機混合 12小時，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；成型與素燒將坯料成型制成陶瓷泥坯，然后在1050-110(TC溫度下燒制成陶瓷素坯；施釉所用陶瓷釉為功能陶瓷釉，準備功能陶瓷釉，在通常的陶瓷釉中外加陶瓷釉質量的12%的功能材料，用球磨機混合5小時制成；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。實施例3本發明所述的具有抗菌、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%質量的陶瓷泥和2%質量的功能材料組成；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混合14小時，加熱至1200 1250°C熔融，保溫2小時，淬冷制成熔塊，再經粉碎制成粒徑為I 8 μ m的超細粉體。制備高性能海泡石材料a.預除雜將海泡石原礦經過預處理之后，經剪切、粉碎和篩分得到粒徑為O. 3 O. 8cm的顆粒，然后進行風選除雜，得到提純預處理海泡石纖維粉末。b.除雜將預除雜后海泡石與4wt%鹽酸按質量比I : 15混合，以2000r/min的轉速攪拌3h,并在攪拌時間歇補加6wt%&酸直至混合液pH值穩定在3 ;經過水洗、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超聲振動篩分設備過篩處理后， 用氣流分級粉碎機在超音速氣流的作用下進行深度解束處理，制得高性能海泡石材料，其產品平均直徑為97nm，平均長度為5 μ m。制備高性能電氣石材料a.稱取粒徑為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.將質量分數為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，用氨水調節上述混合溶液的PH值至8，得到沉淀物。c.將沉淀物干燥后，加入O. 4kg的過渡金屬氧化物，利用高精度氣流混料機進行氣流混料，混合均勻。d.將上述混合物焙燒3h，隨爐冷卻，經過氣流篩分、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構，平均直徑為92 102nm，平均長度為 3 8 μ m0所述高性能電氣石材料，以質量計，由電氣石粉體材料91 %、稀土材料5%和過渡金屬氧化物4%組成，高性能電氣石材料的遠紅外輻射率為O. 86。所述電氣石粉體材料粒徑為5 10 μ m。所述過渡金屬氧化物為氧化銅。所述陶瓷泥為鎂質瓷泥。陶瓷釉中外加有陶瓷釉質量的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混合15小時，加熱至1250 1300°C熔融，保溫2. 5小時，淬冷制成熔塊，再經粉碎制成粒徑為I 8 μ m的超細粉體；再制備功能陶瓷泥將99%質量的陶瓷泥和I %質量的功能材料，用球磨機混合 11小時，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；成型與素燒將坯料成型制成陶瓷泥坯，然后在1000-1100°C溫度下燒制成陶瓷素坯；施釉所用陶瓷釉為功能陶瓷釉，準備功能陶瓷釉，在通常的陶瓷釉中外加陶瓷釉質量的14%的功能材料，用球磨機混合4. 5小時制成；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。實施例4本發明所述的具有抗菌、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%質量的陶瓷泥和I %質量的功能材料組成；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混合20小時，加熱至1300 1350°C熔融，保溫3小時，淬冷制成熔塊，再經粉碎制成粒徑為I 8 μ m的超細粉體。制備高性能海泡石材料
a.預除雜將海泡石原礦經過預處理之后，經剪切、粉碎和篩分得到粒徑為O. 3 O. 8cm的顆粒，然后進行風選除雜，得到提純預處理海泡石纖維粉末。b.除雜將預除雜后海泡石與4wt%鹽酸按質量比I : 15混合，以2000r/min的轉速攪拌3h,并在攪拌時間歇補加6wt%&酸直至混合液pH值穩定在3 ;經過水洗、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超聲振動篩分設備過篩處理后， 用氣流分級粉碎機在超音速氣流的作用下進行深度解束處理，制得高性能海泡石材料，其產品平均直徑為97nm，平均長度為5 μ m。制備高性能電氣石材料a.稱取粒徑為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.將質量分數為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，用氨水調節上述混合溶液的PH值至8 8. 2，得到沉淀物。c.將沉淀物干燥后，加入O. 5kg的過渡金屬氧化物，利用高精度氣流混料機進行氣流混料，混合均勻。d.將上述混合物焙燒3h，隨爐冷卻，經過氣流篩分、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構，平均直徑為92 102nm，平均長度為 3 8 μ m0所述高性能電氣石材料，以質量計，由電氣石粉體材料92%、稀土材料5%和過渡金屬氧化物3%組成，高性能電氣石材料的遠紅外輻射率為O. 89。所述電氣石粉體材料粒徑為5 10 μ m。所述過渡金屬氧化物為三氧化二鐵。所述陶瓷泥為骨質瓷泥。陶瓷釉中外加有陶瓷釉質量的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混合20小時，加熱至1350 1400°C熔融，保溫I. 5小時，淬冷制成熔塊，再經粉碎制成粒徑為I 8 μ m的超細粉體；再制備功能陶瓷泥將98%質量的陶瓷泥和2%質量的功能材料，用球磨機混合 10小時，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；成型與素燒將坯料成型制成陶瓷泥坯，然后在1150-1200°C溫度下燒制成陶瓷素坯；施釉所用陶瓷釉為功能陶瓷釉，準備功能陶瓷釉，在通常的陶瓷釉中外加陶瓷釉質量的12%的功能材料，用球磨機混合6小時制成；
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。實施例5本發明所述的具有抗菌、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%質量的陶瓷泥和2%質量的功能材料組成；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混合13小時，加熱至1200 1350°C熔融，保溫3小時，淬冷制成熔塊，再經粉碎制成粒徑為I 8 μ m的超細粉體。制備高性能海泡石材料a.預除雜將海泡石原礦經過預處理之后，經剪切、粉碎和篩分得到粒徑為O. 3 O. 8cm的顆粒，然后進行風選除雜，得到提純預處理海泡石纖維粉末。b.除雜將預除雜后海泡石與4wt%鹽酸按質量比I : 15混合，以2000r/min的轉速攪拌3h,并在攪拌時間歇補加6wt%&酸直至混合液pH值穩定在3 ;經過水洗、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超聲振動篩分設備過篩處理后， 用氣流分級粉碎機在超音速氣流的作用下進行深度解束處理，制得高性能海泡石材料，其產品平均直徑為97nm，平均長度為5 μ m。制備高性能電氣石材料a.稱取粒徑為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.將質量分數為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，用氨水調節上述混合溶液的pH值至8. I 8. 3，得到沉淀物。c.將沉淀物干燥后，加入O. 4kg的過渡金屬氧化物，利用高精度氣流混料機進行氣流混料，混合均勻。d.將上述混合物焙燒3h，隨爐冷卻，經過氣流篩分、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半配比。所述高性能海泡石材料為納米纖維狀結構，平均直徑為92 102nm，平均長度為 3 8 μ m0所述高性能電氣石材料，以質量計，由電氣石粉體材料91%、稀土材料4%和過渡金屬氧化物5%組成，高性能電氣石材料的遠紅外輻射率為O. 95。所述電氣石粉體材料粒徑為5 10 μ m。所述過渡金屬氧化物為二氧化錳。所述陶瓷泥為長石瓷泥。陶瓷釉中外加有陶瓷釉質量的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混合17小時，加熱至1250 1300°C熔融，保溫I. 8小時，淬冷制成熔塊，再經粉碎制成粒徑為I 8 μ m的超細粉體；再制備功能陶瓷泥將99%質量的陶瓷泥和I %質量的功能材料，用球磨機混合 12小時，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；成型與素燒將坯料成型制成陶瓷泥坯，然后在1100-1150°C溫度下燒制成陶瓷素坯；施釉所用陶瓷釉為功能陶瓷釉，準備功能陶瓷釉，在通常的陶瓷釉中外加陶瓷釉質量的12%的功能材料，用球磨機混合4. 5小時制成；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%質量的陶瓷泥和I 2%質量的功能材料組成；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混合10 20小時，加熱至1200 1400°C熔融，保溫I 3小時，淬冷制成熔塊，再經粉碎制成粒徑為I 8 μ m的超細粉體。
2.根據權利要求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.根據權利要求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構，平均直徑為92 102nm，平均長度為3 8 μ m。
4.根據權利要求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，以質量計，由電氣石粉體材料88-98%、稀土材料1-8%和過渡金屬氧化物1-5%組成，高性能電氣石材料的遠紅外輻射率為O. 83 I. 03。
5.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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瓷泥、鎂質瓷泥、長石瓷泥、滑石瓷泥或炻瓷泥的一種。
8.根據權利要求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量的10 15%的功能材料。
9.一種權利要求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%質量的陶瓷泥和I 2%質量的功能材料，用球磨機混合10 12小時，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；成型與素燒將坯料成型制成陶瓷泥坯，然后燒制成陶瓷素坯；施釉與釉燒在素坯表面上施釉后，進行釉燒制得能量陶瓷。
10.一種權利要求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量的10 15%的功能材料，用球磨機混合4 6小時制成。
全文摘要
本發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％質量的陶瓷泥和1～2％質量的功能材料組成；制備方法包括以下步驟制備功能陶瓷泥將98～99％質量的陶瓷泥和1～2％質量的功能材料，用球磨機混合10～12小時，制成功能陶瓷泥，然后制備坯料、成型與素燒，再施釉與釉燒制得能量陶瓷。產品能抗菌保鮮、易潔健康、活水養生。
文檔編號C04B35/622GK102584343SQ20121001267
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月16日 優先權日2012年1月16日
發明者劉強, 王家勝, 魏成章 申請人:淄博博納科技發展有限公司