專利名稱：超級親水易潔功能陶瓷材料及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超級親水易潔功能陶瓷材料，用于制作生產(chǎn)具有易潔抗菌功能的高檔陶瓷產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)的發(fā)展和人類活動日益頻繁，城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)的污染越來越嚴重，由此而滋生的各種各樣的疾病也越來越多。陶瓷制品具有豐富的裝飾效果及耐磨、耐腐蝕等優(yōu)良特性，已廣泛進入日常生活，深受喜愛。近年，消費者對日用陶瓷、衛(wèi)生瓷、建筑瓷的性能要求不斷提高，不但要求產(chǎn)品美觀、實用、耐磨，而且還要具有環(huán)保、健康的新功能。
但是，陶瓷產(chǎn)品的顯微結(jié)構(gòu)由晶相、玻璃相和氣孔組成，其最終產(chǎn)品存在5％~10％的體積氣孔率，當污染物接觸到產(chǎn)品表面時，由于表面現(xiàn)象和毛細現(xiàn)象，一部分污染物就會滲入開口氣孔之中；另外，陶瓷表面微觀的凹凸不平也導致其對污染物的粘附。如日用瓷、墻磚、地磚、便器、洗面器、浴盆制品與人們的生活密切相關(guān)，經(jīng)常受到污染，人們一般用洗潔精、消毒劑解決污染問題，清洗、消毒后很短時間又受到污染。研究發(fā)現(xiàn)污染物基本上是由可溶于水的可溶性有色無機物或有機物組成，通常呈酸性或堿性，如日常生活中的污水、茶水、塵土、墨水和有機油污等，使陶瓷表面受到污染且難以清除，影響清潔和美觀，同時也成為各種細菌的滋生溫床，由此而滋生的各種各樣的疾病也越來越多。要解決這一問題，必須走可持續(xù)發(fā)展之路，一方面解決污染源，另一方面就是要提高家居環(huán)境的抗污染能力，即研制易潔、抗污染材料及其制品。
據(jù)有關(guān)統(tǒng)計，城市生活用水量占總供水量的42.6％，而生活用水中的60％左右用于清洗餐具和沖洗廁所。按目前我國城市人口3.74億，如果平均每人每天沖洗廁所2.5次計，以每次節(jié)水10升計，全國每天節(jié)水高達93.5萬立方米，每年達3.41億立方米。由此可見，一個小小的衛(wèi)生潔具的一次沖洗，可節(jié)約的水量相當于一個300萬人口城市一年的用水量。
由于各種洗滌劑的應(yīng)用還會造成地下水資源污染以及危害人類的身體健康。有關(guān)數(shù)據(jù)表明，我國每年洗潔精消費量在30萬至40萬噸之間，銷售額約為44億元左右。洗潔精是由烷基苯磺酸鈉、脂肪醇聚乙烯等各種化學成分合成的，從理論上講無毒，但有些有害物質(zhì)的單體可經(jīng)過皮膚、消化系統(tǒng)進入體內(nèi)，被人體吸收。當這些有害物質(zhì)在人體內(nèi)達到一定程度時，就會危害身體健康。洗滌劑中所含的陽離子、陰離子表面活性劑，能除去皮膚表面的油性保護層，進而腐蝕皮膚，烷基磺酸鹽等化學物質(zhì)能抑制氧化酶的活性，導致皮膚中的黑色素由無色變?yōu)楹谏M而出現(xiàn)大面積蝴蝶斑；有些化學物質(zhì)侵入人體后會損害淋巴系統(tǒng)，引起人體抵抗力下降；有些化學物質(zhì)進入血液循環(huán)，會破壞紅細胞的細胞膜，引起溶血現(xiàn)象。據(jù)報道，在日本，13個月內(nèi)有19人因此而中毒死亡，美國在5個月中有547人因接觸表面活性劑而中毒。其實，洗潔精只能沖洗掉細菌，并不能將其殺滅。相反，它還極易傳播細菌，有可能沖洗掉的細菌會隨著洗潔精廢水一塊排走，造成水資源污染。
因此，研制具有易潔、抗菌、防污功能的陶瓷材料勢在必行，這樣不用任何洗滌劑就可將陶瓷制品沖洗干凈，既節(jié)省了水資源，又避免了因使用各種洗滌劑而對人體和環(huán)境造成的危害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種全新組成的超級親水易潔功能陶瓷材料，具有易潔、抗菌、活化水功能，無毒、無危害性放射，其應(yīng)用利于健康環(huán)保，節(jié)約水資源；本發(fā)明同時提供了科學合理、簡單易行的制備方法。
本發(fā)明所述的超級親水易潔功能陶瓷材料，由下列百分摩爾比的原料配制而成稀土材料2～10％、遠紅外輻射材料25～40％、表面能調(diào)節(jié)材料10～30％、電荷調(diào)控材料2～10％、助熔材料6～15％、無機抗菌材料2～15％。
其中稀土材料為硝酸鈰、氧化鈰、氧化釹中的一種或硝酸鈰與任意一種的對半組合。遠紅外輻射材料為氧化硅、氧化鈦、氧化鋅中的一種或三種的組合，組合比例中氧化鈦占一半，其余兩種任意組合。氧化鈦為粒徑小于5微米的超細氧化鈦粉體，最好是納米氧化鈦，結(jié)構(gòu)為金紅石型或銳鈦型；氧化鋅為粒徑小于1微米的超細氧化鋅粉體，最好是納米氧化鋅。
表面能調(diào)節(jié)材料為氧化鋁、氧化鎂中的一種或兩種的任意比例組合。
電荷調(diào)控材料為電氣石超細粉體，粒徑為5～15微米。市場上有市售產(chǎn)品。
助熔材料氧化鉀、氧化鈉、氧化硼中的一種或兩種或三種的任意比例組合。
無機抗菌材料為無機復合抗菌劑、銀系抗菌劑中的一種，有市售產(chǎn)品，直接購買使用即可。本申請單位也生產(chǎn)銷售無機復合抗菌劑產(chǎn)品，型號為BCK-AK。
簡單易行的制備工藝將稀土材料、遠紅外輻射材料、表面能調(diào)節(jié)材料、助熔材料和無機抗菌材料混合球磨后，再加入電荷調(diào)控材料混合均勻，加熱熔融制成熔塊，經(jīng)粉碎處理制成粉體產(chǎn)品。
所用原料基本上都是粉體原料，直接配料使用即可，球磨主要是混合粉碎作用。本發(fā)明與常規(guī)陶瓷工藝和熔塊熔制基本相同的部分，按照常規(guī)要求操作即可，如將稀土材料、遠紅外輻射材料、表面能調(diào)節(jié)材料、助熔材料和無機抗菌材料混合球磨5～10小時，再加入電氣石粉體繼續(xù)球磨10～20小時，加熱至1200～1400℃熔融，保溫1～3小時，經(jīng)常溫自來水或地下井水淬冷制成熔塊，再經(jīng)粉碎制成粒徑為1～8微米的超細粉體材料產(chǎn)品，詳細情況不再贅述。
為了獲得穩(wěn)定的良好質(zhì)量的超級親水易潔功能陶瓷材料，加熱熔融需要經(jīng)過保溫處理，以保證熔塊質(zhì)量。
使用時，同使用陶瓷熔塊釉一樣，將本發(fā)明超級親水易潔功能陶瓷材料配制成釉漿，在陶瓷產(chǎn)品坯體表面施釉，然后經(jīng)過燒成得超級親水易潔功能陶瓷產(chǎn)品，簡稱易潔陶瓷。制得的陶瓷產(chǎn)品比普通的陶瓷產(chǎn)品具有更優(yōu)越的性能易潔、抗菌、防污等功能。
對于理想固體表面，接觸角是判斷液體能否潤濕固體表面最方便的方法，然而，實際中材料表面往往是粗糙不平的，因而Wenzel改進楊氏方程為COSθ′=r(γSV-γSL)γLV]]>式中叫作粗糙因子，也就是真實面積與表觀面積之比，總是大于1。由上式可以看出θ＜90°時，θ′＜θ；θ＞90°時，θ′＞θ，即當材料表面能被水潤濕時，表面粗糙化后將更加有利于水與材料的潤濕。因此在材料制備過程中可以通過控制工藝過程適當提高釉料表面的粗糙度，進一步改進潤濕性能。
由楊氏方程可知，材料表面能否被水潤濕與固體材料的表面能和水的表面張力有關(guān)，通過提高固體材料的表面能和降低水的表面張力，可以降低水與固體材料表面的接觸角，實現(xiàn)材料的超級親水性能，這樣水會自動呈“夾劈”狀插入油污與陶瓷接觸的界面，在水淋沖力等外力作用下，油污會自動從陶瓷表面上剝離下來，從而達到易潔、去污的目的。
提高陶瓷材料的表面能，采取適當調(diào)整釉料主要化學組成和比例實現(xiàn)。陶瓷材料組成中堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物都可以在不同程度上降低表面張力。Al2O3和MgO能顯著地提高熔體的表面張力。在釉料中添加遠紅外輻射材料可以通過遠紅外線輻射活化水降低水的表面張力。電極性礦物材料的加入使得功能陶瓷材料的釉面帶電荷，而油污一般為帶正電的有機材料，由于同性電荷的互相排斥作用，從而可以阻止部分油污在陶瓷表面的沉積。另外，釉料中還加入了無機抗菌材料，這樣制得的功能陶瓷材料同時具有易潔防污、抗菌和活化水三大功能。
超級親水易潔防污作用機理(1)陶瓷表面能實驗過程中，我們利用調(diào)和平均法測定材料的表面自由能(或表面張力)γ，調(diào)和平均法是用兩種測試液的接觸角和調(diào)和平均方程來計算固體的表面能，把調(diào)和平均方程用于楊氏方程得到(1+cosθ1)γ1=4(γ1dγsdγ1d+γsd+γ1pγspγ1p+γsp)]]>(1+cosθ2)γ2=4(γ2dγsdγ2d+γsd+γ2pγspγ2p+γsp)]]>式中γd和γp分別表示固體表面張力的色散分量和極性分量，下標1和2分別指測試液1和2。
γ＝γd+γp。本研究用水和乙二醇為測試液體。
陶瓷表面能計算結(jié)果見表1。
表1陶瓷表面去離子水的接觸角及表面能

與普通陶瓷相比，超級親水易潔功能陶瓷具有較高的表面能，其表面更容易被水潤濕，對水的接觸角也較普通杯小，這一點在陶瓷片的接觸角對比測試中也得到了證實。
(2)紅外線性能經(jīng)測試，易潔陶瓷有顯著的發(fā)射遠紅外線效果。易潔陶瓷的遠紅外發(fā)射率達到89％。
根據(jù)楊氏方程關(guān)于液體對固體表面的潤濕規(guī)律，對于高能表面和表面張力小的液體，固體容易潤濕。水是一種極性分子，在電磁場的作用下，水分子間存在電偶極相互作用，分子間形成氫鍵，通過這種氫鍵作用，液態(tài)水分子彼此間結(jié)合為較大的水分子團簇。這種水分子團具有間隙較大的結(jié)晶構(gòu)造，是一種動態(tài)平衡，即nH2O與(H2O)n之間不斷進行著締合解離過程，其穩(wěn)定存在時間僅10-12秒。已有研究證實通過電場、磁場、聲波和紅外線等作用，可以破壞水分子間的氫鍵，改變水分子團的結(jié)構(gòu)，從而降低水的表面張力活化水。
(3)水的表面張力表2為超級親水功能陶瓷杯和普通陶瓷杯內(nèi)去離子水的表面張力變化測試結(jié)果。
表2陶瓷杯內(nèi)去離子水的表面張力，N·m-1

從結(jié)果中可以看出，放置在功能陶瓷杯中的去離子水的表面張力明顯低于對照杯內(nèi)水的表面張力，因此功能陶瓷杯可降低水的表面張力。
超級親水易潔功能陶瓷杯和普通陶瓷杯內(nèi)乳液粒度隨時間變化的測試結(jié)果見表3。
表3本發(fā)明易潔陶瓷杯和普通陶瓷杯內(nèi)乳液粒度變化，μm

由表2可以看出，隨時間的延長，普通陶瓷杯中的乳液粒度變化不大，而功能陶瓷杯中的乳液粒度不斷下降。這就直接證明了超級親水易潔功能陶瓷材料具有穩(wěn)定乳液的效果。粒度測試的結(jié)果表明，超級親水易潔功能杯的遠紅外輻射作用能夠?qū)⑺罨?，使大分子團變小，成為只含5～6個水分子的小分子團，水分子團結(jié)構(gòu)變小后排列更加緊密，與吸附分子之間的相互作用力增強，從而使油——水間界面膜強度增大，使O/W型乳狀液穩(wěn)定性和乳化效果增強，避免了油水分離現(xiàn)象的產(chǎn)生。因此，乳化效果和穩(wěn)定性的增強使油污不易在陶瓷表面附著，也是超級親水易潔功能陶瓷杯具有防污易潔性能的主要原因。
本發(fā)明配料均為無機非金屬材料，無鉛、無鎘，健康環(huán)保且具有長的使用壽命。各組分相互作用、協(xié)同增效產(chǎn)生大量羥基自由基，由羥基自由基與細菌作用分解有機物，殺滅細菌，因此抗菌作用持續(xù)長久。而輻射遠紅外線功能是由于多功能健康陶瓷材料的晶格振動激發(fā)的，輻射遠紅外線性能不會隨時間衰減。自發(fā)極化也是產(chǎn)生負離子和活化水的主要因素，而電極性并不會隨時間變化。因此易潔、抗菌、活化水等功能的有效期是持續(xù)長久的。
超級親水易潔功能陶瓷材料應(yīng)用固體材料表面物理化學的基本原理，通過調(diào)整化學組分使陶瓷材料具有高表面能，并輻射強遠紅外線降低水的表面張力，活化水，實現(xiàn)陶瓷材料表面的超級親水。利用超級親水易潔功能陶瓷材料技術(shù)開發(fā)的陶瓷產(chǎn)品，具有節(jié)水、環(huán)保、抗菌功能。使用該產(chǎn)品，不需要使用洗潔精或洗滌劑，僅用清水即能將表面油污徹底清除，避免了洗滌劑對人體健康和水資源的不利影響，而且具有抗菌、活化水功能，具有顯著的社會經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。
應(yīng)用本發(fā)明研發(fā)的材料通過特殊工藝加入到陶瓷產(chǎn)品中，用本發(fā)明制備的陶瓷餐具在用餐后不需清洗劑清洗，只用少量自來水沖洗就能徹底清除油污；衛(wèi)生陶瓷使用1000次后水垢不滋生，仍保持潔凈的表面。同時，該產(chǎn)品能高效抑制和殺滅細菌，抑制霉菌的產(chǎn)生，經(jīng)中國疾病預防控制中心、建筑材料工業(yè)環(huán)境監(jiān)測中心等權(quán)威機構(gòu)檢測，對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的殺抑率可達96％以上，具有較好的保鮮作用和易清潔性，。


圖1、本發(fā)明制備工藝流程框圖。
圖2、普通陶瓷斷口形貌圖。
圖3、本發(fā)明易潔陶瓷的斷口形貌圖。
圖4、陶瓷的納米壓痕加載-卸載曲線圖。
圖5、普通陶瓷的納米壓痕實驗測得表面壓坑圖像。
圖6、本發(fā)明易潔陶瓷的納米壓痕實驗測得表面壓坑圖像。
圖7、普通陶瓷的原子力顯微鏡測試表面摩擦系數(shù)圖。
圖8、本發(fā)明易潔陶瓷的原子力顯微鏡測試表面摩擦系數(shù)圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
由本發(fā)明功能材料制得的陶瓷產(chǎn)品的性能試驗情況如下由圖2所示，普通陶瓷的釉質(zhì)層氣孔率高，并且大、中氣孔較多，而超級親水易潔功能陶瓷的釉質(zhì)層細觀組織致密，氣孔率低。斷口形貌分析表明，超級親水易潔功能陶瓷材料細觀組織致密，氣孔率較普通陶瓷明顯降低。
由圖3所示，在相同的位移下功能陶瓷所需的載荷更大，也就是功能陶瓷具有更大的硬度；在相同的載荷下，普通陶瓷的位移更大，即功能陶瓷的彈性模量更大。
力學性能部分對比結(jié)果見表4、表5。
表4納米壓痕的加載—卸載曲線中某點的力學性能

表5普通陶瓷和功能陶瓷的納米力學性能對比表

由圖4、5所示，普通陶瓷表面摩擦系數(shù)為0.15，易潔陶瓷表面的摩擦系數(shù)為0.05，易潔陶瓷表面較普通陶瓷表面致密、光滑。
防污性能試驗將制備好的乳狀液分別倒入普通陶瓷杯和本發(fā)明易潔陶瓷杯中各200ml。室內(nèi)條件下(25℃，1大氣壓)靜置2小時和24小時。分別觀察杯中液面被污染情況，然后倒掉杯內(nèi)液體，分別觀察杯內(nèi)表面被污染情況。
結(jié)果證實，普通陶瓷杯內(nèi)壁則出現(xiàn)明顯的大面積黑色油污，而本發(fā)明易潔陶瓷杯內(nèi)表面除零星幾處被沾污外，幾乎沒有油污粘附。
表6是觀察到的普通陶瓷杯和本發(fā)明易潔陶瓷杯內(nèi)液面變化情況。
表6試驗杯和對照杯內(nèi)液面變化情況表

由表6可以看出，開始時(0h)，易潔陶瓷杯和普通陶瓷杯內(nèi)液面均無油浮出；2小時后普通陶瓷杯內(nèi)液面有連續(xù)油花浮出，24小時后液面出現(xiàn)較大面積油花浮出；而2小時后易潔陶瓷杯內(nèi)液面無油花浮出，直到24小時后才有小油花浮出。超級親水易潔功能陶瓷材料具有防污效果。
實施例1本發(fā)明所述的超級親水易潔功能陶瓷材料，由下列百分摩爾比的原料配制而成硝酸鈰5％、氧化硅35％、氧化鋁30％、粒徑為5～15微米的電氣石10％、氧化鉀10％、無機復合抗菌劑10％。
制備工藝是將硝酸鈰、氧化硅、氧化鋁、氧化鉀和本申請單位生產(chǎn)銷售的無機復合抗菌劑進行前期混合球磨8小時后，再加入電氣石粉體進行后期球磨12小時，加熱熔融至1250±20℃，保溫2小時，經(jīng)常溫自來水水淬制成熔塊，再經(jīng)粉碎制成粒徑為1～8微米的本發(fā)明超細親水易潔功能陶瓷粉體材料。
實施例2本發(fā)明所述的超級親水易潔功能陶瓷材料，由下列百分摩爾比的原料配制而成硝酸鈰10％、氧化硅40％、氧化鋁25％、粒徑為5～15微米的電氣石5％、氧化鉀12％、無機復合抗菌劑8％。
制備工藝同實施例1，控制參數(shù)分別為前期混合球磨5小時后，后期球磨20小時，熔融溫度1300±20℃，保溫1.5小時。
實施例3本發(fā)明所述的超級親水易潔功能陶瓷材料，由下列百分摩爾比的原料配制而成氧化鈰稀土材料6％、粒徑小于5微米的超細金紅石型氧化鈦粉體遠紅外輻射材料40％、氧化鎂表面能調(diào)節(jié)材料30％、粒徑為5～15微米的電氣石電荷調(diào)控材料4％、氧化鈉助熔材料12％、無機復合抗菌劑8％。
制備工藝是將稀土材料、遠紅外輻射材料、表面能調(diào)節(jié)材料、助熔材料和無機抗菌材料進行前期混合球磨8小時，再加入電氣石粉體進行后期球磨16小時，加熱熔融至1300±20℃，保溫2小時，水淬制成熔塊，經(jīng)粉碎處理制成粉體產(chǎn)品。
實施例4本發(fā)明所述的超級親水易潔功能陶瓷材料，由下列百分摩爾比的原料配制而成氧化鈰稀土材料8％、粒徑小于5微米的超細金紅石型氧化鈦粉體遠紅外輻射材料33％、氧化鎂表面能調(diào)節(jié)材料25％、粒徑為10～15微米的電氣石電荷調(diào)控材料10％、氧化鈉助熔材料12％、銀系抗菌劑12％。
制備工藝同實施例3，控制參數(shù)分別為前期混合球磨10小時后，后期球磨13小時，熔融溫度1280±10℃，保溫3小時。
實施例5本發(fā)明所述的超級親水易潔功能陶瓷材料，由下列百分摩爾比的原料配制而成氧化釹稀土材料4％、粒徑小于1微米的氧化鋅遠紅外輻射材料36％、氧化鋁表面能調(diào)節(jié)材料20％、粒徑為5～15微米的電氣石電荷調(diào)控材料10％、氧化硼助熔材料15％、無機復合抗菌劑15％。
制備工藝同實施例3，控制參數(shù)分別為前期混合球磨7小時后，后期球磨14小時，熔融溫度1350±15℃，保溫1小時。
實施例6本發(fā)明所述的超級親水易潔功能陶瓷材料，由下列百分摩爾比的原料配制而成氧化釹稀土材料8％、粒徑小于1微米的氧化鋅遠紅外輻射材料32％、氧化鎂表面能調(diào)節(jié)材料25％、粒徑為5～15微米的電氣石電荷調(diào)控材料10％、氧化硼助熔材料12％、無機復合抗菌劑13％。
制備工藝同實施例3。
實施例7本發(fā)明所述的超級親水易潔功能陶瓷材料，由下列百分摩爾比的原料配制而成硝酸鈰、氧化釹對半混合成的稀土材料10％、粒徑小于5微米的銳鈦型超細氧化鈦遠紅外輻射材料28％、氧化鎂表面能調(diào)節(jié)材料27％、粒徑為8～12微米的電氣石電荷調(diào)控材料10％、氧化鈉助熔材料13％、銀系抗菌劑12％。
制備工藝同實施例3。
實施例8本發(fā)明所述的超級親水易潔功能陶瓷材料，由下列百分摩爾比的原料配制而成硝酸鈰、氧化鈰對半混合成的稀土材料8％、氧化硅遠紅外輻射材料35％、氧化鋁、氧化鎂對半組成的表面能調(diào)節(jié)材料27％、粒徑為5～15微米的電氣石電荷調(diào)控材料10％、氧化鉀助熔材料7％、銀系抗菌劑13％。
制備工藝同實施例3。
實施例9本發(fā)明所述的超級親水易潔功能陶瓷材料，由下列百分摩爾比的原料配制而成氧化鈰稀土材料7％、粒徑小于5微米的金紅石型氧化鈦粉體20％與氧化硅、納米氧化鋅各10％組成遠紅外輻射材料、氧化鎂表面能調(diào)節(jié)材料25％、粒徑為5～15微米的電氣石電荷調(diào)控材料5％、氧化鈉助熔材料15％、無機復合抗菌劑8％。
制備工藝同實施例3。
實施例10本發(fā)明所述的超級親水易潔功能陶瓷材料，由下列百分摩爾比的原料配制而成氧化鈰稀土材料10％、納米金紅石型氧化鈦粉體20％與氧化硅、納米氧化鋅各10％組成遠紅外輻射材料、氧化鎂表面能調(diào)節(jié)材料20％、粒徑為5～15微米的電氣石電荷調(diào)控材料10％、氧化鈉助熔材料15％、銀系抗菌劑5％。
制備工藝同實施例3。
實施例11本發(fā)明所述的超級親水易潔功能陶瓷材料，由下列百分摩爾比的原料配制而成氧化鈰稀土材料10％、粒徑小于1微米的超細氧化鋅粉體遠紅外輻射材料36％、氧化鋁10％與氧化鎂20％組成的表面能調(diào)節(jié)材料、粒徑為5～10微米的電氣石電荷調(diào)控材料7％、助熔材料11％、無機復合抗菌劑6％。
制備工藝同實施例3。
實施例12本發(fā)明所述的超級親水易潔功能陶瓷材料，由下列百分摩爾比的原料配制而成氧化鈰稀土材料10％、粒徑小于1微米的超細氧化鋅粉體遠紅外輻射材料30％、氧化鋁18％與氧化鎂12％組成的表面能調(diào)節(jié)材料、粒徑為5～15微米的電氣石電荷調(diào)控材料9％、助熔材料11％、銀系抗菌劑10％。
制備工藝同實施例3。
實施例13本發(fā)明所述的超級親水易潔功能陶瓷材料，由下列百分摩爾比的原料配制而成硝酸鈰與氧化釹對半組成的稀土材料10％、氧化硅遠紅外輻射材料40％、氧化鎂表面能調(diào)節(jié)材料20％、粒徑為5～15微米的電氣石電荷調(diào)控材料10％、氧化硼與氧化鈉對半組成的助熔材料10％、無機復合抗菌劑10％。
制備工藝同實施例3。
實施例14本發(fā)明所述的超級親水易潔功能陶瓷材料，由下列百分摩爾比的原料配制而成硝酸鈰與氧化釹對半組成的稀土材料8％、氧化硅遠紅外輻射材料32％、氧化鎂表面能調(diào)節(jié)材料22％、粒徑為5～15微米的電氣石電荷調(diào)控材料10％、氧化硼與氧化鉀對半組成的助熔材料14％、無機復合抗菌劑14％。
制備工藝同實施例3。
實施例15本發(fā)明所述的超級親水易潔功能陶瓷材料，由下列百分摩爾比的原料配制而成氧化鈰稀土材料10％、納米金紅石型氧化鈦遠紅外輻射材料30％、氧化鋁表面能調(diào)節(jié)材料30％、粒徑為5～15微米的電氣石電荷調(diào)控材料5％、氧化鉀、氧化鈉、氧化硼各5％組成的助熔材料、銀系抗菌劑10％。
制備工藝同實施例3。
實施例16本發(fā)明所述的超級親水易潔功能陶瓷材料，由下列百分摩爾比的原料配制而成氧化鈰稀土材料6％、氧化硅遠紅外輻射材料35％、氧化鋁與氧化鎂對半組成的表面能調(diào)節(jié)材料29％、粒徑為5～15微米的電氣石電荷調(diào)控材料7％、氧化鈉助熔材料11％、無機復合抗菌劑12％。
制備工藝同實施例3。
權(quán)利要求
1.一種超級親水易潔功能陶瓷材料，其特征在于由下列百分摩爾比的原料配制而成稀土材料2～10％、遠紅外輻射材料25～40％、表面能調(diào)節(jié)材料10～30％、電荷調(diào)控材料2～10％、助熔材料6～15％、無機抗菌材料2～15％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級親水易潔功能陶瓷材料，其特征在于稀土材料為硝酸鈰、氧化鈰、氧化釹中的一種或硝酸鈰與任意一種的對半組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級親水易潔功能陶瓷材料，其特征在于遠紅外輻射材料為氧化硅、氧化鈦、氧化鋅中的一種或三種的組合，組合比例中氧化鈦占一半，其余兩種任意組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超級親水易潔功能陶瓷材料，其特征在于氧化鈦為粒徑小于5微米的超細氧化鈦粉體，結(jié)構(gòu)為金紅石型或銳鈦型；氧化鋅為粒徑小于1微米的超細氧化鋅粉體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級親水易潔功能陶瓷材料，其特征在于表面能調(diào)節(jié)材料為氧化鋁、氧化鎂中的一種或兩種的任意比例組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級親水易潔功能陶瓷材料，其特征在于電荷調(diào)控材料為電氣石超細粉體，粒徑為5～15微米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級親水易潔功能陶瓷材料，其特征在于助熔材料氧化鉀、氧化鈉、氧化硼中的一種或兩種或三種的任意比例組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級親水易潔功能陶瓷材料，其特征在于無機抗菌材料為無機復合抗菌劑、銀系抗菌劑中的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級親水易潔功能陶瓷材料的制備工藝，其特征在于將稀土材料、遠紅外輻射材料、表面能調(diào)節(jié)材料、助熔材料和無機抗菌材料混合球磨后，再加入電荷調(diào)控材料混合均勻，加熱熔融制成熔塊，經(jīng)粉碎處理制成粉體產(chǎn)品。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的超級親水易潔功能陶瓷材料的制備工藝，其特征在于加熱熔融經(jīng)過保溫處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超級親水易潔功能陶瓷材料，用于制作生產(chǎn)易潔抗菌高檔陶瓷產(chǎn)品，由下列百分摩爾比的原料配制而成稀土材料2～10％、遠紅外輻射材料25～40％、表面能調(diào)節(jié)材料10～30％、電荷調(diào)控材料2～10％、助熔材料6～15％、無機抗菌材料2～15％，本發(fā)明同時提供了科學合理，簡單易行的制備工藝。使用時首先制成釉漿，然后在陶瓷坯體上施釉，再燒成即可。制得的本發(fā)明易潔陶瓷產(chǎn)品比普通的陶瓷產(chǎn)品具有易潔、抗菌等健康功能，能為廣大消費者提供綠色健康的陶瓷新產(chǎn)品，可有效預防公共場合中各種傳染病的交叉感染，對改善人們的生活水平，提高生活質(zhì)量。
文檔編號C04B35/00GK1686919SQ200410075789
公開日2005年10月26日 申請日期2004年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月29日
發(fā)明者梁金生, 梁廣川, 魏成章, 王家勝, 劉強 申請人:淄博博納科技發(fā)展有限公司, 河北工業(yè)大學