本發(fā)明屬于環(huán)保材料領(lǐng)域，特別涉及一種抗菌陶瓷材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：新型陶瓷材料在性能上有其獨(dú)特的優(yōu)越性。比如在熱和機(jī)械性能方面的耐高溫、隔熱、高硬度、耐磨耗和在電性能方面的絕緣性、壓電性、半導(dǎo)體性、磁性等，或在化學(xué)方面的催化、耐腐蝕、吸附、抗菌等功能。但陶瓷材料具有著種種優(yōu)越性能的同時(shí)也有著相應(yīng)的缺點(diǎn)。同時(shí)，隨著科技的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們各項(xiàng)意識(shí)也在不斷加強(qiáng)，為了避免由于環(huán)境惡化、地球變暖促使的細(xì)菌滋生等問(wèn)題，人們對(duì)材料的抗菌性也提出了進(jìn)一步要求。中國(guó)專(zhuān)利CN1279222A所公開(kāi)的一種無(wú)機(jī)抗菌陶瓷及其生產(chǎn)工藝，其抗菌活性材料為納米銀、納米氧化硅和納米氧化鋁溶膠，該方法是將抗菌材料與釉料混合施于陶瓷表面作為釉面進(jìn)行燒結(jié)，制成的陶瓷的抗菌成分僅位于表層，難于保持持久性的抗菌性能，且金屬銀長(zhǎng)期暴露在空氣中容易被氧化，顏色會(huì)發(fā)生改變。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)上述的需求，本發(fā)明特別提供了一種抗菌陶瓷材料及其制備方法。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種抗菌陶瓷材料，由包含以下重量份的組分制成：電氣石67-78份，氧化銅3-6份，氧化鐵4-5.5份，氧化鋅3-5份，氧化鋯3-4份，鋰霞石2.5-3份，二氧化鈦1.1-1.5份，γ-巰基丙基三甲氧基硅烷0.2-0.8份，二硫化鉬0.2-0.5份。所述組分還包括氮化硅0-1重量份。所述組分還包括二硼化鋯0-1重量份。所述組分還包括方解石粉末0-0.5重量份。一種抗菌陶瓷材料的制備方法，該方法包括以下步驟：（1）稱(chēng)取電氣石67-78重量份、氧化銅3-6重量份、氧化鐵4-5.5重量份、氧化鋅3-5重量份、氧化鋯3-4重量份、鋰霞石2.5-3重量份、二氧化鈦1.1-1.5重量份、γ-巰基丙基三甲氧基硅烷0.2-0.8重量份、二硫化鉬0.2-0.5重量份、氮化硅0-1重量份、二硼化鋯0-1重量份和方解石粉末0-0.5重量份，研磨混料，干燥；（2）采用靜壓工藝進(jìn)行胚體成型，在780-900℃下預(yù)燒4-6小時(shí)，在1380-1500℃下燒結(jié)2-3小時(shí)，得到抗菌陶瓷材料。所述靜壓工藝進(jìn)行胚體成型的壓力為220-250Mpa。所述研磨混料的介質(zhì)為去離子水、無(wú)水乙醇或異丙醇，研磨時(shí)間為1-3小時(shí)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為：（1）本發(fā)明制得的抗菌陶瓷材料以電氣石為主要原料，通過(guò)加入氧化銅、氧化鐵、氧化鋅、氧化鋯、鋰霞石、二氧化鈦、γ-巰基丙基三甲氧基硅烷和二硫化鉬，制得的抗菌陶瓷材料具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和使用壽命。（2）本發(fā)明制得的抗菌陶瓷材料通過(guò)加入鋰霞石和二硫化鉬，提高了材料的穩(wěn)定性和耐腐蝕性能。（3）本發(fā)明制得的抗菌陶瓷材料通過(guò)加入二硼化鋯提高了材料的抗菌性能，且增加了其抗菌性能的穩(wěn)定性。（4）本發(fā)明的抗菌陶瓷材料，其制備方法簡(jiǎn)單，易于工業(yè)化生產(chǎn)。具體實(shí)施方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。實(shí)施例1（1）稱(chēng)取電氣石67kg、氧化銅3kg、氧化鐵4kg、氧化鋅3kg、氧化鋯4kg、鋰霞石2.5kg、二氧化鈦1.1kg、γ-巰基丙基三甲氧基硅烷0.2kg和二硫化鉬0.2kg，在介質(zhì)去離子水中研磨混料1小時(shí)，干燥；（2）采用靜壓工藝在220Mpa壓力下進(jìn)行胚體成型，在780℃下預(yù)燒4小時(shí)，在1380℃下燒結(jié)2小時(shí)，得到抗菌陶瓷材料。制得抗菌陶瓷材料的性能測(cè)試結(jié)果如表1所示。實(shí)施例2（1）稱(chēng)取電氣石78kg、氧化銅6kg、氧化鐵5.5kg、氧化鋅5kg、氧化鋯3kg、鋰霞石3kg、二氧化鈦1.5kg、γ-巰基丙基三甲氧基硅烷0.8kg和二硫化鉬0.5kg，在介質(zhì)無(wú)水乙醇中研磨混料3小時(shí)，干燥；（2）采用靜壓工藝在250Mpa壓力下進(jìn)行胚體成型，在900℃下預(yù)燒6小時(shí)，在1500℃下燒結(jié)3小時(shí)，得到抗菌陶瓷材料。制得抗菌陶瓷材料的性能測(cè)試結(jié)果如表1所示。實(shí)施例3（1）稱(chēng)取電氣石70kg、氧化銅4kg、氧化鐵5kg、氧化鋅4kg、氧化鋯3.4kg、鋰霞石2.8kg、二氧化鈦1.2kg、γ-巰基丙基三甲氧基硅烷0.5kg和二硫化鉬0.3kg，在介質(zhì)去離子水中研磨混料2小時(shí)，干燥；（2）采用靜壓工藝在230Mpa壓力下進(jìn)行胚體成型，在840℃下預(yù)燒5小時(shí)，在1480℃下燒結(jié)3小時(shí)，得到抗菌陶瓷材料。制得抗菌陶瓷材料的性能測(cè)試結(jié)果如表1所示。實(shí)施例4（1）稱(chēng)取電氣石70kg、氧化銅4kg、氧化鐵5kg、氧化鋅4kg、氧化鋯3.4kg、鋰霞石2.8kg、二氧化鈦1.2kg、γ-巰基丙基三甲氧基硅烷0.5kg、二硫化鉬0.3kg、氮化硅1kg和方解石粉末0.5kg，在介質(zhì)去離子水中研磨混料2小時(shí)，干燥；（2）采用靜壓工藝在230Mpa壓力下進(jìn)行胚體成型，在840℃下預(yù)燒5小時(shí)，在1480℃下燒結(jié)3小時(shí)，得到抗菌陶瓷材料。制得抗菌陶瓷材料的性能測(cè)試結(jié)果如表1所示。實(shí)施例5（1）稱(chēng)取電氣石70kg、氧化銅4kg、氧化鐵5kg、氧化鋅4kg、氧化鋯3.4kg、鋰霞石2.8kg、二氧化鈦1.2kg、γ-巰基丙基三甲氧基硅烷0.5kg、二硫化鉬0.3kg和二硼化鋯1kg，在介質(zhì)去離子水中研磨混料2小時(shí)，干燥；（2）采用靜壓工藝在230Mpa壓力下進(jìn)行胚體成型，在840℃下預(yù)燒5小時(shí)，在1480℃下燒結(jié)3小時(shí)，得到抗菌陶瓷材料。制得抗菌陶瓷材料的性能測(cè)試結(jié)果如表1所示。實(shí)施例6（1）稱(chēng)取電氣石70kg、氧化銅4kg、氧化鐵5kg、氧化鋅4kg、氧化鋯3.4kg、鋰霞石2.8kg、二氧化鈦1.2kg、γ-巰基丙基三甲氧基硅烷0.5kg、二硫化鉬0.3kg、氮化硅1kg、二硼化鋯1kg和方解石粉末0.5kg，在介質(zhì)去離子水中研磨混料2小時(shí)，干燥；（2）采用靜壓工藝在230Mpa壓力下進(jìn)行胚體成型，在840℃下預(yù)燒5小時(shí)，在1480℃下燒結(jié)3小時(shí)，得到抗菌陶瓷材料。制得抗菌陶瓷材料的性能測(cè)試結(jié)果如表1所示。對(duì)比例1（1）稱(chēng)取電氣石70kg、氧化銅4kg、氧化鐵5kg、氧化鋅4kg、氧化鋯3.4kg、二氧化鈦1.2kg、γ-巰基丙基三甲氧基硅烷0.5kg和二硫化鉬0.3kg，在介質(zhì)去離子水中研磨混料2小時(shí)，干燥；（2）采用靜壓工藝在230Mpa壓力下進(jìn)行胚體成型，在840℃下預(yù)燒5小時(shí)，在1480℃下燒結(jié)3小時(shí)，得到抗菌陶瓷材料。制得抗菌陶瓷材料的性能測(cè)試結(jié)果如表1所示。對(duì)比例2（1）稱(chēng)取電氣石70kg、氧化銅4kg、氧化鐵5kg、氧化鋅4kg、氧化鋯3.4kg、鋰霞石2.8kg、二氧化鈦1.2kg和γ-巰基丙基三甲氧基硅烷0.5kg，在介質(zhì)去離子水中研磨混料2小時(shí)，干燥；（2）采用靜壓工藝在230Mpa壓力下進(jìn)行胚體成型，在840℃下預(yù)燒5小時(shí)，在1480℃下燒結(jié)3小時(shí)，得到抗菌陶瓷材料。制得抗菌陶瓷材料的性能測(cè)試結(jié)果如表1所示。對(duì)比例3（1）稱(chēng)取電氣石70kg、氧化銅4kg、氧化鐵5kg、氧化鋅4kg、氧化鋯3.4kg、鋰霞石2.8kg、二氧化鈦1.2kg、γ-巰基丙基三甲氧基硅烷0.5kg和二硫化鉬0.3kg，在介質(zhì)去離子水中研磨混料2小時(shí)，干燥；（2）采用靜壓工藝在350Mpa壓力下進(jìn)行胚體成型，在1000℃下預(yù)燒2小時(shí)，在1500℃下燒結(jié)3小時(shí)，得到抗菌陶瓷材料。制得抗菌陶瓷材料的性能測(cè)試結(jié)果如表1所示。將實(shí)施例1-6和對(duì)比例1-3的抗菌陶瓷材料進(jìn)行蒸汽滅菌后用紫外燈照射2小時(shí)，將新鮮菌株（大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌）用生理鹽水洗下，加入細(xì)胞培養(yǎng)液配成濃度為10cfu/g(ml)菌懸液作為實(shí)驗(yàn)樣液，將實(shí)驗(yàn)樣液平鋪在實(shí)施例1-6和對(duì)比例1-3的抗菌陶瓷材料制成的片材表面，加蓋，放入生化培養(yǎng)箱于37℃培養(yǎng)10小時(shí)，進(jìn)行檢測(cè)，具體結(jié)果請(qǐng)見(jiàn)表1。表1測(cè)試項(xiàng)目滅菌率(％)100℃下的磨損率（10-7cm3/Nm）實(shí)施例1980.18實(shí)施例2990.16實(shí)施例3990.18實(shí)施例41000.09實(shí)施例51000.08實(shí)施例61000.06對(duì)比例1820.45對(duì)比例2760.56對(duì)比例3680.48本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3