CN101805167A - 一种特种陶瓷及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种特种陶瓷及其应用,提供了一种以镁电气石、灰色千枚岩、红色粘土为主要原料的特种陶瓷,并将特种陶瓷烧制成棒状或片状,将其分别安装到内燃机油箱、滤清器和燃油导轨内部以达到内燃机环保节能的目的,在陶瓷产生的自发极化电磁场、负离子及远红外线作用下使油品分子团缩小、离子化,并使油分子C-H键夹角发生偏移,在中低温条件下实现对油品的催化重整,增加油品中异辛烷的含量,从而减少爆震和递爆现象的发生,并因此使油品燃烧更充分、排放的尾气更少、提供的动力更强。
Description
技术领域
本发明涉及一种特种陶瓷及其应用,具体涉及一种能产生自发极化电磁场和负离子、发射远红外线,从而使燃油品质改善、充分燃烧的特种陶瓷及其应用。
背景技术
随着汽车的普及和石油价格的攀升,由此引发的资源和环境问题越来越突出,人们想方设法降低油耗、减少尾气排放,并发明了一系列行之有效的处理方法,然而这些处理方法多数是通过添加化学试剂实现的,燃油燃烧过程中又产生了新的污染物,造成二次污染。
前几年,市场上也出现过一种叫做“远红外光子能量节油球”的球状陶瓷产品,其使用方法是将节油球投放到油箱中,利用节油球发射的远红外线对油品进行处理,从而使油品燃烧充分达到节油目的。但是这种方法由于油箱结构不同而造成适用性差,投放麻烦,并且由于顾客对其安全性能心存疑虑,致使这一产品难以推广,另外其原料配比也远没有达到最佳,无法达到最佳的使用效果,而发明人经查询,也没有发现安装有能产生自发极化电磁场、发射远红外线的特种陶瓷的内燃机节能环保供油装置。
发明内容
针对内燃机节能产品的缺失以及特种陶瓷材料的诸多不足之处,本发明提供了一种以镁电气石、灰色千枚岩、红色粘土为主要原料的特种陶瓷,并将特种陶瓷烧制成棒状或片状,并将其分别安装到内燃机油箱、滤清器和燃油导轨内部以达到内燃机环保节能的目的,在陶瓷产生的自发极化电磁场、负离子及远红外线作用下使油品分子团缩小、离子化,并使油分子C-H键夹角发生偏移,在中低温条件下实现对油品的催化重整,增加油品中异辛烷的含量,从而减少爆震和递爆现象的发生,并因此使油品燃烧更充分、排放的尾气更少、提供的动力更强。
本发明所述的特种陶瓷,特种陶瓷以镁电气石、灰色千枚岩、红色粘土为主要原料,其组分按重量份计:
镁电气石30-35份
灰色千枚岩25-30份
红色粘土30-35份
碳酸钡2-3份
金红石2-3份
稀土0.5-1份。
采用这种组分和配比的特种陶瓷,配比中含有的镁电气石,是电气石家族中自发极化效应最好的电气石,当外界温压发生轻微变化时,电气石便发生自发极化效应,晶体两端聚集大量的正负电荷,形成静电场;而配方中的灰色千枚岩烧至1200℃时,会形成微磁场,与镁电气石结合便形成微电磁场,加上稀土的复合作用,使陶瓷受到外界温压改变时电阻发生变化而使微电磁场强度改变,自由电荷在变化的微磁场中震动幅度也不停的变化,并产生4-14微米的电磁波(远红外线)向外辐射。所述的红色粘土为产于石灰岩地区的风化粘土;其中含有重量分数为80%-90%的高岭石矿物,10%-15%的微晶方解石,使用这种红色粘土可塑性好,便于产品成型,并且由于红色粘土含有微晶方解石,也可产生红外线。该陶瓷中同时还添加了金红石、碳酸钡两种热敏感材料,强化了陶瓷的自发极化微电磁场对外界温压变化的敏感度,也就强化了远红外线的产生。另外,之所以采用镁电气石30-35份,灰色千枚岩25-30份,红色粘土30-35份,碳酸钡2-3份,金红石2-3份,稀土0.5-1份,是因为按照这个配比制造的陶瓷产生的电磁场最强,对于油品而言,其所产生的远红外线对油品的分子键和离子键作用最大,故对油品的处理效果最好,由此,发明人将其作为特别针对油品处理的专用陶瓷配比。
其中所述的镁电气石含有重量百分比:B2O3 9-11%、MgO 5-10%;所述的灰色千枚岩含有重量百分比:绢云母55-65%、绿泥石35-45%;所采用的稀土为CeO2。采用这种含量的原料可以有效的提高最终所得陶瓷的性能,且能够更好的发挥该陶瓷在内燃机内的节能作用。
添加了上述配方后获得的特种陶瓷能够产生自发极化电磁场、负离子及远红外线作用,在对于内燃机而言,由于其燃烧的油品是一种C-H化合物,在特种陶瓷产生的自发极化微电磁场作用下,C-H健夹角发生变化,导致油品中的辛烷发生异化,形成异辛烷,从而减少油品燃烧时产生的爆震和递爆现象,并因此使油品燃烧更充分、排放的尾气更少、提供的动力更强。
而且油品是由油分子团组成的,而油分子团是由H-H健连接在一起的多个油分子链组成的,分子团的大小取决于连接在一起的油分子数量,油分子团越大雾化效果就越差,燃烧也就越不充分。研究表明,因油分子的振频与远红外线基本一致,H-H健对吸收波长4-14微米的远红外线存在一定的偏好,当油品接触到本发明所提供的特种陶瓷后,特种陶瓷发射的波长4-14微米的远红外线被H-H健吸收,当能量达到一定程度后H-H健断裂,从而使组成分子团的油分子减少,分子团变小;另外,特种陶瓷还能发射负离子,负离子被H原子捕获后,使油分子发生离子化,增加了油品中单分子的比率,有利于雾化和燃烧。从而达到节油、减少尾气排放的目的。
制备上述的特种陶瓷时,其主要步骤如下:
(1)将镁电气石、灰色千枚岩、红色粘土、碳酸钡、金红石、稀土分别粉碎、磨细、分级,分别粒度达到1000目;
(2)将各种原料粉末按比例混合均匀,加入15-20重量份的粘合剂混合搅拌、压滤、捏炼成泥;
(3)入模、压出、成型;
(4)采用低温高流法烘干,热风温度85℃,热风速度120米/秒,干燥至含水重量分数9-11%,最好在10%;
(5)置于烤炉中,升温至1200℃,烧烤8-9小时,之后保温30分钟,烧烤成瓷。
其中,为了方便后期在内燃机中的应用,可以在步骤(3)中成型时,直接将这种特种陶瓷成型为中空棒状和带弧形的片状结构,这样可以直接将陶瓷加工成内燃机内可用的形状,方便了后期的安装于更换。
其中所采用的粘合剂其组分按重量份计:蒸馏水60-70份,聚乙烯醇10-20份,酒精2-5份及甘油5-10份;更优选为蒸馏水65份,聚乙烯醇20份,酒精5份及甘油10份。采用这种粘合剂,可以有效的提高各种物料的粘合质量,从而提高最终获得的特种陶瓷的强度。
通过上述工艺和配比制备的特种陶瓷,主要可应用于内燃机节能,只需将特种陶瓷按照上述工艺烧制成棒状或片状,并将其分别安装到内燃机油箱、滤清器和燃油导轨内部即可。由于本发明所述的陶瓷具有上述的特殊作用,将其置于油箱内后当油品(汽油、煤油、柴油)接触到特种陶瓷便可使油品分子团缩小、离子化,并使油分子C-H键夹角发生偏移,在中低温条件下实现对油品的催化重整,增加油品中异辛烷的含量,从而减少爆震和递爆现象的发生,并因此使油品燃烧更充分、排放的尾气更少、提供的动力更强。与以前市场出现的节油球相比,外观不同,本产品为棒状或片状,节油球为球状,更加方便使用。而由于陶瓷自身的优异性能,实现了内燃机的节能。
综上所述,采用本发明所提供的配比和工艺制备的特种陶瓷,可以自发的产生极化电磁场、负离子及远红外线,并在其作用下使油品分子团缩小、离子化,从而实现节能环保的效果,由于这种陶瓷可以被制备成各种形状来使用,具有更加广阔的推广前景,可以适用于多种设备的节能,具有极高的市场价值。
具体实施方式
实施例1
一种特种陶瓷其组分按重量份计:
镁电气石35千克、灰色千枚岩30千克、红色粘土30千克、碳酸钡2.5千克、金红石2千克、稀土(CeO2)0.5千克,其中镁电气石中含有重量百分比:B203 9-11%、MgO 5-10%;所述的灰色千枚岩中含有重量百分比:绢云母55-65%、绿泥石35-45%;所采用的稀土为CeO2;所述的红色粘土为产于石灰岩地区的风化粘土;其中含有重量分数为80%-90%的高岭石矿物,10%-15%的微晶方解石。
其制备工艺如下:
(1)将镁电气石、灰色千枚岩、红色粘土、碳酸钡、金红石、稀土分别粉碎、磨细、分级,分别粒度达到1000目;
(2)将各种原料粉末按比例混合均匀,加入20千克的粘合剂混合搅拌、压滤、捏炼成泥;
(3)入模、压出、成型;成型的特种陶瓷为中空棒状,内径2cm,外径3cm,长20cm。
(4)采用低温高流法烘干,热风温度85℃,热风速度120米/秒,干燥至含水10%。
(5)置于烤炉中,升温至1200℃,烧烤8小时,之后保温30分钟,烧烤成瓷。
其中步骤(2)中所用到的粘合剂,其组分按重量份计:蒸馏水65份,聚乙烯醇20份,酒精5份及甘油10份。
应用于内燃机时,将10根上述制得的陶瓷棒分别固定在油箱的四壁和底部即可。
实施例2
一种特种陶瓷其组分按重量份计:
镁电气石35千克、灰色千枚岩25千克、红色粘土35千克、碳酸钡2千克、金红石2千克、稀土(CeO2)1千克,其中镁电气石中含有重量百分比:B2O3 9-11%、MgO 5-10%;所述的灰色千枚岩中含有重量百分比:绢云母55-65%、绿泥石35-45%;所采用的稀土为CeO2;所述的红色粘土为产于石灰岩地区的风化粘土;其中含有重量分数为80%-90%的高岭石矿物,10%-15%的微晶方解石。
其制备工艺如下:
(1)将镁电气石、灰色千枚岩、红色粘土、碳酸钡、金红石、稀土分别粉碎、磨细、分级,分别粒度达到1000目;
(2)将各种原料粉末按比例混合均匀,加入15千克的粘合剂混合搅拌、压滤、捏炼成泥;
(3)入模、压出、成型;成型的特种陶瓷为中空棒状,内径1.5cm,外径2.5cm,长15cm。
(4)采用低温高流法烘干,热风温度85℃,热风速度120米/秒,干燥至含水10.5%。
(5)置于烤炉中,升温至1200℃,烧烤9小时,之后保温30分钟,烧烤成瓷。
其中步骤(2)中所用到的粘合剂,其组分按重量份计:蒸馏水65份,聚乙烯醇20份,酒精5份及甘油10份。
应用于内燃机时,将1根上述的陶瓷棒固定于燃油导轨中,燃油导轨在现有基础内径增加0.5cm。
实施例3
一种特种陶瓷其组分按重量份计:
镁电气石30千克、灰色千枚岩30千克、红色粘土35千克、碳酸钡2.5千克、金红石2千克、稀土(CeO2)0.5千克,其中镁电气石中含有重量百分比:B2O3 9-11%、MgO 5-10%;所述的灰色千枚岩中含有重量百分比:绢云母55-65%、绿泥石35-45%;所采用的稀土为CeO2;所述的红色粘土为产于石灰岩地区的风化粘土;其中含有重量分数为80%-90%的高岭石矿物,10%-15%的微晶方解石。
其制备工艺如下:
(1)将镁电气石、灰色千枚岩、红色粘土、碳酸钡、金红石、稀土分别粉碎、磨细、分级,分别粒度达到1000目;
(2)将各种原料粉末按比例混合均匀,加入20千克的粘合剂混合搅拌、压滤、捏炼成泥;
(3)入模、压出、成型;成型的特种陶瓷为直径为6.5cm的2片对称弧状薄片,片后0.5cm,片长8cm。
(4)采用低温高流法烘干,热风温度80℃,热风速度100米/秒,干燥至含水12%。
(5)置于烤炉中,升温至1200℃,烧烤8小时,之后保温30分钟,烧烤成瓷。
其中步骤(2)中所用到的粘合剂,其组分按重量份计:蒸馏水65份,聚乙烯醇20份,酒精5份及甘油10份。
应用于内燃机时,将2片特种陶瓷片固定于滤清器内即可。
实施例4-9简化记载如下表
其中所提及的各种组分,其单位为kg,所采用的粘合剂配比与实施例1-3相同;
实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | |
镁电气石 | 32 | 34 | 31 | 34 | 35 | 32 |
灰色千枚岩 | 27 | 26 | 30 | 28 | 25 | 28 |
红色粘土 | 35 | 34 | 32 | 33 | 35 | 34 |
碳酸钡 | 2.5 | 3 | 3 | 2 | 2 | 2 |
金红石 | 2.5 | 2.5 | 3 | 2.5 | 2 | 3 |
CeO2 | 1 | 0.5 | 1 | 0.5 | 1 | 1 |
粘合剂 | 18 | 15 | 20 | 17 | 17 | 20 |
外型 | 棒状 | 棒状 | 片状 | 片状 | 棒状 | 棒状 |
规格 | 外径2.5cm,内径2cm,长20cm | 外径2.5cm,内径1.5cm,长20cm | 片厚0.2cm,长8cm | 片厚0.3cm,长8cm | 外径1.5cm,内径1cm,长15cm | 外径1.5cm,内径1.2cm,长15cm |
烧制时间(h) | 8 | 9 | 8 | 9 | 8 | 9 |
安装部位 | 油箱 | 油箱 | 滤清器 | 滤清器 | 燃油导轨 | 燃油导轨 |
将安装了实施例1-3的节油特种陶瓷的内燃机进行能耗试验,其能耗较之未采用特种陶瓷前,降低10%左右,尾气排放减少20%左右。
同样的对实施例4-9的节油特种陶瓷的内燃机进行能耗试验,发现其能耗较之未采用特种陶瓷前也均有不同程度的降低,取得了很好的市场和环境效益。
Claims (8)
1.一种特种陶瓷,以镁电气石、灰色千枚岩、红色粘土为主要原料,其特征在于:其组分按重量份计:
镁电气石30-35份
灰色千枚岩25-30份
红色粘土30-35份
碳酸钡2-3份
金红石2-3份
稀土0.5-1份。
2.根据权利要求1所述的陶瓷,其特征在于:所述的镁电气石含有重量百分比:B2O39-11%、MgO 5-10%。
3.根据权利要求1或2所述的陶瓷,其特征在于:所述的灰色千枚岩含有重量百分比:绢云母55-65%、绿泥石35-45%。
4.根据权利要求1或2所述的陶瓷,其特征在于:所述的红色粘土为产于石灰岩地区的风化粘土;其中含有重量分数为80%-90%的高岭石矿物,10%-15%的微晶方解石。
5.根据权利要求1或2所述的陶瓷,其特征在于:所述的稀土为CeO2。
6.制备如权利要求1所述的特种陶瓷的方法,其步骤如下:
(1)将镁电气石、灰色千枚岩、红色粘土、碳酸钡、金红石、稀土分别粉碎、磨细、分级,分别粒度达到1000目;
(2)将各种原料粉末按比例混合均匀,加入15-20重量份的粘合剂混合搅拌、压滤、捏炼成泥;
(3)入模、压出、成型;
(4)采用低温高流法烘干,热风温度85℃,热风速度120米/秒,干燥至含水重量分数9-11%;
(5)置于烤炉中,升温至1200℃,烧烤8-9小时,之后保温30分钟,烧烤成瓷。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于:所述的粘合剂其组分按重量份计:蒸馏水65份,聚乙烯醇20份,酒精5份及甘油10份。
8.一种特种陶瓷的用途,用于内燃机节能,其应用方法是:将特种陶瓷烧制成棒状或片状,并将其分别安装到内燃机油箱、滤清器和燃油导轨内部。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20100818 |