CN102351509B - 一种用粉煤灰制备的高红外功能卫生陶瓷及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用粉煤灰制备的高红外功能卫生陶瓷及其制备方法,其原料配方重量百分组成范围如下:坯体:粉煤灰:30~40%、镁质粘土:0~15%、高岭土:12~22%、长石:10~18%、石英:10~20%、黑泥:2~8%;釉料:高岭土:6%、氧化锌:5%、硅酸锆:7%、粉煤灰:25~30%、黑滑石:4~10%、长石:30~41%、石英:12~18%,经配料、球磨、陈腐、注浆成型、施釉、干燥、烧成获得制品,烧结温度为:1150~1180℃,保温30min。本发明采用工业废料粉煤灰和常见的工业原料,制备的卫生陶瓷常温红外发射率(ε)达到0.89~0.93、抗折强度达到84~91MPa,不仅节约了紧缺的陶瓷原料,而且具有辅助治疗的效果,在各类卫生陶瓷产品中有广泛的应用前景。

Description

一种用粉煤灰制备的高红外功能卫生陶瓷及其制备方法
技术领域
本发明属无机非金属材料(陶瓷)领域,具体涉及一种用粉煤灰制备的高红外功能卫生陶瓷及其制备方法。
背景技术
近20年来,我国建筑卫生陶瓷行业得到飞速发展,从20世纪90年代初开始,产量一直处于世界第一。然而建筑卫生陶瓷行业是个能耗巨大和资源需求型行业,大规模的生产必然导致能源的消耗和资源的紧缺。
粉煤灰是煤炭在燃煤锅炉中燃烧所残留的固体废物,主要来源于燃煤电厂,是我国当前排量较大的工业废渣之一,它不但污染大气、污染水体、侵占土地,并且对环境及人体带来很多有害影响。随着电力工业的发展,燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加,已由1990年的7000余万吨增加到2000年的13亿吨,给我国的国民经济建设及生态环境造成巨大的压力。因此粉煤灰的开发利用一直都是研究热点,目前粉煤灰广泛应用于陶瓷、水泥、塑料、橡胶涂料等行业。
近几年来,远红外辐射材料在常温下的应用也得到迅速发展,越来越多地被用于国民经济生产和人类日常生活。如透明树脂组成的远红外陶瓷置于食物容器内壁具有食物保鲜作用;利用远红外陶瓷的高辐射激活水分子,可以净化水源;远红外辐射材料可激活植物体内的水分子、干燥果肉、肉类、取暖并且还可用于食品发酵、细菌培养或抑杀等。同时常温下红外辐射功能有利于提高人体对疾病的抵抗能力,增强免疫力有利于提高人们的生活质量,这是由于,当人体表面接受远红外线时,红外射线由表及里传导渗透,产生温热效应,体内组织细胞与经红外辐射将产生共振、共鸣,促进了细胞活性及机体的新陈代谢,从而达到辅助治疗的目的,同时远红外辐射还能破坏细菌的生长周期,具有明显的抑菌作用。在以往的卫生陶瓷制备中,一般采用粘土、瓷石、石英、长石等为主的陶瓷原料,但是目前这些天然的优质的陶瓷原料越来越紧缺,因此本专利采用发电厂的固体废弃物粉煤灰代替传统卫生陶瓷生产中的主要原料制备出高红外辐射的卫生陶瓷。目前尚未发现坯、釉中都较大量采用粉煤灰来制备高红外功能卫生陶瓷的报道,因此采用粉煤灰制备高红外功能陶瓷材料具有很大的创新性和应用前景。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种利用粉煤灰为主要原料制备的高红外功能卫生陶瓷及其制备方法。
为解决以上技术问题,本发明的技术方案是:一种用粉煤灰制备的高红外功能卫生陶瓷,采用工业废料粉煤灰和其它天然原料,其坯体和釉料配方的重量百分比组成为:
坯体:粉煤灰:30~40%、镁质粘土:0~15%、高岭土:12~22%、长石:10~18%、石英:10~20%、黑泥:2~8%;
釉料:高岭土:6%、氧化锌:5%、硅酸锆:7%、粉煤灰:25~30%、黑滑石:4~10%、长石:30~41%、石英:12~18%。
上述高红外功能卫生陶瓷的制备方法是:以粉煤灰、镁质粘土、黑滑石、高岭土、长石、石英、黑泥、氧化锌、硅酸锆为原料,经配料、球磨、陈腐、注浆成型、施釉、干燥、烧成获得制品,其中烧结温度为:1150~1180℃,保温30min。
通过XRD、红外发射率测量仪(IR)及其它测试手段研究分析表明:本发明制备的卫生陶瓷结构中有较多石英、莫来石(粉煤灰引入和反应生成)主晶相,晶胞的膨胀及晶格畸变及粉煤灰引入的高红外发射率的Fe2O3、TiO2等氧化物是导致制品红外发射率高的主要因素。
本发明采用工业废料粉煤灰和常见的工业原料,原料来源广,且价格低廉,制备的卫生陶瓷常温红外发射率(ε)达到0.89~0.93、抗折强度达到84~91Mpa,不仅节约了紧缺的陶瓷原料,而且具有辅助治疗的效果,可广泛应用于各类卫生陶瓷产品中。
本发明坯、釉中都较大量采用工业废料粉煤灰,其来源广泛,成本低廉,制得的卫生陶瓷具有高的红外发射率,赋予传统陶瓷功能化,提高了产品附加值和市场竞争力,其抗菌、除臭、消炎、促进血液循环和新陈代谢作用,有利于改善人们的生活环境、提高人们的身体健康,同时对资源保护和工业废物的资源化利用都有重大的意义。
具体实施方式
实施例1:
第一步:按下表坯体重量百分比组成,经配料、球磨、过筛、陈腐、注浆成型、干燥备用。
  粉煤灰   镁质粘土   高岭土   长石   石英   黑泥
  32   15   13   12   20   8
第二步:按下表釉料重量百分比组成,经配料、球磨、过筛备用。
  粉煤灰   黑滑石   高岭土   长石   石英   氧化锌   硅酸锆
  30   10   6   30   12   5   7
第三步:将第二步制得的釉料施于第一步制得的坯体上,经干燥、烧成获得制品,烧结温度为:1150℃,保温时间30分钟。
实施例2:
第一步:按下表坯体重量百分比组成,经配料、球磨、过筛、陈腐、注浆成型、干燥备用。
  粉煤灰   镁质粘土   高岭土   长石   石英   黑泥
  40   2   18   18   17   5
第二步:按下表釉料重量百分比组成,经配料、球磨、过筛备用。
  粉煤灰   黑滑石   高岭土   长石   石英   氧化锌   硅酸锆
  25   4   6   39   14   5   7
第三步:将第二步制得的釉施于第一步制得的坯体上,经干燥、烧成获得制品,烧结温度为:1180℃,保温时间30分钟。
实施例3:
第一步:按下表坯体重量百分比组成,经配料、球磨、过筛、陈腐、注浆成型、干燥备用。
  粉煤灰   镁质粘土   高岭土   长石   石英   黑泥
  36   11   22   16   12   3
第二步:按下表釉料重量百分比组成,经配料、球磨、过筛备用。
  粉煤灰   黑滑石   高岭土   长石   石英   氧化锌   硅酸锆
  27   6   6   33   16   5   7
第三步:将第二步制得的釉施于第一步制得的坯体上,经干燥、烧成获得制品,烧结温度为:1160℃,保温时间30分钟。
采用中国科学院上海技术物理研究所制备的IR-2型的双波段红外发射率测量仪、西安力创计量仪器公司生产的WOW-10微机控制电子万能试验机测量得到的卫生陶瓷红外发射率和抗折强度数据值见下表:
实施例号   实例1   实例2   实例3
红外发射率(ε)   0.93   0.91   0.89
抗折强度(MPa)   84.7   89.2   90.1

Claims (2)

1.一种用粉煤灰制备的高红外功能卫生陶瓷,其坯体和釉料配方的重量百分比组成为:
坯体: 粉煤灰:30~40%、镁质粘土:0~15%、高岭土:12~22%、长石:10~18%、石英:10~20%、黑泥:2~8%;
釉料: 高岭土:6%、氧化锌:5%、硅酸锆:7%、粉煤灰:25~30%、黑滑石:4~10%、长石:30~41%、石英:12~18%。
2.根据权利要求1所述的卫生陶瓷的制备方法,其特征在于:以粉煤灰、镁质粘土、黑滑石、高岭土、长石、石英、黑泥、氧化锌、硅酸锆为原料,经配料、球磨、陈腐、注浆成型、施釉、干燥、烧成获得制品,其中烧结温度为:1150~1180℃,保温30min。
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