CN102584343B - 具有抗菌、易洁和活化水功能的能量陶瓷及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有抗菌、易洁和活化水功能的能量陶瓷及其制备方法，属于特种陶瓷材料范畴，陶瓷坯体表面上施有釉层，陶瓷坯体由下列摩尔百分比的原料制成：稀土材料2～10％、高性能海泡石材料2～10％、高性能电气石材料6～15％、功能陶瓷泥65～85％，功能陶瓷泥中由98～99％质量的陶瓷泥和1～2％质量的功能材料组成；制备方法包括以下步骤：制备功能陶瓷泥：将98～99％质量的陶瓷泥和1～2％质量的功能材料，用球磨机混合10～12小时，制成功能陶瓷泥，然后制备坯料、成型与素烧，再施釉与釉烧制得能量陶瓷。产品能抗菌保鲜、易洁健康、活水养生。

Description

具有抗菌、易洁和活化水功能的能量陶瓷及其制备方法

技术领域

本发明属于特种陶瓷材料范畴，具体涉及一种具有抗菌、易洁和活化水功能的能量陶瓷及其制备方法。

背景技术

陶瓷业是我国的传统工业，陶瓷产品是我国轻工行业的支柱产业和出口拳头产品。以目前的发展速度，到2020年国内日用陶瓷的需求总量将达到120亿件。然而，由于创新不够，我国陶瓷产品同质化现象越来越严重，虽然目前我国陶瓷年产量约占世界总产量的90％，年出口量达39.6亿件，出口到150多个国家和地区，总产量和出口量均居世界首位，但我国陶瓷产业总产值只占世界总产值的10％。究其原因是产品总体水平较差，科技含量不高，导致产品整体档次低，高、精档陶瓷方面无法与英、德、日等国家相比。致使高档日用陶瓷的大半江山被英、德、日本等国占据。

20世纪90年代开始，日本、德国等一些科技发达国家开展了关于陶瓷的抗菌和自清洁技术研究，主要是在陶瓷表面施加一层超平滑釉，使污染物不易牢固地粘附在洁具表面而达到抗污的目的。还有一些研究者在防污涂层方面进行了研究，利用涂层的低表面能有效地提高了污染物的润湿角，使其不能牢固地粘附在洁具表面，从而轻松去除。这些方法只能在一定程度上缓解陶瓷表面的污染问题，随着使用时间的延长，薄膜容易开裂、脱落，陶瓷材料随即失去其作用。同时在陶瓷的使用过程中，由于使用磨损，陶瓷表面粗糙度不可避免要增加，陶瓷的防污性能将逐渐下降。智能自洁技术是新发展起来的陶瓷自洁技术，需要开发专用的陶瓷釉料，通常这种技术所使用陶瓷釉料其成分中碱金属含量较高，陶瓷釉的熔化温度一般较低，陶瓷的表面硬度、强度和耐磨性不高，且由于和坯体成分差异较大，需要增加过渡层，因此烧成工艺不同于普通陶瓷，并对生产工艺要求进行严格控制，才能得到极其平滑的表面，这需要对生产设备和工艺控制做出较大调整，成本较高，不利于推广。

陶瓷以其丰富的装饰效果及耐磨、耐腐蚀等诸多优良特性，已广泛进入人们的日常生活。但我们日常使用的普通陶瓷产品，表面经常粘污，且污物不易清洗，不仅影响美观，造成洗涤剂和水资源的浪费，残留的污物还容易滋生病菌。陶瓷制品清洗目前主要使用各种洗洁精或洁洁灵，仅以日用瓷为例，我国现在日用瓷产量近300亿件，以10％需要餐后清洗，每天每件产品用洗涤剂1克，冲洗用水100克，全国每年使用洗涤剂就要100多万余吨，耗水近亿吨，洗涤剂还会导致皮肤病，残留的洗涤剂进入人体后，会对人体的肝脏造成损害。而且大部分的洗涤剂中均含磷，洗涤后的废水排入水体，是造成水体富营养化、破坏水生生态系统的一个重要原因；同时给废水处理带来困难，也给人们的生活环境带来了很大的污染和麻烦。目前世界年产合成洗涤剂大约1300万吨，我国的年产量已达80多万吨，预计今后将以年均6％～7％的增长率增长；其中有相当数量被用于日常清洗上，由此对人们的生活带来的负面影响可想而知。

我们自2002年初开始研究陶瓷表面物理化学性能调控技术及其应用技术，探索可无害清洗的陶瓷关键制备技术和评价技术，开发出超级亲水易洁、抗菌功能陶瓷，实现灰尘或油污等污物能够在水流自然冲力作用下即可以随水流冲走，而不需任何洗涤剂作用就可清洗干净，既节省水资源和洗涤剂，又可消除洗涤剂对地下水资源的污染、避免因洗涤剂清洗不净而残留在餐具上危害人体健康。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有抗菌、易洁和活化水功能的能量陶瓷。

本发明还提供了上述具有抗菌、易洁和活化水功能的能量陶瓷的制备方法。

本发明所述的具有抗菌、易洁和活化水功能的能量陶瓷，陶瓷坯体表面上施有釉层，其特征在于陶瓷坯体由下列摩尔百分比的原料制成：

稀土材料2～10％、高性能海泡石材料2～10％、高性能电气石材料6～15％、功能陶瓷泥65～85％，功能陶瓷泥中由98～99％质量的陶瓷泥和1～2％质量的功能材料组成；

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电气石材料用球磨机混合10～20小时，加热至1200～1400℃熔融，保温1～3小时，淬冷制成熔块，再经粉碎制成粒径为1～8μm的超细粉体。

其中：

所述稀土材料为硝酸铈、氧化铈、氧化钕中的一种或任意两种或三种的任意比例的混合物。

所述高性能海泡石材料为纳米纤维状结构，平均直径为92～102nm，平均长度为3～8μm。

所述高性能电气石材料，以质量计，由电气石粉体材料88-98％、稀土材料1-8％和过渡金属氧化物1-5％组成，高性能电气石材料的远红外辐射率为0.83～1.03，所述电气石粉体材料粒径为5～10μm。

所述过渡金属氧化物为三氧化二铁、氧化钴、二氧化锰或氧化铜中的一种。

所述陶瓷泥为骨质瓷泥、镁质瓷泥、长石瓷泥、滑石瓷泥或炻瓷泥的一种。

陶瓷釉为功能陶瓷釉，在陶瓷釉中外加陶瓷釉质量的10～15％的功能材料制成。

制备方法包括以下步骤：

制备功能陶瓷泥：将98～99％质量的陶瓷泥和1～2％质量的功能材料，用球磨机混合10～12小时，制成功能陶瓷泥；

制备坯料：按照符合比例的稀土材料、高性能海泡石材料、高性能电气石材料和功能陶瓷泥制备坯料；

成型与素烧：将坯料成型制成陶瓷泥坯，然后在950-1250℃温度下烧制成陶瓷素坯；

施釉与釉烧：在素坯表面上施釉后，在850-1200℃温度下釉烧制得能量陶瓷。

其中，施釉所用陶瓷釉为功能陶瓷釉，在通常的陶瓷釉中外加陶瓷釉质量的10～15％的功能材料，用球磨机混合4～6小时制成。

本发明中：

(1)高性能海泡石材料的制备如下：

a.预除杂：将海泡石原矿经过预处理之后，经剪切、粉碎和筛分得到0.3～0.8cm的颗粒，然后进行风选除杂，得到提纯预处理海泡石纤维粉末。

b.除杂：将预除杂后海泡石与4～6wt％盐酸按质量比1∶(15～20)混合，常温下以2000～3000r/min的转速搅拌3～4h，并在搅拌时间歇补加4～6wt％盐酸直至混合液pH值稳定在2.5～3.5；经过水洗、抽滤、烘干，得到提纯后的海泡石。

c.干法气流深度解束：将上述提纯后的海泡石经超声振动筛分设备过筛处理后，用气流分级粉碎机在超音速气流的作用下进行深度解束处理，制得高性能海泡石材料，其产品平均直径为92～102nm，长度为3～8μm。

(2)高性能电气石材料的制备如下：

a.称取粒径为5～10μm的黑色电气石粉10kg，用15～20kg去离子水制成含有电气石的水溶液混合物，搅拌1～1.5h。

b.将质量分数为50～70％的硝酸铈水溶液加入上述电气石水溶液混合物中，搅拌1.5～2.5h后，用氨水调节上述混合溶液的pH值至8～8.5，得到沉淀物。

c.将沉淀物干燥后，加入0.2～0.5kg的过渡金属氧化物，利用高精度气流混料机进行气流混料，混合均匀。

d.将上述混合物焙烧2.5～3.5h，随炉冷却，经过气流筛分、气流粉碎即得到高性能电气石材料。

本发明能量瓷主要应用固体材料表面物理化学的基本原理，通过化学组成设计与性能优化技术调控陶瓷表面自由能，使其具有高表面能和高极性分量，并辐射远红外线还可降低水的表面张力，实现了陶瓷表面的超级亲水功能，使沾染油污的陶瓷表面遇水后油污可自发脱离陶瓷表面。能量瓷还具有抗菌、易洁和活化水功能。

与现有技术相比，本发明的有益效果具体如下：

(1)抗菌保鲜

能量瓷表面可杀灭细菌并抑制细菌的滋生。能量瓷自身的热电特性、自极化性使釉面处于高度的活性状态，具有极强的氧化能力，粒子快速的侵入和破坏细菌的细胞膜、杀死细菌，同时能够高效分解细菌残骸成二氧化碳和水，保持瓷面无菌洁净状态，成为居家食品保鲜的最好器具。能量瓷的抗菌性能按GB16981-1995消毒与灭菌效果的评价方法与标准和JC/T897-2002抗菌陶瓷制品抗菌性能进行检验，产品对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率(24小时)达到90％以上。

(2)易洁健康

能量瓷表面具有易清洁功效。能量瓷具有超强亲水能力，其釉面可使水珠迅速在釉面扩展，有效清除釉面之油污和茶垢，保持釉面洁净，是远离洗洁精，健康生活的保障。

(3)活水养生

能量瓷的釉面和坯体可产生超强的远红外能量波，与水分子团产生共振，将大的水分子团裂变成较小的水分子团。并清除水分子团环形凝聚结构中包藏的污物，达到活化的效果。能量瓷的活水功能还表现在对茶、酒、食物的品质优化及改善口感的神奇功效，让您享受健康、优质的饮食生活。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。

实施例1

本发明所述的具有抗菌、易洁和活化水功能的能量陶瓷，陶瓷坯体表面上施有釉层，其陶瓷坯体由下列摩尔百分比的原料制成：

稀土材料8％、高性能海泡石材料10％、高性能电气石材料10％、功能陶瓷泥72％，功能陶瓷泥中由98％质量的陶瓷泥和2％质量的功能材料组成；

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电气石材料用球磨机混合20小时，加热至1300℃熔融，保温2小时，淬冷制成熔块，再经粉碎制成粒径为1～8μm的超细粉体。

制备高性能海泡石材料：

a.预除杂：将海泡石原矿经过预处理之后，经剪切、粉碎和筛分得到粒径为0.3～0.8cm的颗粒，然后进行风选除杂，得到提纯预处理海泡石纤维粉末。

b.除杂：将预除杂后海泡石与4wt％盐酸按质量比1∶15混合，以2000r/min的转速搅拌3h，并在搅拌时间歇补加6wt％盐酸直至混合液pH值稳定在3；经过水洗、抽滤、烘干，得到提纯后的海泡石。

c.干法气流深度解束：将上述提纯后的海泡石经超声振动筛分设备过筛处理后，用气流分级粉碎机在超音速气流的作用下进行深度解束处理，制得高性能海泡石材料，其产品平均直径为97nm，平均长度为5μm。

制备高性能电气石材料：

a.称取粒径为5～10μm的黑色电气石粉10kg，用17kg去离子水制成含有电气石的水溶液混合物，搅拌1.5h。

b.将质量分数为60％的硝酸铈水溶液加入上述电气石水溶液混合物中，搅拌2h后，用氨水调节上述混合溶液的pH值至8～8.5，得到沉淀物。

c.将沉淀物干燥后，加入0.3kg的过渡金属氧化物，利用高精度气流混料机进行气流混料，混合均匀。

d.将上述混合物焙烧3h，随炉冷却，经过气流筛分、气流粉碎即得到高性能电气石材料。

并且：

所述稀土材料为硝酸铈。

所述高性能海泡石材料为纳米纤维状结构，平均直径为100nm，平均长度为6μm。

所述高性能电气石材料，以质量计，由电气石粉体材料88-98％、稀土材料1-8％和过渡金属氧化物1-5％组成，高性能电气石材料的远红外辐射率为0.90。

所述电气石粉体材料粒径为5～10μm。

所述过渡金属氧化物为三氧化二铁。

所述陶瓷泥为骨质瓷泥。

陶瓷釉中外加有陶瓷釉质量的12％的功能材料。

制备方法包括以下步骤：

再制备功能陶瓷泥：将陶瓷泥和功能材料，用球磨机混合10～12小时，制成功能陶瓷泥；

制备坯料：按照符合比例的稀土材料、高性能海泡石材料、高性能电气石材料和功能陶瓷泥制备坯料；

成型与素烧：将坯料成型制成陶瓷泥坯，然后在1200-1250℃温度下烧制成陶瓷素坯；

施釉所用陶瓷釉为功能陶瓷釉，准备功能陶瓷釉，在通常的陶瓷釉中外加陶瓷釉质量的10％的功能材料，用球磨机混合5小时制成；

施釉与釉烧：在素坯表面上以喷釉方式施釉后，在1150-1200℃温度下釉烧制得能量陶瓷。

实施例2

本发明所述的具有抗菌、易洁和活化水功能的能量陶瓷，陶瓷坯体表面上施有釉层，其陶瓷坯体由下列摩尔百分比的原料制成：

稀土材料6％、高性能海泡石材料8％、高性能电气石材料13％、功能陶瓷泥83％，功能陶瓷泥中由99％质量的陶瓷泥和1％质量的功能材料组成；

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电气石材料用球磨机混合18小时，加热至1350～1400℃熔融，保温2.5小时，淬冷制成熔块，再经粉碎制成粒径为1～8μm的超细粉体。

制备高性能海泡石材料：

a.预除杂：将海泡石原矿经过预处理之后，经剪切、粉碎和筛分得到粒径为0.3～0.8cm的颗粒，然后进行风选除杂，得到提纯预处理海泡石纤维粉末。

b.除杂：将预除杂后海泡石与4wt％盐酸按质量比1∶15混合，以2000r/min的转速搅拌3h，并在搅拌时间歇补加6wt％盐酸直至混合液pH值稳定在3；经过水洗、抽滤、烘干，得到提纯后的海泡石。

c.干法气流深度解束：将上述提纯后的海泡石经超声振动筛分设备过筛处理后，用气流分级粉碎机在超音速气流的作用下进行深度解束处理，制得高性能海泡石材料，其产品平均直径为97nm，平均长度为5μm。

制备高性能电气石材料：

a.称取粒径为5～10μm的黑色电气石粉10kg，用17kg去离子水制成含有电气石的水溶液混合物，搅拌1.5h。

b.将质量分数为60％的硝酸铈水溶液加入上述电气石水溶液混合物中，搅拌2.5h后，用氨水调节上述混合溶液的pH值至8.2，得到沉淀物。

c.将沉淀物干燥后，加入0.35kg的过渡金属氧化物，利用高精度气流混料机进行气流混料，混合均匀。

d.将上述混合物焙烧3h，随炉冷却，经过气流筛分、气流粉碎即得到高性能电气石材料。

并且：

所述稀土材料为氧化铈。

所述高性能海泡石材料为纳米纤维状结构，平均直径为95nm，平均长度为7μm。

所述高性能电气石材料，以质量计，由电气石粉体材料93％、稀土材料5％和过渡金属氧化物2％组成，高性能电气石材料的远红外辐射率为0.89。

所述电气石粉体材料粒径为5～10μm。

所述过渡金属氧化物为二氧化锰。

所述陶瓷泥为长石瓷泥。

陶瓷釉中外加有陶瓷釉质量的11％的功能材料。

制备方法包括以下步骤：

首先制备功能材料，将符合比例的稀土材料、高性能海泡石材料和高性能电气石材料用球磨机混合16小时，加热至1250～1300℃熔融，保温1.5小时，淬冷制成熔块，再经粉碎制成粒径为1～8μm的超细粉体；

再制备功能陶瓷泥：将98％质量的陶瓷泥和2％质量的功能材料，用球磨机混合12小时，制成功能陶瓷泥；

制备坯料：按照符合比例的稀土材料、高性能海泡石材料、高性能电气石材料和功能陶瓷泥制备坯料；

成型与素烧：将坯料成型制成陶瓷泥坯，然后在1050-1100℃温度下烧制成陶瓷素坯；

施釉所用陶瓷釉为功能陶瓷釉，准备功能陶瓷釉，在通常的陶瓷釉中外加陶瓷釉质量的12％的功能材料，用球磨机混合5小时制成；

施釉与釉烧：在素坯表面上施釉后，在900-1050℃温度下釉烧制得能量陶瓷。

实施例3

本发明所述的具有抗菌、易洁和活化水功能的能量陶瓷，陶瓷坯体表面上施有釉层，其陶瓷坯体由下列摩尔百分比的原料制成：

稀土材料7％、高性能海泡石材料6％、高性能电气石材料13％、功能陶瓷泥73％，功能陶瓷泥中由98％质量的陶瓷泥和2％质量的功能材料组成；

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电气石材料用球磨机混合14小时，加热至1200～1250℃熔融，保温2小时，淬冷制成熔块，再经粉碎制成粒径为1～8μm的超细粉体。

制备高性能海泡石材料：

a.预除杂：将海泡石原矿经过预处理之后，经剪切、粉碎和筛分得到粒径为0.3～0.8cm的颗粒，然后进行风选除杂，得到提纯预处理海泡石纤维粉末。

b.除杂：将预除杂后海泡石与4wt％盐酸按质量比1∶15混合，以2000r/min的转速搅拌3h，并在搅拌时间歇补加6wt％盐酸直至混合液pH值稳定在3；经过水洗、抽滤、烘干，得到提纯后的海泡石。

c.干法气流深度解束：将上述提纯后的海泡石经超声振动筛分设备过筛处理后，用气流分级粉碎机在超音速气流的作用下进行深度解束处理，制得高性能海泡石材料，其产品平均直径为97nm，平均长度为5μm。

制备高性能电气石材料：

a.称取粒径为5～10μm的黑色电气石粉10kg，用17kg去离子水制成含有电气石的水溶液混合物，搅拌1.5h。

b.将质量分数为60％的硝酸铈水溶液加入上述电气石水溶液混合物中，搅拌2h后，用氨水调节上述混合溶液的pH值至8，得到沉淀物。

c.将沉淀物干燥后，加入0.4kg的过渡金属氧化物，利用高精度气流混料机进行气流混料，混合均匀。

d.将上述混合物焙烧3h，随炉冷却，经过气流筛分、气流粉碎即得到高性能电气石材料。

并且：

所述稀土材料为硝酸铈、氧化铈、氧化钕按照3∶2∶1比例配比。

所述高性能海泡石材料为纳米纤维状结构，平均直径为92～102nm，平均长度为3～8μm。

所述高性能电气石材料，以质量计，由电气石粉体材料91％、稀土材料5％和过渡金属氧化物4％组成，高性能电气石材料的远红外辐射率为0.86。

所述电气石粉体材料粒径为5～10μm。

所述过渡金属氧化物为氧化铜。

所述陶瓷泥为镁质瓷泥。

陶瓷釉中外加有陶瓷釉质量的12％的功能材料。

制备方法包括以下步骤：

首先制备功能材料，将符合比例的稀土材料、高性能海泡石材料和高性能电气石材料用球磨机混合15小时，加热至1250～1300℃熔融，保温2.5小时，淬冷制成熔块，再经粉碎制成粒径为1～8μm的超细粉体；

再制备功能陶瓷泥：将99％质量的陶瓷泥和1％质量的功能材料，用球磨机混合11小时，制成功能陶瓷泥；

制备坯料：按照符合比例的稀土材料、高性能海泡石材料、高性能电气石材料和功能陶瓷泥制备坯料；

成型与素烧：将坯料成型制成陶瓷泥坯，然后在1000-1100℃温度下烧制成陶瓷素坯；

施釉所用陶瓷釉为功能陶瓷釉，准备功能陶瓷釉，在通常的陶瓷釉中外加陶瓷釉质量的14％的功能材料，用球磨机混合4.5小时制成；

施釉与釉烧：在素坯表面上施釉后，在980-1080℃温度下釉烧制得能量陶瓷。

实施例4

本发明所述的具有抗菌、易洁和活化水功能的能量陶瓷，陶瓷坯体表面上施有釉层，其陶瓷坯体由下列摩尔百分比的原料制成：

稀土材料8％、高性能海泡石材料8％、高性能电气石材料14％、功能陶瓷泥70％，功能陶瓷泥中由99％质量的陶瓷泥和1％质量的功能材料组成；

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电气石材料用球磨机混合20小时，加热至1300～1350℃熔融，保温3小时，淬冷制成熔块，再经粉碎制成粒径为1～8μm的超细粉体。

制备高性能海泡石材料：

a.预除杂：将海泡石原矿经过预处理之后，经剪切、粉碎和筛分得到粒径为0.3～0.8cm的颗粒，然后进行风选除杂，得到提纯预处理海泡石纤维粉末。

b.除杂：将预除杂后海泡石与4wt％盐酸按质量比1∶15混合，以2000r/min的转速搅拌3h，并在搅拌时间歇补加6wt％盐酸直至混合液pH值稳定在3；经过水洗、抽滤、烘干，得到提纯后的海泡石。

c.干法气流深度解束：将上述提纯后的海泡石经超声振动筛分设备过筛处理后，用气流分级粉碎机在超音速气流的作用下进行深度解束处理，制得高性能海泡石材料，其产品平均直径为97nm，平均长度为5μm。

制备高性能电气石材料：

a.称取粒径为5～10μm的黑色电气石粉10kg，用17kg去离子水制成含有电气石的水溶液混合物，搅拌1.5h。

b.将质量分数为60％的硝酸铈水溶液加入上述电气石水溶液混合物中，搅拌2h后，用氨水调节上述混合溶液的pH值至8～8.2，得到沉淀物。

c.将沉淀物干燥后，加入0.5kg的过渡金属氧化物，利用高精度气流混料机进行气流混料，混合均匀。

d.将上述混合物焙烧3h，随炉冷却，经过气流筛分、气流粉碎即得到高性能电气石材料。

并且：

所述稀土材料为氧化钕。

所述高性能海泡石材料为纳米纤维状结构，平均直径为92～102nm，平均长度为3～8μm。

所述高性能电气石材料，以质量计，由电气石粉体材料92％、稀土材料5％和过渡金属氧化物3％组成，高性能电气石材料的远红外辐射率为0.89。

所述电气石粉体材料粒径为5～10μm。

所述过渡金属氧化物为三氧化二铁。

所述陶瓷泥为骨质瓷泥。

陶瓷釉中外加有陶瓷釉质量的13％的功能材料。

制备方法包括以下步骤：

首先制备功能材料，将符合比例的稀土材料、高性能海泡石材料和高性能电气石材料用球磨机混合20小时，加热至1350～1400℃熔融，保温1.5小时，淬冷制成熔块，再经粉碎制成粒径为1～8μm的超细粉体；

再制备功能陶瓷泥：将98％质量的陶瓷泥和2％质量的功能材料，用球磨机混合10小时，制成功能陶瓷泥；

制备坯料：按照符合比例的稀土材料、高性能海泡石材料、高性能电气石材料和功能陶瓷泥制备坯料；

成型与素烧：将坯料成型制成陶瓷泥坯，然后在1150-1200℃温度下烧制成陶瓷素坯；

施釉所用陶瓷釉为功能陶瓷釉，准备功能陶瓷釉，在通常的陶瓷釉中外加陶瓷釉质量的12％的功能材料，用球磨机混合6小时制成；

施釉与釉烧：在素坯表面上施釉后，在850-1200℃温度下釉烧制得能量陶瓷。

实施例5

本发明所述的具有抗菌、易洁和活化水功能的能量陶瓷，陶瓷坯体表面上施有釉层，其陶瓷坯体由下列摩尔百分比的原料制成：

稀土材料3％、高性能海泡石材料6％、高性能电气石材料9％、功能陶瓷泥82％，功能陶瓷泥中由98％质量的陶瓷泥和2％质量的功能材料组成；

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电气石材料用球磨机混合13小时，加热至1200～1350℃熔融，保温3小时，淬冷制成熔块，再经粉碎制成粒径为1～8μm的超细粉体。

制备高性能海泡石材料：

a.预除杂：将海泡石原矿经过预处理之后，经剪切、粉碎和筛分得到粒径为0.3～0.8cm的颗粒，然后进行风选除杂，得到提纯预处理海泡石纤维粉末。

b.除杂：将预除杂后海泡石与4wt％盐酸按质量比1∶15混合，以2000r/min的转速搅拌3h，并在搅拌时间歇补加6wt％盐酸直至混合液pH值稳定在3；经过水洗、抽滤、烘干，得到提纯后的海泡石。

c.干法气流深度解束：将上述提纯后的海泡石经超声振动筛分设备过筛处理后，用气流分级粉碎机在超音速气流的作用下进行深度解束处理，制得高性能海泡石材料，其产品平均直径为97nm，平均长度为5μm。

制备高性能电气石材料：

a.称取粒径为5～10μm的黑色电气石粉10kg，用17kg去离子水制成含有电气石的水溶液混合物，搅拌1.5h。

b.将质量分数为60％的硝酸铈水溶液加入上述电气石水溶液混合物中，搅拌2.1h后，用氨水调节上述混合溶液的pH值至8.1～8.3，得到沉淀物。

c.将沉淀物干燥后，加入0.4kg的过渡金属氧化物，利用高精度气流混料机进行气流混料，混合均匀。

d.将上述混合物焙烧3h，随炉冷却，经过气流筛分、气流粉碎即得到高性能电气石材料。

并且：

所述稀土材料为硝酸铈和氧化铈对半配比。

所述高性能海泡石材料为纳米纤维状结构，平均直径为92～102nm，平均长度为3～8μm。

所述高性能电气石材料，以质量计，由电气石粉体材料91％、稀土材料4％和过渡金属氧化物5％组成，高性能电气石材料的远红外辐射率为0.95。

所述电气石粉体材料粒径为5～10μm。

所述过渡金属氧化物为二氧化锰。

所述陶瓷泥为长石瓷泥。

陶瓷釉中外加有陶瓷釉质量的13％的功能材料。

制备方法包括以下步骤：

首先制备功能材料，将符合比例的稀土材料、高性能海泡石材料和高性能电气石材料用球磨机混合17小时，加热至1250～1300℃熔融，保温1.8小时，淬冷制成熔块，再经粉碎制成粒径为1～8μm的超细粉体；

再制备功能陶瓷泥：将99％质量的陶瓷泥和1％质量的功能材料，用球磨机混合12小时，制成功能陶瓷泥；

制备坯料：按照符合比例的稀土材料、高性能海泡石材料、高性能电气石材料和功能陶瓷泥制备坯料；

成型与素烧：将坯料成型制成陶瓷泥坯，然后在1100-1150℃温度下烧制成陶瓷素坯；

施釉所用陶瓷釉为功能陶瓷釉，准备功能陶瓷釉，在通常的陶瓷釉中外加陶瓷釉质量的12％的功能材料，用球磨机混合4.5小时制成；

施釉与釉烧：在素坯表面上施釉后，在980-1150℃温度下釉烧制得能量陶瓷。

Claims (6)

1.一种具有抗菌、易洁和活化水功能的能量陶瓷，陶瓷坯体表面上施有釉层，其特征在于陶瓷坯体由下列摩尔百分比的原料制成：

稀土材料2～10％、高性能海泡石材料2～10％、高性能电气石材料6～15％、功能陶瓷泥65～85％，功能陶瓷泥中由98~99%质量的陶瓷泥和1~2%质量的功能材料组成；

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电气石材料用球磨机混合10~20小时，加热至1200～1400℃熔融，保温1～3小时，淬冷制成熔块，再经粉碎制成粒径为1～8μm的超细粉体；

所述稀土材料为硝酸铈、氧化铈、氧化钕中的一种或任意两种或三种的任意比例的混合物；

所述高性能海泡石材料为纳米纤维状结构，平均直径为92~102nm，平均长度为3～8μm；

所述高性能电气石材料，以质量计，由电气石粉体材料88-98%、稀土材料1-8%和过渡金属氧化物1-5%组成，高性能电气石材料的远红外辐射率为0.83~1.03；

陶瓷釉中外加有陶瓷釉质量的10~15%的功能材料。

2.根据权利要求1所述的具有抗菌、易洁和活化水功能的能量陶瓷，其特征在于所述电气石粉体材料粒径为5~10μm。

3.根据权利要求1所述的具有抗菌、易洁和活化水功能的能量陶瓷，其特征在于所述过渡金属氧化物为三氧化二铁、氧化钴、二氧化锰或氧化铜中的一种。

4.根据权利要求1所述的具有抗菌、易洁和活化水功能的能量陶瓷，其特征在于所述陶瓷泥为骨质瓷泥、镁质瓷泥、长石瓷泥、滑石瓷泥或炻瓷泥的一种。

5.一种权利要求1所述的具有抗菌、易洁和活化水功能的能量陶瓷的制备方法，其特征在于包括以下步骤： 

制备功能陶瓷泥：将98~99%质量的陶瓷泥和1~2%质量的功能材料，用球磨机混合10~12小时，制成功能陶瓷泥；

制备坯料：按照符合比例的稀土材料、高性能海泡石材料、高性能电气石材料和功能陶瓷泥制备坯料；

成型与素烧：将坯料成型制成陶瓷泥坯，然后烧制成陶瓷素坯；

施釉与釉烧：在素坯表面上施釉后，进行釉烧制得能量陶瓷。

6.根据权利要求5所述的具有抗菌、易洁和活化水功能的能量陶瓷的制备方法，其特征在于施釉所用陶瓷釉为功能陶瓷釉，在通常的陶瓷釉中外加陶瓷釉质量的10~15%的功能材料，用球磨机混合4~6小时制成。