CN107244939A - 一种多孔闭合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多孔闭合材料及其制备方法，属于材料工程技术领域；该多孔闭合材料，包括基础材料、流体料和晶核料，其制备方法包括如下步骤：（1）将高岭土和粘土按比例混合均匀后，加入其它基础材料，在950~1100℃煅烧4‑6小时；（2）在步骤（1）制备的煅烧料中加入流体料，继续进行高温煅烧，同时不断排出汽泡，形成多孔状；（3）在步骤（2）制备的煅烧料中加入晶核料，在1280~1320℃煅烧7‑8小时，使孔闭合；（4）将上述制备的煅烧料切片，即得成品；本发明技术在多孔生产工艺技术上进行高中低温材料的调整，形成远红外线的发射晶原体，具有杀菌、除氯、消炎、止痒多种功效，应用广泛，效果好。

Description

一种多孔闭合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种多孔闭合材料及其制备方法，具体涉及一种具有优异的物理光热力学的多孔闭合材料及其制备方法，属于材料工程技术领域。
背景技术
多孔材料指的含有一定孔洞结构，同时孔洞之间相互连通或者孔洞形成一种封闭结构的空间网络结构的材料，多孔材料内部往往是由泡孔周围的连续材料和支柱构成。一般来说，多孔材料分为二维多孔和三维多孔，前者是在一个平面上由大量不同形状大小的多边形堆积而成，由于这个二维结构类似于蜂房六边形，因此常常被称作＂蜂窝＂材料；相比二维孔结构来说，三维空间上由许多多面体在三维空间中形成的空间聚集形态，通常被人们称作“泡沫”材料。如果构成孔洞的固体只存在于孔洞的边界（即孔洞之间是相通的），则称为开孔；如果孔洞表面也是实心的，即每个孔洞与周围孔洞完全隔开，则称为闭孔；而有些孔洞则是半开孔半闭孔的。
多孔材料由于内部泡孔结构使得材料具有密度低、孔隙率高、比表面积大的优点，因而使目前发展最快，应用范围最广的一种合成材料，已广泛应用于医疗、工程材料、环境保护等诸多领域。解决多孔材料泡孔大小、孔的形状是制备多孔材料中的重点，多孔材料的合成方法有很多，如浓乳液模板法、S-G法、水热合成法等。
中国专利CN201410344595.2公开了一种镍钼矿选冶尾矿闭合型多孔材料及其制备方法，该闭合型多孔材料以镍钼矿选冶尾矿为主要原料，以SiO2、无烟煤煤粉、稳泡剂等为辅助原料，利用镍钼矿选冶尾矿中的硫酸钙与辅助原料中无烟煤煤粉反应产生SO2和CO2作为发泡过程所需气体，采用熔融发泡方法制备出闭合型多孔材料。该闭合型多孔材料孔径均匀且闭孔率大于95%，体积密度小于0.90g/cm3，隔热保温性能优良(导热系数小于0.35W/m·K)，化学稳定性良好(耐酸性k≤0.08%，耐碱性k≤0.04%)、具有良好的切削加工性能。但是现有技术制备的多孔材料性能单一，应用不够广泛，还需进一步提升。
发明内容
本发明的目的是提供一种多孔闭合材料及其制备方法，在多孔生产工艺技术上进行高中低温材料的调整，形成远红外线的发射晶原体，具有杀菌、除氯、消炎、止痒多种功效，应用广泛，效果好。
为实现上述发明的目的，本发明采取的技术方案如下：
一种多孔闭合材料，包括基础材料、流体料和晶核料，分别由以下重量份的组分组成：
（1）基础材料：刚玉砂1-10份、碳化硅1-8份、董青石1-15份、锂辉石1-8份、三氧化二铁2-10份、高岭土50-80份、氧化锆4-16份、粘土10-25份；
（2）流体料：氧化钙20-35份、三氧化二铝20-35份、二氧化硅20-35份、氧化锌20-35份；
（3）晶核料：二氧化锑60-85份、氧化镁20-35份。
一种多孔闭合材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将高岭土和粘土按比例混合均匀后，加入其它基础材料，在高温条件下煅烧4-6小时；
（2）在步骤（1）制备的煅烧料中加入流体料，继续进行高温煅烧，同时不断排出汽泡，形成多孔状；
（3）在步骤（2）制备的煅烧料中加入晶核料，在高温条件下煅烧7-8小时，使孔闭合；
（4）将上述制备的煅烧料切片，即得成品。
步骤（1）所述的高温为950~1100℃，步骤（2）所述的高温为1000~1180℃，步骤（3）所述的高温为1280~1320℃。
本发明的有益效果是：
多孔闭合材料与制作工艺，是在多孔材料的工艺和技术基础上的提升。从多孔材料具有单一的功效上升为物理光热力学的提能材料。本发明是在多孔生产工艺技术上进行高中低温材料的调整中发展演变而来，高温材料作为多孔形成材料的孔壁骨架，加入晶流体材料高中低温熔块，也就是碳化硅和钛粉参与造孔料在低温煅烧阶段所碳化后的碳晶溶产生为晶核，在溶至1100℃的情况下氧化铁溶入，形成远红外线的发射晶原体。当材料受热后随着从外至内的热熔过程，氧化铝和氧化锆在物体表面形成比较坚硬的罩层，煅烧里面的气体无法跑出，因此存在多孔里面就形成了看似气泡的圆形晶体结构。具有远红外线的圆形晶体结构在发热的作用下产生了微弱的效应，产生光波的波动效应，晶体与晶体之间产生了n²的共振而产生了较强的远红外线震荡波。这种远红外线的波长能达到全法向发射率0.86能量级，它在日常生活中应用比较广。如水处理，用于杀菌，除氯，激活水中的微量元素都能起着很大的作用。应用于保健用品的服饰，起着对于皮肤活血，消炎，止痒等的保健效果。如我们将这材料做20mm,厚4mm的圆片，植入文胸后，经“国家红外及工业电热产品质量监督检验中心”检测，检验结果“法向发射率符合CAS115-2005«保健功能纺织品»标准要求。
下面用一些病例说明本发明的效果，采用本发明材料制备的活晶瓷产品，经过试用后，效果显著：
1、王某，女，55岁，肩椎疼痛很多年，这几年每次用电脑右手抬起来拿鼠标就难受，最难受时坚持不了10分钟，去年带上活晶瓷链子一周后，感觉不会难受了，坚持带了一段时间，现在不用带感觉不舒服，基本上已痊愈。
2、张某，女，80岁，平时不敢随便吃东西，不注意吃了肠胃就不舒服，用了活晶瓷水杯喝水后，现在随便吃肠胃不会不舒服。
3、谢某，女，75岁，肩颈疼痛，戴上活晶瓷两个小时肩颈疼痛得到缓解。
4、张某，男，62岁，手伸不到身后面、心脏不适胸闷，带了活晶瓷链子第二天胸口舒服了，带了一段时间，现在手也能伸到身后面了。
5、林某，男，70岁，高血压患者，天天要吃降压药，用了活晶瓷水杯，现在每星期只吃一次。
6、李某，女，73岁，身患糖尿病、高血压、痛风、肺癌等疾病，用活晶瓷产品一个多月，血糖从空腹的十一二点下降到五点多，一直都要打胰岛素来控制，从要打14mm到现在只要打6mm，效果是显而易见的，病人手上脸上的一些皮痏也在淡化、缩小、甚至消失，肺癌方面复检结果各方面有好转。
附图说明
图1为市场上流行的多孔陶瓷材料截面图；
图2为本发明的多孔闭合材料截面图。
具体实施方式
下面通过实例对本发明做进一步详细说明，这些实例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。
实施例1
一种多孔闭合材料，包括基础材料、流体料和晶核料，分别由以下重量份的
组分组成：
（1）基础材料：刚玉砂1份、碳化硅1份、董青石1份、锂辉石1份、三氧化二铁2份、高岭土50份、氧化锆4份、粘土10份；
（2）流体料：氧化钙20份、三氧化二铝20份、二氧化硅20份、氧化锌20份；
（3）晶核料：二氧化锑60份、氧化镁20份。
一种多孔闭合材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将高岭土和粘土按比例混合均匀后，加入其它基础材料，在950℃条件下煅烧6小时；
（2）在步骤（1）制备的煅烧料中加入流体料，继续在1000℃进行高温煅烧，同时不断排出汽泡，形成多孔状；
（3）在步骤（2）制备的煅烧料中加入晶核料，在1280℃高温条件下煅烧8小时，使孔闭合；
（4）将上述制备的煅烧料切片，即得成品。
实施例2
一种多孔闭合材料，其特征在于：包括基础材料、流体料和晶核料，分别
由以下重量份的组分组成：
（1）基础材料：刚玉砂10份、碳化硅8份、董青石15份、锂辉石8份、三氧化二铁10份、高岭土80份、氧化锆16份、粘土25份；
（2）流体料：氧化钙35份、三氧化二铝35份、二氧化硅35份、氧化锌35份；
（3）晶核料：二氧化锑85份、氧化镁25份。
一种多孔闭合材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将高岭土和粘土按比例混合均匀后，加入其它基础材料，在1100℃条件下煅烧4小时；
（2）在步骤（1）制备的煅烧料中加入流体料，继续在1180℃进行高温煅烧，同时不断排出汽泡，形成多孔状；
（3）在步骤（2）制备的煅烧料中加入晶核料，在1320℃高温条件下煅烧7小时，使孔闭合；
（4）将上述制备的煅烧料切片，即得成品。
实施例3
一种多孔闭合材料，包括基础材料、流体料和晶核料，分别由以下重量份的组分组成：
（1）基础材料：刚玉砂5份、碳化硅5份、董青石10份、锂辉石4份、三氧化二铁6份、高岭土65份、氧化锆10份、粘土15份；
（2）流体料：氧化钙30份、三氧化二铝26份、二氧化硅28份、氧化锌30份；
（3）晶核料：二氧化锑75份、氧化镁30份。
一种多孔闭合材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将高岭土和粘土按比例混合均匀后，加入其它基础材料，在1000℃条件下煅烧5小时；
（2）在步骤（1）制备的煅烧料中加入流体料，继续在1100℃进行高温煅烧，同时不断排出汽泡，形成多孔状；
（3）在步骤（2）制备的煅烧料中加入晶核料，在1300℃高温条件下煅烧7.5小时；使孔闭合；
（4）将上述制备的煅烧料切片，即得成品。
实施例4
一种多孔闭合材料，包括基础材料、流体料和晶核料，分别由以下重量份的
组分组成：
（1）基础材料：刚玉砂3份、碳化硅5份、董青石15份、锂辉石4份、三氧化二铁8份、高岭土60份、氧化锆12份、粘土15份；
（2）流体料：氧化钙25份、三氧化二铝33份、二氧化硅23份、氧化锌28份；
（3）晶核料：二氧化锑70份、氧化镁35份。
一种多孔闭合材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将高岭土和粘土按比例混合均匀后，加入其它基础材料，在980℃条件下煅烧6小时；
（2）在步骤（1）制备的煅烧料中加入流体料，继续在1180℃进行高温煅烧，同时不断排出汽泡，形成多孔状；
（3）在步骤（2）制备的煅烧料中加入晶核料，在1280℃高温条件下煅烧7小时；使孔闭合；
（4）将上述制备的煅烧料切片，即得成品。
实施例5
一种多孔闭合材料，包括基础材料、流体料和晶核料，分别由以下重量份的
组分组成：
（1）基础材料：刚玉砂8份、碳化硅8份、董青石5份、锂辉石8份、三氧化二铁2份、高岭土80份、氧化锆4份、粘土10份；
（2）流体料：氧化钙35份、三氧化二铝27份、二氧化硅31份、氧化锌20份；
（3）晶核料：二氧化锑65份、氧化镁25份。
一种多孔闭合材料的制备方法，包括如下步骤：
（1）将高岭土和粘土按比例混合均匀后，加入其它基础材料，在1100℃条件下煅烧6小时；
（2）在步骤（1）制备的煅烧料中加入流体料，继续在1180℃进行高温煅烧，同时不断排出汽泡，形成多孔状；
（3）在步骤（2）制备的煅烧料中加入晶核料，在1280℃高温条件下煅烧7小时；使孔闭合；
（4）将上述制备的煅烧料切片，即得成品。
将本发明制备的多孔闭合材料和市场上常见的流行的多孔陶瓷材料进行对比，其结构对比见图1和图2。

Claims (3)

1.一种多孔闭合材料，其特征在于：包括基础材料、流体料和晶核料，分别由以下重量份的组分制成：
基础材料：刚玉砂1-10份、碳化硅1-8份、董青石1-15份、锂辉石1-8份、三氧化
二铁2-10份、高岭土50-80份、氧化锆4-16份、粘土10-25份；
（2）流体料：氧化钙20-35份、三氧化二铝20-35份、二氧化硅20-35份、氧化锌20-35份；
（3）晶核料：二氧化锑60-85份、氧化镁20-35份。
2.一种制备权利要求1所述的多孔闭合材料的方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）将高岭土50-80份和粘土10-25份按比例混合均匀后，加入其它基础材料：刚玉砂1-10份、碳化硅1-8份、董青石1-15份、锂辉石1-8份、三氧化二铁2-10份、氧化锆4-16份，在高温条件下煅烧4-6小时；
（2）在步骤（1）制备的煅烧料中加入流体料：氧化钙20-35份、三氧化二铝20-35份、二氧化硅20-35份、氧化锌20-35份，继续进行高温煅烧，同时不断排出汽泡，形成多孔状；
（3）在步骤（2）制备的煅烧料中加入晶核料：二氧化锑60-85份、氧化镁20-35份，在高温条件下煅烧7-8小时，使孔闭合；
（4）将上述制备的煅烧料切片，即得成品。
3.根据权利要求2所述的一种多孔闭合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的高温为950~1100℃，步骤（2）所述的高温为1000~1180℃，步骤（3）所述的高温为1280~1320℃。
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