CN107538624A - 一种合成能量石及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于材料制作及合成石领域，具体涉及一种合成能量石及其制造方法，旨在利用烧结工艺将硅镁质矿物、稀土永磁和锗石进行高温聚合，并在其釉面材料中配加负离子矿物构成电磁能量体系，该合成能量石，包括石质基体、永磁片、锗石片和铁橄榄石片，所述石质基体的一侧表面上开有若干相互平行的沟槽，沟槽内嵌装有若干永磁片，所述永磁片沿沟槽纵向均布排列，永磁片之间排列有若干锗石片和铁橄榄石片。该能量石是经锯切研磨、粘磁锗片、底釉抹平、面釉喷涂、入窑烧结和抛光俢整制作而成，铁橄榄石片的作用是增加永磁片的导磁作用，锗石片主要是利用磁场激发锗元素对人体活化作用等。

Description

一种合成能量石及其制备方法

技术领域

本发明属于材料制作及合成石领域，具体涉及一种合成能量石及其制造方法。

背景技术

宇宙之间的能量是具有磁场的能量，也是有波动的能量，维持着天体运行及生命延续。日本专利10-216706的天然能量石，具备天然磁能及73种稀有微量元素，是经火山喷发形成火成岩的结晶固体产物，富含二价铁和三价铁，由铁原子释放出电磁能量，释放的高振频能量与大自然的气场的共振频率完全吻合。这种299000千次/秒频率的能量石具备良好的磁场，可去除残留在水中负面振频的记忆性，恢复原生态。ZL2013104834968烧结钕铁硼磁体及其制备方法，是将磁场中成型的毛坯送进真空烧结炉中，先升温至320-580℃，保持1-2小时，其后升温至1020-1100℃，保温1-4小时，最后将磁体生坯在470℃进行一级低温回火处理。ZL2008100297633的一种可发生负离子的釉料及其制备和应用方法，其全抛釉层采用了1-5%重量比的奇冰石、蛋白石、奇才石、电气石或稀土氧化物，在面釉上淋一层全抛釉，并以1190-1220℃及60min的烧制时间烧成自激发产生负离子的全抛釉层。负离子是利用稀土元素最外层的两个6s电子，第三层的4f没有充满电子，当受到不同波长的光射时，4f电子层表现出对光的选择吸收和反射，或吸收一种波长的光后又放射出另一种波长的光。在现时还缺乏有效利用途经的超镁铁质岩（蛇绿岩），含有较丰富的微量元素及稀土元素，对环境尤其是水质具有很好的净化作用，用其近似于陶瓷原料的材质代替陶瓷坯体，不仅能避免烧制坯体的诸多消耗，而且其较强的电磁能量具备制作释放负离子材料的基础条件。

ZL201710554974.8所述的采用蛇纹绿岩制备石质釉面器皿的方法，是采用蛇绿岩石板与生料釉烧结的工艺，避免了烧结坯体的一系列物料消耗，但其没有配用能量矿物与稀土永磁，而使其电磁性能较差。

发明内容

本发明旨在利用烧结工艺将硅镁质矿物、稀土永磁和锗石进行高温聚合，并在其釉面材料中配加负离子矿物构成电磁能量体系，进而提供了一种合成能量石及其制备方法。

本发明采用如下技术方案：

一种合成能量石，包括石质基体、永磁片、锗石片和铁橄榄石片，所述石质基体的一侧表面上开有若干相互平行的沟槽，沟槽内嵌装有若干永磁片，所述永磁片沿沟槽纵向均布排列，永磁片之间排列有若干锗石片和铁橄榄石片。铁橄榄石片的作用是增加永磁片的导磁作用，锗石片主要是利用磁场激发锗元素对人体活化作用等。

所述石质基体采用橄榄石、蛇纹石、蛇纹玉、阳起石、透辉石、石英岩玉或叠层石中的任意一种基体矿物加工而成。

所述永磁片是经磁场取向及成型（即进行磁化处理，形成定向磁场）而未烧结的钐钴合金或钕铁硼的坯体片。

所述沟槽深度为3-10mm，宽度不小于12mm，永磁片（2）宽度与沟槽宽度相等。

所述锗石片的厚度为3-10mm，锗元素大于300PPm。

该能量石是经锯切研磨、粘磁锗片、底釉抹平、面釉喷涂、入窑烧结和抛光俢整制作而成，具体制备方法如下：

锯切研磨：将基体矿物锯磨成设定型石质基体，并在其任意一面上锯切出若干相互平行的沟槽；

粘磁锗片：在沟槽内涂抹一层粘结料，将永磁片在沟槽内沿纵向等间距均匀排布，再利用锗石片和铁橄榄石片填充永磁片之间的空隙直至填满纵向沟槽；

底釉抹平：在能量釉料中参入着色剂，对沟槽内排布的永磁片、锗石片和铁橄榄石片进行刮涂抹平直至与沟槽顶面齐平，然后进行干燥处理；

面釉喷涂：用能量釉料对石质基体除沟槽所在面的相对面以外的其余表面进行0.5-1.5mm厚度的施釉处理，制成生坯，生坯的未施釉面为正面；

入窑烧结：是对合成生坯按5-20℃/min速率升温至1080-1250℃，保持60-180min，其后按升温速率降至500-600℃回火2-4小时制成半成品；

抛光修整：对未施釉的正面进行抛光处理，成品。

所述粘磁锗片工序中使用的粘结料是在能量釉料中配加硅酸钠并按（3-4）：1的质量份比混合而成。

所述锗石片和铁橄榄石片的面积比为1：（0-1）。

所述粘磁锗片、底釉抹平和面釉喷涂工序中使用的能量釉料包括如下质量份的组分：5-15份钠长石、10-30份透辉石、10-20份透闪石、10-30份镁橄榄石、10-30份高岭土、10-25份石英石和2-6份能量矿石，用常规的150网目球磨及加水工艺磨制成生料釉。

所述能量矿石采用电气石、独居石、金红石和奇才石中的两种或以上。

本发明石质基体采用的橄榄石、蛇纹石以及镁铁质矿物是MgO超过30%的矿物，连同纤维结构的阳起石都是siO2超过45%，而且均适宜制作低熔点的陶瓷原料。这些含有较丰富的微量元素及稀土元素的矿物，大多存在节理裂隙较严重而难以加工建材产品的问题，唯有采用高温熔融工艺才可能使其成为有用之材。石英岩玉是有透明性与观赏价值的高硅矿物，也宜于用熔融工艺对其普遍存在的裂隙进行愈合。烧结工艺源于陶瓷，近年兴起的微晶玻璃、稀土永磁体也延用了这种在1000-1500℃范围内的烧成工艺。如果进一步延伸这种熔融聚合工艺，将火成岩及透明矿物作为基体，在其上嵌放稀土永磁体与锗石体，还用能量矿石制作的釉料对其封闭，通过高温使其分子之间形成新的链接，进而形成多种能量相互激发及传导的体系，则能构成一种对环境及人体保健均有较大影响的合成能量石。其中的锗石（矿）最外侧轨道有4个电子不规则运动，能在32℃释放自由电子及负离子，在正负电离子发生交互作用时产生电流，用其能纠正和促进人体生物能量的流动。锗石在937度下会被熔化，其液态会渗入带釉料的砂粒内，待降低到900度以下，锗石又通回到固态。

在能量釉料中配加2%-6%质量的能量石，是独居石、金红石、电气石、奇才石四种矿物，而且独居石要占到3/4以上。独居石是一种含有铈和镧的磷酸盐矿物，如白云鄂博的独居石随铁矿产出，单斜晶系，含有铈、锆、钍、铀等放射性元素，稀土元素具有独特的电子结构。钕离子的3个4f电子可在7个4f轨道之间任意分布，在光能激发下出现狭窄的吸收峰。稀土氧化物第三层的元素如La、Ce、Nd、Gd、Re、Eu、Tb等，其4f电子容易发生电子转移，并通过电荷转移而发射能量。二氧化钛的金红石是较好的能量转移材料，其晶型存在不稳定性，可吸收空气中的其它能量，并以光触摸方式向外发射能量。电气石是环状结构硅酸盐矿物，其粒经在5μm-1mm时能确保负离子发散效率，还能使其周围局部形成高电压而使空气发生电离，其生成的电子附着于邻近的分子使之转化为空气负离子。透辉石在1000-1100℃一方面可析出新的钙长石晶体，另一方面能促进游离石英的熔解。在生料釉中以2：0-2质量比配用透辉石与透闪石，不仅能形成纤维状交叉网络，而且其烧结温度可较传统降低150℃，还可提高烧成体及釉面的抗弯强度。

在火成岩与玉石体上配置永磁片与锗石，并用能量釉料的固结工艺，由此构成了真正的磁砖及磁器。将完成磁场取向但末烧结的永磁毛坯，利用能量釉料进行粘结及后期烧结，一方面可利用其覆盖浸润而避免发生氧化作用，还能利用玻璃质的釉面避免其后期的腐蚀，更为主要的是在多种能量矿物的配合并融合中，构成了相互促进及支撑的能量体系，其性能自然能超过“228”的的天然能量石。稀土永磁合金的烧结工艺与陶瓷工艺有所区别，钕铁硼需在真空（氩气）条件下，先以1050-1100℃下烧结2-4h,并在降温500-800℃范围内进行一次或二次的回火处理。2：17型钐钴基合金包括富Fe的R2-17主相和富Zr的片状相，胞壁由富Cu的H1-5相组成。这种Sm-Co合金由钐钴及R、M元素组成，其中R为选La、Ce、Pr、Nd、Y、Gd、DY、Tb、Ho、Er至少一种元素，其中H为选Fe、Co、Cu、Zr、Ni、Ti、Nb、Mo、Hf、W的组成的组合中的至少一种元素。为提高钕铁硼的耐热性，添加了磁各向异性的Dy（鏑）或Tb（铽）以提高力，其化合物附着在磁铁粉末的粒子表面，各成分为Nd:15-37%、Fe:60-75%、DY(Tb):0.01-5%、B:1-2%。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为石质基体的结构示意图；

图中：1-石质基体、2-永磁片、3-锗石片、4-沟槽、5-铁橄榄石片。

具体实施方式

本发明所述合成能量石包括在石质基体上嵌放的稀土永磁片和锗石片以及烧结在基体表面的能量釉料；所述的石质基体是采用橄榄石、蛇纹石、蛇纹玉、阳起石、石英岩玉和叠层石基体矿物加工成型体；所述的稀土永磁片是经磁场取向及成型而未烧结的钐钴合金或钕铁硼的坯体（片）；所述的锗石片是元素大于300PPm的厚度为3-10mm的片状体；所述的能量釉料是包括如下质量的组分：5-15钠长石、10-30份透辉石、10-20份透闪石、10-30份镁橄榄石、10-30份高岭土、10-25份石英石和2-6份能量矿石，用常规的150网目球磨及加水工艺磨制成生料釉。

该能量石的制备步骤包括锯切研磨、粘磁锗片、底釉抹平、面釉喷涂、入窑烧制和抛光俢整；所述的锯切研磨是将基体矿物中的任意一种先锯磨成设定型体，并在其背面（底面）锯切出深度为3-10mm及宽度为12mm以上的沟槽；粘磁锗片是先在能量釉料中配加硅酸钠并按3-4：1质量比混合成粘结料，在石质基体沟槽中涂抹一层，再将永磁片均匀排布，其余空隙处用锗石填充而接近占满沟槽；底釉抹平是在能量釉料中渗入微量着色剂，对沟槽中排布的永磁体与锗石片进行刮涂抹平，然后进行干燥处理；面釉喷涂是用能量釉料对石质基体除沟槽所在面的相对面以外的其余表面进行0.5-1.5mm厚度的施釉处理；入窑烧结是对合成生坯按5-20℃/min速率升温至1080-1250℃，保持60-180min，其后按升温速率降至500-600℃回火2-4小时制成半成品；抛光修整是对未施釉的上（正）表面进行抛光处理，并配设附件及组合成制品；能量矿石是电气石、独居石、金红石和奇才石，用其三种以上混合使用。

具体实施例如下:

实施例1

在石质基体上嵌放钐钴型合金片，其釉料配置与烧成温度延用现行的Sm-Co系合金的高温烧结工艺，烧结温度不宜超过1250℃，并固熔1-4h。一种合成能量石，包括在石质基体上嵌放的永磁片和锗石片以及烧结在基体底面及侧边的能量釉料；所述的石质基体是用橄榄石、蛇纹石、蛇纹玉和石英岩玉之中的任意一种基体矿物加工成平面的条板、文房用的镇纸、砚台和医用的夹板等；永磁体是用若干未烧结的钐钴基永磁体，其内含元素的质量百分比为：Sm15%、Co51%、Fe14%、Cu6%、Zg3%、Gd6%、Dy3%、Pg2%。这种原料粉末在氢气保护环境中磁场取向压型，并在300MPa压力及2min冷等静压下获得永磁毛柸；所述的锗石片是锗含量大于300ppm的原矿加工成厚度为3-10mm的方形体；所述的能量釉料是在常规的生料釉（透明釉）矿物中配加15份钠长石、30份透辉石、20份透闪石、30份镁橄榄石、30份高岭土、25份石英石和6份能量矿石共同磨制而成，其中能量矿物是独居石、金红石、电气石和奇才石，用其中两种并在独居石占2/3以上重量混合而成。

一种合成能量石的制备方法，所述的方法包括如下步骤：锯切研磨、粘磁锗片、底釉抹平、面釉喷涂、入窑烧制和抛光修整；锯切研磨是将基体矿物先锯切、分切和研磨成设定的平面形体，并在其底（下）面用圆锯锯切出深度为10mm及宽度为32mm的沟槽。平行各沟槽间隔105mm；粘磁锗块是按3：1质量比将能量釉料与配入固化剂的硅酸钠（水玻璃）混合成粘结料，用此将外径为30mm及厚度为5mm的永磁圆环以105mm间距均匀排列粘结，还在各圆环之间将边长接近30mm厚度为5mm的锗石片和铁橄榄石片用粘将料粘结而占满槽口，锗石片和铁橄榄石片的面积比为1:1；底釉抹平是用能量釉料掺入多种着色剂而成多种彩色底釉，对排列于沟槽中的永磁体、锗石片和铁橄榄石片的底面与石质基体的四个侧边进行1-3mm厚度的涂抹刮平而成方槽形包裹形体，然后干燥处理，其中可用多彩釉料及设计模具印刷某种图案；面釉喷涂是用能量釉料对基体的底面与四个侧边进行1mm左右的厚度均匀喷涂一层（底面向上放置）：入窑烧制对合成生坯按15-25℃/min速率升温至1250℃，保持180min，而后按升温速率降至600℃左右等温时效（回火）10小时，在降至300-500℃保温2-6小时完成合成能量石的烧成过程；抛光修整重点对未旋釉的基体上表面（正）进行90度光泽度的抛光，对于宽度为120mm的墙角处铺设用的踢脚线条板、铺设于床身的床板等，能自然而然地形成净化环境等效应。

实施例2

若在石质基体上配设钕铁硼磁片，其釉料选择与烧成要延用现行的Nd2Fe14B的烧结工艺，具体要先升温至320-580℃，保持1-2小时使脱氢完全，而后升温至1080℃左右，保温1-4小时，其后在500℃下进行2小时的低温回火处理。本例石质基体是用阳起石、叠层石、蛇纹玉、石英岩玉中的敦煌玉矿物中的一种制成曲面的砚台、沙发扶手、玉器吊挂工艺品以及穿联的医用固定板等；钕铁硼永磁片是在气隙磁场为2T的磁场中取向、压制成型；锗石片是锗含量大于300ppm的原矿加工成的方形体；能量釉料的配方基于低温烧结的透明釉，既要顾及稀土永磁体的烧成，还要保证生料釉具有足够的强度与接近同等的膨胀系数等参数，透明釉料包括如下质量份的组合：20份透辉石与透闪石、5份钠长石、10份镁橄榄石、10份高岭土、10份石英石和2份能量石，并用常规的球磨设备及加水研磨工艺磨制成150网目的生料釉，其中能量石是独居石、金红石和奇才石，独居石的用量占70%。

制备方法为：锯切研磨是将基体矿物先加工成曲面（圆弧面）形体，并在其底面用圆锯沿纵向锯切出深度为6mm及宽度为22mm的沟槽，各条板两端边处分别钻有直径为2mm的穿联小孔；粘磁锗石片是用能量釉料与硅酸钠溶液按4：1质量比搅拌成糊状粘结料，先以2mm厚度涂抹一层；再将外径为20mm永磁圆环均匀以60mm间隔排列，还在圆环之间排布锗石片；底釉抹平是将着色的釉料按设定图案，对基体沟槽与侧边的五个面以2mm厚度利涂一层，面釉喷涂是用能量釉料在底釉上再喷涂一层；入窑烧制是对合成生坯采用钕铁硼烧结工艺进行高温处理，烧结温度为1080℃，以此满足主相1185℃与富Nd相655℃熔点的需求而实现致密化，其后进行等温时效处理；抛光修整是对未旋釉的正面进行面加工，并用细绳将圆弧形条板进行穿联而成医用夹板或旅游用品。永磁体与锗石利用釉料的粘结而与玉质矿物烧结而成的合成能量石，能用于医疗、保健、建筑装饰和工艺品等领域。

实施例3

石质基体是用透辉石和石英岩玉中的玛瑙以及熔练水晶制成小方砖及刮痧板；能量釉料包括如下质量份的组份：30份透辉石与透闪石（2:1质量比）、10份钠与钾长石（1:1）、20份镁橄榄石、15份高岭土、20份的石英石和5份能量石，采用球磨设备研磨出150网目的生料釉，其中能量石是独居石和奇才石并按3:1质量比配制。

一种合成能量石的制备方法，具体步骤为：锯切研磨是纵向在石质基体上锯出深为7mm及宽为20mm的沟槽，熔练水晶的沟槽可预制；粘磁锗片是用糊状粘结料，将稀土钕铁硼直径为20mm圆环依次间隔60mm粘贴，在其空隙处将面积比为2:1的锗石片与铁橄榄石片（不规则片）进行排列拼接；底釉抹平是将掺入色剂的透明釉料对基体沟槽面以及侧边刮涂一层；面釉喷涂亦是除沟槽面相对的一面（正面）外的五个面以1mm厚度喷涂一层生料（透明）釉料；入窑烧制是对施釉的生坯采用接近于稀土钕铁硼相近的烧结工艺进行高温处理，烧结温度为1180℃，其后是等温时效处理；抛光修整是对未施釉的正面及棱角处进行抛光加工。在石质基体沟槽中放置的稀土永磁片对锗石片与生料釉中的能量矿石具有激发作用，并利用铁橄榄石的导磁作用，综合产生表面具有500-1000高斯磁感强度及负离子达到600个/立方厘米的生态效应。

Claims (10)

1.一种合成能量石，其特征在于：包括石质基体（1）、永磁片（2）、锗石片（3）和铁橄榄石片（5），所述石质基体（1）的一侧表面上开有若干相互平行的沟槽（4），沟槽（4）内嵌装有若干永磁片（2），所述永磁片（2）沿沟槽（4）纵向均布排列，永磁片（2）之间排列有若干锗石片（3）和铁橄榄石片（5）。

2.根据权利要求1所述的合成能量石，其特征在于：所述石质基体（1）采用橄榄石、蛇纹石、蛇纹玉、阳起石、透辉石、石英岩玉或叠层石中的任意一种基体矿物加工而成。

3.根据权利要求2所述的合成能量石，其特征在于：所述永磁片（2）是经磁场取向及成型而未烧结的钐钴合金或钕铁硼的坯体片。

4.根据权利要求3所述的合成能量石，其特征在于：所述沟槽（4）深度为3-10mm，宽度不小于12mm，永磁片（2）宽度与沟槽（4）宽度相等。

5.根据权利要求4所述的合成能量石，其特征在于：所述锗石片（3）的厚度为3-10mm，锗元素大于300PPm。

6.根据权利要求5所述的合成能量石，其特征在于，该能量石是经锯切研磨、粘磁锗片、底釉抹平、面釉喷涂、入窑烧结和抛光俢整制作而成，具体制备方法如下：

锯切研磨：将基体矿物锯磨成设定型石质基体（1），并在其任意一面上锯切出若干相互平行的沟槽（4）；

粘磁锗片：在沟槽（4）内涂抹一层粘结料，将永磁片（2）在沟槽（4）内沿纵向等间距均匀排布，再利用锗石片（3）和铁橄榄石片（5）填充永磁片（2）之间的空隙直至填满纵向沟槽（4）；

底釉抹平：在能量釉料中参入着色剂，对沟槽（4）内排布的永磁片（2）、锗石片（3）和铁橄榄石片（5）进行刮涂抹平直至与沟槽（4）顶面齐平，然后进行干燥处理；

面釉喷涂：用能量釉料对石质基体（1）除沟槽（4）所在面的相对面以外的其余表面进行0.5-1.5mm厚度的施釉处理，制成生坯，生坯的未施釉面为正面；

入窑烧结：是对合成生坯按5-20℃/min速率升温至1080-1250℃，保持60-180min，其后按升温速率降至500-600℃回火2-4小时制成半成品；

抛光修整：对未施釉的正面进行抛光处理，成品。

7.根据权利要求6所述的合成能量石，其特征在于：所述粘磁锗片工序中使用的粘结料是在能量釉料中配加硅酸钠并按（3-4）：1的质量份比混合而成。

8.根据权利要求7所述的合成能量石，其特征在于：所述锗石片（3）和铁橄榄石片（5）的面积比为1：（0-1）。

9.根据权利要求8所述的合成能量石，其特征在于，所述粘磁锗片、底釉抹平和面釉喷涂工序中使用的能量釉料包括如下质量份的组分：5-15份钠长石、10-30份透辉石、10-20份透闪石、10-30份镁橄榄石、10-30份高岭土、10-25份石英石和2-6份能量矿石，用常规的150网目球磨及加水工艺磨制成生料釉。

10.根据权利要求9所述的合成能量石，其特征在于：所述能量矿石采用电气石、独居石、金红石和奇才石中的两种或以上。