CN110423004A

CN110423004A - 一种活性磁化釉瓷

Info

Publication number: CN110423004A
Application number: CN201910557384.XA
Authority: CN
Inventors: 李廷怀
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-06-25
Filing date: 2019-06-25
Publication date: 2019-11-08

Abstract

本发明提供一种活性磁化釉瓷，所述釉瓷包括粘结在胎体内外表层的胎釉以及与胎釉烧结融合的部分胎体，制成所述胎釉的物料按重量份的组分包括：140～300份的磁化料以及350～550份的基料；所述磁化料由四氧化三铁、电气石以及硅藻土构成，所述四氧化三铁采用Dn50≤100nm的纳米粉体，所述电气石采用Dn50≤100nm的纳米粉体，所述硅藻土采用800～1000目；所述四氧化三铁、电气石以及硅藻土按照重量份的混合比例为(0.25～1):1:(0.15～1)。本发明提供的活性磁化釉瓷，采用科学配料以及配比制成的瓷具釉面，形成均匀有序的若干微小独立的纳米晶体电极和磁性，进而对水分子具有较好的远红外热效应和改善水分子团簇尺寸效果，进而具有辅助保健效果。

Description

一种活性磁化釉瓷

技术领域

本发明属于瓷具领域，特别涉及一种活性磁化釉瓷。

背景技术

我国使用瓷具已具有上千年的历史，瓷具是百姓日常生活中不可缺失的一部分，自古至今人们都以能拥有一件精美的瓷具而感到赏心悦目，精神愉快。瓷具一般为一种容器，在日常生活中人们对饮水、喝茶等生活习惯已发生巨大的变化，如何解决人们在饮水、喝茶时的茶水品质，是人们改善生活质量，享受生活质量，追求养生之道的渴望需求。

现有的瓷具主要包括胎瓷和釉瓷，一般而言釉瓷的材料直接决定瓷具的性能；釉瓷材料多为常用原料制成，常见的釉瓷原料有黄长石、玛瑙石、白长石、石英石、方解石及高岭土制成，但是，据调查目前我国市场上销售的各类瓷具，虽然品种巨多但均不具有特定的保健功能，随着我国精神生活和物质生活的不断提高，人们对养生与保健的重视程度也越来越高，现有的瓷具显然已经满足不了人们的需求。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种活性磁化釉瓷，所述釉瓷包括粘结在胎体内外表层的胎釉以及与胎釉烧结融合的部分胎体，制成所述胎釉的物料按重量份的组分包括：140～300份的磁化料以及350～550份的基料；

所述磁化料由四氧化三铁、电气石以及硅藻土构成，所述四氧化三铁采用Dn50≤100nm的纳米粉体，所述电气石采用Dn50≤100nm的纳米粉体，所述硅藻土采用800～1000目；所述四氧化三铁、电气石以及硅藻土按照重量份的混合比例为(0.25～1):1:(0.15～1)；

所述基料由硅石、石英石、黄长石、玛雅石、黑毛土、风穴土和方解石中的一种或多种粉体组成；所述基料按照重量份的组分为硅石30～60份、石英石66份、黄长石120份、玛雅石45～85份、黑毛土25～45份、风穴土30～65份和方解石30～65份。

进一步地，所述四氧化三铁、电气石以及硅藻土按照重量份的混合比例为0.55:1:0.45。

进一步地，所述四氧化三铁、电气石以及硅藻土采用两段式升温加热的方式进行研磨混合。

进一步地，所述两段式升温加热的方式包括：

以温控1～5℃速度，均匀升温至450～600℃时，保持恒温7～9小时；

以温控0.5～3℃速度，均匀升温至800～950℃时，保持恒温24～30小时。

进一步地，所述四氧化三铁采用铁矿石研磨、烧结、再研磨成Dn50≤100nm的纳米粉体；所述烧结温度为1250℃～1350℃。

进一步地，所述电气石采用黑色电气石矿石并利用研磨机研磨成Dn50≤100nm的纳米粉体。

进一步地，所述基料的重量份的组分为硅石45份、石英石66份、黄长石120份、玛雅石60份、黑毛土35份、风穴土60份和方解石40份。

进一步地，所述玛雅石为汝州玛雅石，所述黑毛土为汝州黑毛土。

进一步地，所述硅石、石英石、黄长石、玛雅石、黑毛土、风穴土和方解石中的一种或多种粉体的粒径为60～80目。

本发明提供的活性磁化釉瓷，采用科学配料以及配比制成的瓷具釉面，形成均匀有序的若干微小独立的纳米晶体电极和磁性，进而对水分子具有较好的远红外热效应和改善水分子团簇尺寸效果，进而具有辅助保健效果；同时能够增强酒的香味。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书中所指出的结构来实现和获得。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种活性磁化釉瓷，所述釉瓷包括粘结在胎体内外表层的胎釉以及与胎釉烧结融合的部分胎体，制成所述胎釉的物料按重量份的组分包括140～300份的磁化料以及350～550份的基料，所述磁化料由四氧化三铁、电气石以及硅藻土构成，且所述四氧化三铁、电气石以及硅藻土按照重量份的混合比例为(0.25～1):1:(0.15～1)；优选的，四氧化三铁、电气石以及硅藻土按照重量份的混合比例为0.55:1:0.45.

其中，所述四氧化三铁采用铁矿石研磨、烧结、再研磨成Dn50≤100nm的纳米粉体；其中的烧结温度为1250℃～1350℃；所述电气石采用黑色电气石矿石并利用研磨机研磨成Dn50≤100nm的纳米粉体，黑色电气石矿石优选的为新疆电气石矿石；所述硅藻土采用800～1000目。

所述基料由硅石、石英石、黄长石、玛雅石、黑毛土、风穴土和方解石中的一种或多种组成；具体的，所述基料的重量份的组分为硅石30～60份、石英石66份、黄长石120份、玛雅石45～85份、黑毛土25～45份、风穴土30～65份和方解石30～65份。优选的，所述基料的重量份的组分为硅石45份、石英石66份、黄长石120份、玛雅石60份、黑毛土35份、风穴土60份和方解石40份。其中所述玛雅石为汝州玛雅石，所述黑毛土为汝州黑毛土。

本发明中由于四氧化三铁、电气石粉以及硅藻土三种原料的配比不同，制备的产品性能可能不同，本发明通过试验证明所述四氧化三铁、电气石以及硅藻土按照重量份的混合比例为(0.25～1):1:(0.15～1)时，其性能较优。

示例性的，通过不同份数的四氧化三铁、电气石粉体以及硅藻土进行混合，而后进行负离子浓度的检测，其结果如下表(1)所示：

表(1)不同份数的磁化料试验结果

通过表(1)可以看出：在一定份数的电气石纳米粉体的内部不断的增加四氧化三铁纳米粉体和硅藻土时，其检测的负离子浓度逐渐的增加，可以得出四氧化三铁纳米粉体份数的多少、硅藻土纳米粉体份数的多少直接影响瓷具的性能，同时在四氧化三铁纳米粉体、电气石纳米粉体与硅藻土粉体的份数分别为55份、100份、45份时，负离子浓度达到最大；在继续添加四氧化三铁与硅藻土时，负离子浓度开始减小，在四氧化三铁纳米粉体和硅藻土粉体各添加到105份时，负离子浓度小于1万个/cm³；由于本发明配比技术保护范围为功能材料产生的负离子浓度1万个/cm³及其以上，在达到1万个/cm³及其以上时即具有良好的功效；因此可以得出在电气石粉体为100份时，四氧化三铁的份数为25～100份、硅藻土的份数为15～100份时均能保证负离子浓度1万个/cm³及其以上，即得出四氧化三铁：电气石：硅藻土＝(0.25～1):1：(0.15～1)。需要说明的是Dn50表示是50％颗粒粒径最大直径，表(1)中的单位为份。

由于四氧化三体、电气石粉体不同目数，制作的产品的性能可能存在差别。本发明通过试验证明四氧化三铁、电气石粉的目数达到20000目时，即Dn50≤100nm时，性能最佳；本实验采用负离子浓度检测的方法进行功效的评价。

示例性的，四氧化三铁、电气石粉体以及硅藻土的份数分别为50份、100份、30份时，设定硅藻土为800目进行测试，具体的性能如下表(2)所示：

表(2)不同目数的四氧化三铁与电气石粉体试验结果

由表(2)可以看出，四氧化三铁与电气石的目数不同，检测出来的负离子浓度不同，且可以看出物料目数不同，性能差别较大，因而由表(2)可以得出随着目数的增加负氧离子的浓度也在增加，在20000目的时候即Dn50≤100nm时负离子浓度达到19800，由于本发明保护范围为功能材料产生的负离子浓度1万个/cm³及其以上，在达到1万个/cm³及其以上时即具有良好的功效；因此本发明中四氧化三铁和电气石粉体纳米颗粒在Dn50≤100nm以下，其负离子浓度才能保证足够的功效性。

本发明提供的一种活性磁化釉瓷，其中瓷釉的制备方法为：首先将铁矿石研磨成惰性、烧结成四氧化三铁，再将四氧化三铁研磨形成Dn50≤100nm的纳米粉体备用；另将天然的、精选的电气石研磨制备成Dn50≤100nm的纳米粉体备用，保证材料的纳米压电性；将硅藻土通过研磨、过800～1000目的筛子，形成800～1000目的硅藻土备用。将Dn50≤100nm的四氧化三铁、Dn50≤100nm的电气石粉与800～1000目的硅藻土按照(0.25～1):1:(0.15～1)充分搅拌、混合。

混合后进行功能材料自组装制备，具体包括：(1)球磨机研磨6～24小时，利用四氧化三铁具有良好的磁性和导电性，在电气石研磨时形成的纳米压电性材料与四氧化三铁粉体研磨混合过程中，实现磁性条件下纳米压电性材料的自助装。(2)以温控1～5℃速度惰性氛围焙烧，升温至450～600℃时，保持恒温7～9小时，此温控氛围硅藻土开始相变反应，同时依靠纳米四氧化三铁的磁性和导电性，自动调整压电性材料晶体电极自动排列，同时利用硅藻土相变反应阻止压电性材料晶体电极短路；(3)在以0.5～3℃均匀升温至800～950℃的氛围中，保持恒温24～30小时自组装材料开始固相反应，生成无数个极其微小的反应单元，并利用压电效应，活化本部分混合材料。混合均匀后高温烧结，再破碎成60～80目粉体，在制成胎釉的物料中按重量百分比加入硅石、石英石、黄长石、玛雅石、黑毛土、风穴土和方解石的一种或多种，送入球磨机，混合，球磨时间15～17小时，研磨成粉，制成粉的粒径为60～80目，将球磨好的粉料制成料浆，将料浆的含水量调整到50～60％。

由此方法制备的瓷具釉面除了具有美观艺术感，还形成均匀有序的若干微小独立的纳米晶体电极和磁性，对水分子具有较好的远红外热效应和改善水分子团簇尺寸效果，进而具有辅助保健效果；同时可以有效提高酒的香味。

示例性的，通过不同的份数的配料进行瓷具的制作；其中釉瓷中选用140～300份的磁化料以及350～550份的基料，且四氧化三铁：电气石：硅藻土＝(0.25～1):1：(0.15～1)，釉瓷基料重量份的组分为硅石30～60份、石英石66份、黄长石120份、玛雅石45～85份、黑毛土25～45份、风穴土30～65份和方解石30～65份。先选取不同的配比进行如下釉瓷制作：

案列情形一：加入物料的重量份的组分为：铁矿石100份、电气石100份、硅藻土100份、硅石30份、石英石66份、黄长石120份、玛雅石45份、黑毛土25份、风穴土30份、方解石30份。

案列情形二：加入物料的重量份的组分为：铁矿石50份、电气石100份、硅藻土30份、硅石45份、石英石66份、黄长石120份、玛雅石60份、黑毛土35份、风穴土60份和方解石40份。

案列情形三：加入物料的重量份的组分为：铁矿石25份、电气石100份、硅藻土15份、硅石60份、石英石66份、黄长石120份、玛雅石85份、黑毛土45份、风穴土65份和方解石65份。

案列情形四：加入物料的重量份的组分为：硅石60份、石英石66份、黄长石120份、玛雅石85份、黑毛土45份、风穴土65份和方解石65份。

四种情形中的配料不同，制备方法相同(对于案例情形四没有下述的步骤一和步骤二的操作)，按上述配比准备配料，进行制备操作，其中制备方法为：

步骤一、将取事先准备好的铁矿石，送入煅烧炉中煅烧，煅烧后的铁矿石呈黑褐色，煅烧温度1250℃～1350℃，煅烧时间7～10小时，取出，球型研磨机粉碎100目左右，再用纳米研磨机研磨成Dn50≤100nm的粉体，备用；

步骤二、将四氧化三铁纳米粉体与电气石粉体和硅藻土(800～1000目)按照比例混合，进行功能材料自组装制备：(1)球磨机研磨6小时，利用四氧化三铁具有良好的磁性和导电性，在纳米压电性材料与四氧化三铁粉体研磨混合过程中，实现磁性条件下纳米压电性材料的自助装。(2)以温控1℃速度惰性氛围焙烧，升温至550℃温控平台，保持恒温9小时，此温控氛围硅藻土开始相变反应，同时依靠纳米四氧化三铁的磁性和导电性，自动调整压电性材料晶体电极自动排列，同时利用硅藻土相变反应阻止压电性材料晶体电极短路；(3)在以1℃均匀升温至850℃，保持恒温24小时自组装材料开始固相反应，生成无数个极其微小的反应单元，并利用压电效应，活化本部分混合材料，并二次研磨成60～80目具有热电效应和磁效应粉体，备用；

步骤三、按比例取事先处理好的上述粉体，送入球磨机，按照比例取事先准备好的硅石、玛瑙石、石英石、黄长石、黑毛土、风穴土和方解石，送入球磨机，混合，球磨时间15～17小时，研磨成粉，制成粉的粒径为60～80目，备用；

步骤四、将球磨好的粉料制成料浆，将料浆的含水量调整到50～60％，备用；

步骤五、取事先制好的瓷具胎体(胎体采用黏土、石英石、长石烧制而成)，在胎体的内外表面涂上一层事先制好的料浆，晾干，时间2～3小时；

步骤六、送入炉窑烧制，烧制程序是：点火后打开炉门，逐渐升温，在5小时内使炉温从常温升至600℃，实现排湿过程；关闭炉门，使炉温逐渐升温至1260℃，烧制时间8～9小时；烧制完成后控制炉温，保温36小时，出炉，制得成品。

试验一：对案例情形一、二、三、四中制得的瓷具进行试验，示例性的，集装白酒进行试验。首先对选用的白酒原酒(酒精浓度≥45°)进行香气主要成分评测，对评测的结果进行记录。而后在上述四个情形制成的四个瓷具中盛入同一种白酒(酒精浓度≥45°)放置2天，进行香气主要成分评测，验证其功效性。浓香型白酒中酯类多数是具有芳香气味的挥发性化合物，也是浓香型白酒香气味的主要组成成分。酯类的单体香味成分，以其结构式中含碳原子数的多少，呈现出强弱不同的气味，含1～2个碳的香气弱，且持续时间短；含3～5个碳的具有脂肪臭，酒中含量不宜过多；6～12个碳的香气浓，持续时间较长。浓香型白酒中主要酯类为己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯，其中关键成分采用气相色谱对比如下表(3)所示：

表(3)不同情形下的瓷具检测结果

从上表(3)可以明确看出，采用本发明技术的瓷具显著改变了浓香型白酒的主要香气成分，其中案例情形一、案例情形二和案例情形三的瓷釉均可达到提供香气主要成分浓度16％以上。特别是长效性的浓香型成分即己酸乙酯，从原酒的0可以增加到1.8％以上，证实本发明的功能瓷釉的有效性。

试验二：对案例情形三制成的瓷具进行集装水的试验，示例性的，利用上述案例情形三的配料通过上述操作制成的活态瓷瓷具，盛入地下水，标号为A；使用一般瓷具盛入相同的地下水，标号为B；静置20min；而后采用O¹⁷NMR半峰宽标识；标识结果为：B瓷具内O¹⁷NMR半峰宽测试为76.8Hz，A瓷具内O¹⁷NMR半峰宽变为63.2Hz，即可以得出的结论是利用本发明制成的瓷具，对水分子具有较好的远红外热效应和改善水分子团簇尺寸效果。

需要说明的是水分子团簇尺寸的测试方法学界采用O¹⁷NMR半峰宽标识，一般自来水的O¹⁷NMR半峰宽≥80Hz，本发明原水采用地下水。

需要补充的是电气石是一种以含硼为特征、化学组成复杂的环状结构的硅酸盐矿物，主要化学成分为SiO₂、FeO+Fe₂O₃、B₂O₃、Al₂O₃、Na₂O、MgO、Li₂O、MnO₂等；电气石矿物的特点是具有压电性和热电性，在温度、压力变化的情况下，能引起电气石晶体的电势差，使周围的空气发生电离，被击中的电子附着于邻近的水和氧分子并使它转化为空气负离子；电气石是一种很好的环境功能材料，用于室内涂料和家具、电器等的涂层材料，可产生负离子、净化室内空气；此外，因其热电性，随着温度的变化，矿物结晶体两端可产生电压，其极性离子在平衡位置振动而引起偶极距变化产生远红外波段的电磁辐射，红外辐射可使人体产生热效应。另外研究发现以新疆产天然电气石为原料制备电气石微粉，利用X射线衍射仪、扫描电镜、高分辨电镜、¹⁷O核磁共振研究了电气石微粉的物相结构、微结构特点和电气石的热释电性对水分子团簇结构影响，并对其作用的机理进行了探讨。结果表明，所制备的电气石微粉的结晶性完好，具有单向极性结构的热释电性材料电气石的微晶在温度涨落的环境中可视为电偶极子；电气石粉对水的¹⁷O核磁共振谱的半峰宽具有明显的影响，Hz＝145.41Hz降到Hz＝81.11Hz，表明电气石微粉对水分子团簇结构的改善有明显的作用，且发现电气石类材料只有纳米尺寸为离子时效果才显著。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种活性磁化釉瓷，所述釉瓷包括粘结在胎体内外表层的胎釉以及与胎釉烧结融合的部分胎体，其特征在于：制成所述胎釉的物料按重量份的组分包括：140～300份的磁化料以及350～550份的基料；

2.根据权利要求1所述活性磁化釉瓷，其特征在于：所述四氧化三铁、电气石以及硅藻土按照重量份的混合比例为0.55:1:0.45。

3.根据权利要求1或2所述活性磁化釉瓷，其特征在于：所述四氧化三铁、电气石以及硅藻土采用两段式升温加热的方式进行研磨混合。

4.根据权利要求3所述活性磁化釉瓷，其特征在于：所述两段式升温加热的方式包括：

5.根据权利要求1或2所述活性磁化釉瓷，其特征在于：所述四氧化三铁采用铁矿石研磨、烧结、再研磨成Dn50≤100nm的纳米粉体；所述烧结温度为1250℃～1350℃。

6.根据权利要求1或2所述活性磁化釉瓷，其特征在于：所述电气石采用黑色电气石矿石并利用研磨机研磨成Dn50≤100nm的纳米粉体。

7.根据权利要求1或2所述活性磁化釉瓷，其特征在于：所述基料的重量份的组分为硅石45份、石英石66份、黄长石120份、玛雅石60份、黑毛土35份、风穴土60份和方解石40份。

8.根据权利要求7所述活性磁化釉瓷，其特征在于：所述玛雅石为汝州玛雅石，所述黑毛土为汝州黑毛土。

9.根据权利要求1或2所述活性磁化釉瓷，其特征在于：所述硅石、石英石、黄长石、玛雅石、黑毛土、风穴土和方解石中的一种或多种粉体的粒径为60～80目。