CN115385573B - 一种日用陶瓷用远红外发射陶瓷粉及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及远红外发射日用陶瓷的技术领域，具体公开了一种日用陶瓷用远红外发射陶瓷粉及其制备方法，制备方法包括以下步骤：按照质量份数取12‑22份CuO，39‑44份Fe2O3，39‑44份Mn2O3进行破碎混料，过筛后烘干，在1100‑1200℃下煅烧，冷却至24‑26℃后，经破碎后过筛得到远红外发射陶瓷粉基料；取16‑22份远红外发射陶瓷粉基料，24‑32份氧化硅微粉，49‑60份氧化锆粉得到粉料，加入粉料重量4‑6％的矿化剂进行破碎混料，过筛后烘干，在1100℃下煅烧，冷却至24‑26℃后，经破碎后过筛得到远红外发射陶瓷粉。本发明降低远红外发射陶瓷粉被日用陶瓷釉面玻璃相侵蚀或溶解，致使远红外发射功能下降的优点。

Description

一种日用陶瓷用远红外发射陶瓷粉及其制备方法
技术领域
本发明涉及远红外发射日用陶瓷的技术领域，具体涉及一种日用陶瓷用远红外发射陶瓷粉及其制备方法。
背景技术
具有远红外发射功能的日用陶瓷能够发射比正常陶瓷更多的远红外能量，远红外能量不仅对食物、饮料以及水具有活化作用，而且对人体还有保健功能，能够促进人体新陈代谢，加速乳酸分解，消除疲劳，提高人体免疫力等功能。
通常远红外发射陶瓷粉是由氧化铁、氧化锰、氧化铜等过渡金属氧化物和稀土氧化物高温固相反应合成。具有远红外发射功能陶瓷是将远红外发射陶瓷粉与陶瓷坯料或釉料混合，经高温烧制后得到具有远红外发射的功能陶瓷材料。公开号为CN109796206A的中国专利申请文献公开了一种高红外辐射陶瓷材料，以La2O3和CeO2为基料，Mn2O3、SrO、SrCO3中的一种或多种为辅料，采用高温固相反应合成高红外辐射陶瓷材料。公开号为CN109678465A的中国专利申请文献公开了一种远红外线陶瓷制品，通过在陶瓷坯体中引入纳米氧化钛、石墨烯、炼铁炉渣和含有二氧化铁等原料，施釉后经高温烧制得到了远红外发射陶瓷制品。公开号为CN1141265A的中国专利申请文献公开了一种远红外陶瓷釉，通过在普通的陶瓷釉料中掺入远红外陶瓷粉制成的功能陶瓷釉浆，在陶瓷坯体表面施釉后经烧制得到远红外发射陶瓷。公开号为CN103664218B的中国专利申请文献公开了一种高韧高强远红外陶瓷及其制备方法，按比例称取α-Al2O3和纳米ZrO2(2Y)先驱体置于碱性水溶液搅拌混合，制备出α-Al2O3和ZrO2(2Y)的高分散，均混合两相水悬浮液；将制得的两相水悬浮液煅烧成粉末；按比例将SiC增韧晶须、制得的粉末和MgO粉体，混合均匀，压制成型，高温真空烧结，随炉冷却，制得所述陶瓷材料。
在制备远红外发射功能陶瓷时，通常需要在陶瓷坯体表面施釉，发明人发现远红外发射功能陶瓷在烧制过程中，釉中的玻璃相易侵蚀或溶解远红外陶瓷粉，致使陶瓷远红外陶瓷粉发射能力下降，从而导致陶瓷远红外发射功能下降，并影响釉面着色。
发明内容
为了降低远红外发射陶瓷粉被日用陶瓷釉面玻璃相侵蚀或溶解，致使远红外发射功能下降，影响釉面着色稳定性等问题，本发明提供一种日用陶瓷用远红外发射陶瓷粉及其制备方法。
第一方面，本发明提供一种日用陶瓷用远红外发射陶瓷粉的制备方法，采用以下技术方案予以实现。
一种日用陶瓷用远红外发射陶瓷粉的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按照质量份数取12-22份CuO，39-44份Fe2O3，39-44份Mn2O3进行破碎混料，过350目筛后烘干，在1100-1200℃下煅烧25-35min，冷却至24-26℃后，经破碎后过350目筛得到远红外发射陶瓷粉基料；
步骤2：取16-22份远红外发射陶瓷粉基料，24-32份氧化硅微粉，49-60份氧化锆粉得到粉料，加入粉料重量4-6％的矿化剂进行破碎混料，过350目筛后烘干，在1100℃煅烧1-3h，冷却至24-26℃后，经破碎后过350目筛得到远红外发射陶瓷粉。
进一步的，所述制备方法包括以下步骤：
步骤1：按照质量份数取16份CuO，42份Fe2O3，42份Mn2O3进行破碎混料，过350目筛后烘干，在1100-1200℃下煅烧30min，冷却至24-26℃后，经破碎后过350目筛得到远红外发射陶瓷粉基料；
步骤2：取18份远红外发射陶瓷粉基料，28份氧化硅微粉，54份氧化锆粉得到粉料，加入粉料重量5％的矿化剂进行破碎混料，过350目筛后烘干，在1100℃煅烧2h，冷却至24-26℃后，经破碎后过350目筛得到远红外发射陶瓷粉。
进一步的，所述步骤2中的氧化锆粉为单斜晶型氧化锆或氧氯化锆。
进一步的，所述步骤1中所述的氧化铜由对应的氧化物、碳酸盐或硫酸盐为原料制备得到；所述氧化铁由对应的氧化物、碳酸盐或硫酸盐为原料制备得到；所述氧化猛由对应的氧化物、碳酸盐或硫酸盐为原料制备得到。
进一步的，所述步骤2中的矿化剂为氟硅酸钠、氟化钙和氟化钠中的一种或多种。
第二方面，本发明提供一种日用陶瓷用远红外发射陶瓷粉，采用以下技术方案予以实现。
一种日用陶瓷用远红外发射陶瓷粉，采用上述制备方法制备得到。
进一步的，所述远红外发射陶瓷粉的主晶相为硅酸锆，且远红外发射陶瓷粉基料包裹在硅酸锆晶体内。
本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明的制备方法中，采用氧化硅微粉和氧化锆粉得到主晶相为硅酸锆的远红外发射陶瓷粉，陶瓷粉的红外发射率大于0.9，且氧化硅微粉和氧化锆粉高温固相反应形成硅酸锆包裹远红外发射陶瓷粉基料的微观结构。
由于远红外发射陶瓷粉基料被包裹在硅酸锆晶体内，使得陶瓷粉具有较高的耐酸碱侵蚀和高温稳定性，能够增强远红外发射陶瓷粉在日用陶瓷高温釉中的稳定性，从而解决远红外发射陶瓷粉在釉中侵蚀与溶解问题，在日用陶瓷功能化方面具有巨大的市场前景，能够广泛应用于日用陶瓷餐具、陶瓷茶具和酒具，以及日用陶瓷杯的生产，也可用于陶瓷卫生洁具、浴盆、浴缸等领域。
且本发明制备方法工艺简单，易操作易重复，可进行工业化生产。
附图说明
图1为本发明实施例5中远红外发射陶瓷粉的XRD图谱。
图2为本发明实施例5中远红外发射陶瓷粉的TEM照片。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例
实施例1
一种日用陶瓷用远红外发射陶瓷粉的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：取CuO：12份，Fe2O3：44份，Mn2O3：44份进行球磨混料，过350目筛后烘干，然后在马弗炉中经1100℃煅烧25min，自然冷却至24℃后，经破碎后过350目筛得到远红外发射陶瓷粉基料；
步骤2：取步骤1制得的远红外发射陶瓷粉基料：16份，氧化硅微粉：24份，氧化锆粉(单斜晶型氧化锆)：49份，并加入粉料重量4％的氟硅酸钠进行球磨混料，过350目筛后烘干，然后在马弗炉中经1100℃煅烧1h，自然冷却至24℃后，经破碎后过350目筛得到远红外发射陶瓷粉。
实施例2
一种日用陶瓷用远红外发射陶瓷粉的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：取CuO：22份，Fe2O3：39份，Mn2O3：39份进行球磨混料，过350目筛后烘干，然后在马弗炉中经1100℃煅烧35min，自然冷却至26℃后，经破碎后过350目筛得到远红外发射陶瓷粉基料；
步骤2：取步骤1制得的远红外发射陶瓷粉基料：16份，氧化硅微粉：24份，氧化锆粉(单斜晶型氧化锆)：49份，并加入粉料重量6％的氟化钙进行球磨混料，过350目筛后烘干，然后在马弗炉中经1100℃煅烧3h，自然冷却至26℃后，经破碎后过350目筛得到远红外发射陶瓷粉。
实施例3
一种日用陶瓷用远红外发射陶瓷粉的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：取CuO：22份，Fe2O3：39份，Mn2O3：39份进行球磨混料，过350目筛后烘干，然后在马弗炉中经1100℃煅烧30min，自然冷却至25℃后，经破碎后过350目筛得到远红外发射陶瓷粉基料；
步骤2：取步骤1制得的远红外发射陶瓷粉基料：22份，氧化硅微粉：32份，氧化锆粉(单斜晶型氧化锆)：60份，并加入粉料重量5％的氟化钠进行球磨混料，过350目筛后烘干，然后在马弗炉中经1100℃煅烧2h，自然冷却至25℃后，经破碎后过350目筛得到远红外发射陶瓷粉。
实施例4
一种日用陶瓷用远红外发射陶瓷粉的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：取CuO：16份，Fe2O3：42份，Mn2O3：42份进行球磨混料，过350目筛后烘干，然后在马弗炉中经1100℃煅烧30min，自然冷却至25℃后，经破碎后过350目筛得到远红外发射陶瓷粉基料；
步骤2：取步骤1制得的远红外发射陶瓷粉基料：22份，氧化硅微粉：32份，氧化锆粉(单斜晶型氧化锆)：60份，并加入粉料重量5％的矿化剂进行球磨混料，且矿化剂由氟硅酸钠和氟化钙组成，过350目筛后烘干，然后在马弗炉中经1100℃煅烧2h，自然冷却至25℃后，经破碎后过350目筛得到远红外发射陶瓷粉。
实施例5
一种日用陶瓷用远红外发射陶瓷粉的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：取CuO：16份，Fe2O3：42份，Mn2O3：42份进行球磨混料，过350目筛后烘干，然后在马弗炉中经1100℃煅烧30min，自然冷却至25℃后，经破碎后过350目筛得到远红外发射陶瓷粉基料；
步骤2：取步骤1制得的远红外发射陶瓷粉基料：18份，氧化硅微粉：28份，氧化锆粉(单斜晶型氧化锆)：54份，并加入粉料重量5％的氟硅酸钠进行球磨混料，过350目筛后烘干，然后在马弗炉中经1100℃煅烧2h，自然冷却至25℃后，经破碎后过350目筛得到远红外发射陶瓷粉。
参照图1，陶瓷粉的主晶相为硅酸锆晶体，远红外发射尖晶石的衍射峰较弱，说明硅酸锆晶体包裹了远红外发射陶瓷粉。
参照图2，可以看出，陶瓷粉微观结构为硅酸锆包裹在远红外发射陶瓷粉表面，从而能够增强其高温稳定性，有效抑制高温玻璃相的侵蚀。
实施例6
一种日用陶瓷用远红外发射陶瓷粉的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：取CuO：16份，Fe2O3：42份，Mn2O3：42份进行球磨混料，过350目筛后烘干，然后在马弗炉中经1200℃煅烧30min，自然冷却至25℃后，经破碎后过350目筛得到远红外发射陶瓷粉基料；
步骤2：取步骤1制得的远红外发射陶瓷粉基料：18份，氧化硅微粉：28份，氧化锆粉(氧氯化锆)：54份，并加入粉料重量5％的氟硅酸钠进行球磨混料，过350目筛后烘干，然后在马弗炉中经1100℃煅烧2h，自然冷却至25℃后，经破碎后过350目筛得到远红外发射陶瓷粉。
性能检测
采用本发明实施例1-6与现有技术(CN103664218B实施例1)中类似的陶瓷粉制备施釉陶瓷制品，并将制备得到的各施釉陶瓷制品的稳定性、釉面颜色以及发射率进行对比，具体检测结果如表1所示。
表1：

Claims (7)

1.一种日用陶瓷用远红外发射陶瓷粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：按照质量份数取12-22份CuO，39-44份Fe2O3，39-44份Mn2O3进行破碎混料，过350目筛后烘干，在1100-1200℃下煅烧25-35min，冷却至24-26℃后，经破碎后过350目筛得到远红外发射陶瓷粉基料；
步骤2：按照质量份数取16-22份远红外发射陶瓷粉基料，24-32份氧化硅微粉，49-60份氧化锆粉得到粉料，加入粉料重量4-6％的矿化剂进行破碎混料，过350目筛后烘干，在1100℃煅烧1-3h，冷却至24-26℃后，经破碎后过350目筛得到远红外发射陶瓷粉。
2.如权利要求1所述的一种日用陶瓷用远红外发射陶瓷粉的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
步骤1：按照质量份数取16份CuO，42份Fe2O3，42份Mn2O3进行破碎混料，过350目筛后烘干，在1100℃下煅烧30min，冷却至24-26℃后，经破碎后过350目筛得到远红外发射陶瓷粉基料；
步骤2：取18份远红外发射陶瓷粉基料，28份氧化硅微粉，54份氧化锆粉得到粉料，加入粉料重量5％的矿化剂进行破碎混料，过350目筛后烘干，在1100℃煅烧2h，冷却至24-26℃后，经破碎后过350目筛得到远红外发射陶瓷粉。
3.如权利要求1所述的一种日用陶瓷用远红外发射陶瓷粉的制备方法，其特征在于，所述步骤2中的氧化锆粉为单斜晶型氧化锆或氧氯化锆。
4.如权利要求1所述的一种日用陶瓷用远红外发射陶瓷粉的制备方法，其特征在于，所述步骤1中所述的氧化铜由对应的氧化物、碳酸盐或硫酸盐为原料制备得到；所述氧化铁由对应的氧化物、碳酸盐或硫酸盐为原料制备得到；所述氧化猛由对应的氧化物、碳酸盐或硫酸盐为原料制备得到。
5.如权利要求1所述的一种日用陶瓷用远红外发射陶瓷粉的制备方法，其特征在于，所述步骤2中的矿化剂为氟硅酸钠、氟化钙和氟化钠中的一种或多种。
6.一种日用陶瓷用远红外发射陶瓷粉，其特征在于，采用如权利要求1-5中任意一项所述的制备方法制备得到。
7.如权利要求6所述的一种日用陶瓷用远红外发射陶瓷粉，其特征在于，所述远红外发射陶瓷粉的主晶相为硅酸锆，且远红外发射陶瓷粉基料包裹在硅酸锆晶体内。
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