CN116730707A - 一种长效抗菌日用陶瓷及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于日用陶瓷技术领域,具体涉及一种长效抗菌日用陶瓷及其制备方法和应用。所述日用陶瓷包括以下重量份的组分:钾长石30~40分;高岭土20~30份;膨润土20~30份;Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧4~8份;Fe、Y和In共掺杂的氧化锌3~7份;氧化钼2~4份;氧化锆3~5份;氮化硅晶须2~4份;六偏磷酸钠2~6份;水30~40份。本发明制备的长效抗菌日用陶瓷,利用组分之间的相互作用,具有优异的抗菌性能和力学性能,具有优异的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于日用陶瓷技术领域。更具体地,涉及一种长效抗菌日用陶瓷及其制备方法和应用。
背景技术
抗菌日用陶瓷的主要功能特点是暴露在外的使用面具有抑制或灭杀接触到表面的细微微生物,而起到抗菌作用。
CN115925388A公开了长效抗菌日用陶瓷的制备方法,具体按照以下步骤实施:骤1.制备光催化纳米棒;步骤2.同轴包覆改性;步骤3.共混复合处理;步骤4、注浆成型;步骤5.制备长效抗菌陶瓷。本发明的制备方法制备的长效抗菌陶瓷解决了现有抗菌陶瓷制品中抗菌剂成本高、抗菌效果和持续性较差的问题,在日用陶瓷领域具有很好的应用前景。
CN114538777A公开了一种抗菌日用陶瓷制品及其制备方法。所述抗菌日用陶瓷包括日用陶瓷坯体和釉面层,所述釉面层由以下重量份的原料制成:高岭土40~50份;锆英砂8~12份;白云石3~5份;钨粉1~3份;纳米氧化镨(Pr2O3)1~3份;纳米氧化钼2~4份氧化铜纤维2~4份;氧化钴纤维2~4份;吐温-80 2~4份;六偏磷酸钠1~3份;水30~40份。所述的抗菌日用陶瓷制品具有优异的力学性能和抗菌性能。
CN113149678B公开了一种高性能抗菌日用陶瓷及其制备方法。本发明的日用陶瓷具有较高的强韧性,抗菌性能优异,纳米硅酸铝短纤维有利于陶瓷的强韧性的增加,釉料中改性纳米TiO2极大地提高了陶瓷的抗菌性。本发明将釉料施釉于素坯表面后烧结得到高性能抗菌日用陶瓷,其中,素坯原料的质量百分数之和为100%,按照如下质量百分比的原料制成:石英24-36%,硅灰石16-24%,高岭土12-18%,天青石10-16%,萤石4-8%,黑滑石6-14%,纳米硅酸铝短纤维3-6%;釉料中的改性纳米TiO2质量百分比占4-8%;釉料施釉于素坯表面,素坯表面釉料的厚度为0.4-0.8mm。
CN110015884A公开了一种抗菌环保日用陶瓷及其制备方法,坯体包括以下重量份原料:高岭土30~45份、黏土20~25份、钾长石12~15份、松水长石14~18份、熟滑石粉8~11份、电气石5~8份、蛋白石2~5份、微斜长石3~6份、纳米磷酸锆载银抗菌剂0.8~1.2份、纳米二氧化钛1.5~2.5份、贝壳粉4~7份;釉面层包括以下重量份原料:高岭土30~45份、钠长石15~20份、石英12~15份、方解石10~15份、氧化锌2~4份、电气石7~10份、蛋白石3~5份、微斜长石3~5份、纳米磷酸锆载银抗菌剂1.2~1.8份、纳米二氧化钛2~4份、贝壳粉8~12份。该日用陶瓷抗菌效果好,负离子释放量大,烧结温度低,节能。
CN109384451B公开了一种低温一次烧成的抗菌日用陶瓷及其制备方法,属于日用陶瓷及其制备技术领域。所述抗菌日用陶瓷包括坯体和覆盖在坯体表面的釉层;所述釉层依次由底釉层和面釉层成,所述底釉层与所述坯体直接接触。制备方法包括:先进行制作坯体,再在坯体上施底釉层,再在底釉层上施面釉层,再进行低温一次烧结制得成品。本发明解决了日用陶瓷制备工艺复杂、整体质量不均衡以及质量不高的问题,具有制备工艺简单、抑菌效果好、质量稳定且质量高的优点。
通过现有技术的了解,通过在陶瓷釉料或者陶瓷制备过程中添加具有抗菌性能的氧化物能够改善抗菌性能,但是抗菌性能弱或者陶瓷的力学性能差,无法满足实际生产的需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷和不足,提供一种长效抗菌日用陶瓷及其制备方法和应用。所述日用陶瓷包括以下重量份的组分:钾长石30~40分;高岭土20~30份;膨润土20~30份;Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧4~8份;Fe、Y和In共掺杂的氧化锌3~7份;氧化钼2~4份;氧化锆3~5份;氮化硅晶须2~4份;六偏磷酸钠2~6份;水30~40份。本发明制备的长效抗菌日用陶瓷,利用组分之间的相互作用,具有优异的抗菌性能和力学性能,具有优异的应用前景。
本发明的目的是提供一种长效抗菌日用陶瓷。
本发明另一目的是提供一种长效抗菌日用陶瓷的制备方法。
本发明另一目的是提供一种长效抗菌日用陶瓷的应用。
本发明上述目的通过以下技术方案实现:
一种长效抗菌日用陶瓷,所述日用陶瓷包括以下重量份的组分:钾长石30~40分;高岭土20~30份;膨润土20~30份;Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧4~8份;Fe、Y和In共掺杂的氧化锌3~7份;氧化钼2~4份;氧化锆3~5份;氮化硅晶须2~4份;六偏磷酸钠2~6份;水30~40份。
优选的,所述钾长石的粒径为30~70μm;所述高岭土的粒径为20~40μm;所述膨润土的粒径为40~60μm;所述氧化钼的粒径为40~80nm;所述氧化锆的粒径为60~100nm;所氮化硅晶须的长度为40~80nm,长径比为20~40:1。
优选的,所述Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧的制备方法包括以下步骤:
将锰源、镍源、铈源和镧源分散于去离子水中得到混合溶液,然后将碱液缓慢滴加到上述混合溶液使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为140~180℃水热16~20h,过滤、洗涤、于80~120℃干燥16~20h,于400~600℃焙烧2~6h,得到Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧。
优选的,所述锰源为硝酸锰、氯化锰、醋酸锰中的至少一种;所述镍源为硝酸镍、氯化镍、醋酸镍中的至少一种;所述铈源为硝酸铈、氯化铈、醋酸铈中的至少一种;所述镧源为硝酸镧、氯化镧、醋酸镧中的至少一种。
优选的,所述锰源、镍源、铈源和镧源的摩尔比为:0.02~0.04:0.01~0.03:0.01~0.03:1;所述碱为氢氧化钠或氢化化钾;碱液的浓度为3~6mol/L。
优选的,所述Fe、Y和In共掺杂的氧化锌的制备方法包括以下步骤:
将铁源、钇源、铟源和锌源分散到去离子水中得到混合溶液,搅拌20~40min;然后将碱液逐滴滴加到上述混合溶液中使溶液的pH=11,然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为130~170℃水热10~16h,过滤、洗涤、于80~120℃干燥12~16h、于400~600℃焙烧2~6h,得到Fe、Y和In共掺杂的氧化锌。
优选的,所述铁源为硝酸铁、氯化铁、醋酸铁中的至少一种;所述钇源为硝酸钇、氯化钇、醋酸钇中的至少一种;所述铟源为硝酸铟、氯化铟、醋酸铟中的至少一种;所述锌源为硝酸锌、氯化锌、醋酸锌中的至少一种。
优选的,所述铁源、钇源、铟源和锌源的摩尔比为:0.005~0.015:0.02~0.04:0.01~0.03:1;所述碱为氢氧化钠或氢化化钾;碱液的浓度为3~6mol/L。
基于上述所述的一种长效抗菌日用陶瓷的制备方法,所述长效抗菌日用陶瓷的制备方法包括以下步骤:
(1)将钾长石,高岭土,膨润土,Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧,Fe、Y和In共掺杂的氧化锌,氧化钼,氧化锆,氮化硅晶须和水放于球磨罐中进行球磨,所述球磨转速为300~700rpm,球磨时间为8~12h;
(2)球磨结束后,将得到的混合物料进行真空干燥,干燥后进行研磨,研磨后的粉体过200~400目筛;所述干燥温度为80~120℃,干燥时间为12~16h;
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于600~800℃下煅烧2~6h,煅烧后,将得到的粉体与六偏磷酸钠混合均匀,采用干压成型法按造型制成坯体,干压成型压力为25~35MPa;然后将成型坯体进行热压烧结,在惰性气氛下,升温速度为2~4℃/min,升温至600~800℃,保温2~4h,然后以升温速率为8~10℃/min,升温至1200~1300℃,烧结压力20~30MPa,保温2~4h,然后降温至600~800℃,焙烧气氛转化为空气,在此条件下保温10~14h,然后随炉冷却至室温,得到长效抗菌日用陶瓷。
基于上述所述的一种长效抗菌日用陶瓷的应用,所述长效抗菌日用陶瓷应用于陶瓷餐具中。
本发明具有以下有益效果:
(1)通过Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧、Fe、Y和In共掺杂的氧化锌,利用掺杂组分之间的相互作用,以及组分之间的相互作用,显著改善了日用陶瓷的抗菌性能;
(2)利用氧化钼、氧化锆和氮化硅晶须之间的相互作用改善了组分之间的相互作用,改善了日用陶瓷的力学性能。
(3)通过控制焙烧气氛,实现了磷的掺杂,进一步改善了抗菌日用陶瓷的抗菌性能。
(4)本发明制备的长效抗菌日用陶瓷,具有优异的抗菌性能和力学性能,具有优异的应用前景。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步说明本发明,但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明,本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
除非特别说明,以下实施例所用试剂和材料均为市购。
实施例1
一种长效抗菌日用陶瓷,其特征在于:所述日用陶瓷包括以下重量份的组分:钾长石35分;高岭土25份;膨润土25份;Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧6份;Fe、Y和In共掺杂的氧化锌5份;氧化钼3份;氧化锆4份;氮化硅晶须3份;六偏磷酸钠4份;水35份;
述钾长石的粒径为50μm;所述高岭土的粒径为30μm;所述膨润土的粒径为50μm;所述氧化钼的粒径为60nm;所述氧化锆的粒径为80nm;
所氮化硅晶须的长度为60nm,长径比为30:1;
所述Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧的制备方法包括以下步骤:
将0.03mol硝酸锰、0.02mol氯化镍、0.02mol醋酸铈和1mol硝酸镧分散于150mL去离子水中得到混合溶液,然后将浓度为5mol/L的氢氧化钾溶液缓慢滴加到上述混合溶液使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为160℃水热18h,过滤、洗涤、于100℃干燥18h,于500℃焙烧4h,得到Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧;
所述Fe、Y和In共掺杂的氧化锌的制备方法包括以下步骤:
将0.01mol硝酸铁、0.03mol氯化钇、0.02mol醋酸铟和1mol硝酸锌分散到150mL去离子水中得到混合溶液,搅拌30min;然后将浓度为4mol/L的氢氧化钾溶液逐滴滴加到上述混合溶液中使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为150℃水热14h,过滤、洗涤、于100℃干燥14h、于500℃焙烧4h,得到Fe、Y和In共掺杂的氧化锌。
所述长效抗菌日用陶瓷的制备方法包括以下步骤:
(1)将钾长石,高岭土,膨润土,Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧,Fe、Y和In共掺杂的氧化锌,氧化钼,氧化锆,氮化硅晶须和水放于球磨罐中进行球磨,所述球磨转速为500rpm,球磨时间为10h;
(2)球磨结束后,将得到的混合物料进行真空干燥,干燥后进行研磨,研磨后的粉体过300目筛;所述干燥温度为100℃,干燥时间为14h;
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下煅烧4h,煅烧后,将得到的粉体与六偏磷酸钠混合均匀,采用干压成型法按造型制成坯体,干压成型压力为30MPa;然后将成型坯体进行热压烧结,在惰性气氛下,升温速度为3℃/min,升温至700℃,保温3h,然后以升温速率为9℃/min,升温至1250℃,烧结压力25MPa,保温3h,然后降温至700℃,焙烧气氛转化为空气,在此条件下保温12h,然后随炉冷却至室温,得到长效抗菌日用陶瓷。
实施例2
一种长效抗菌日用陶瓷,其特征在于:所述日用陶瓷包括以下重量份的组分:钾长石40分;高岭土20份;膨润土30份;Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧4份;Fe、Y和In共掺杂的氧化锌7份;氧化钼2份;氧化锆5份;氮化硅晶须2份;六偏磷酸钠6份;水30份;
述钾长石的粒径为70μm;所述高岭土的粒径为20μm;所述膨润土的粒径为60μm;所述氧化钼的粒径为40nm;所述氧化锆的粒径为100nm;
所氮化硅晶须的长度为40nm,长径比为20:1;
所述Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧的制备方法包括以下步骤:
将0.04mol氯化锰、0.01mol醋酸镍、0.03mol硝酸铈和1mol氯化镧分散于150mL去离子水中得到混合溶液,然后将浓度为6moL/L的氢氧化钠溶液缓慢滴加到上述混合溶液使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为180℃水热16h,过滤、洗涤、于120℃干燥16h,于600℃焙烧2h,得到Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧;
所述Fe、Y和In共掺杂的氧化锌的制备方法包括以下步骤:
将0.015mol氯化铁、0.02mol醋酸钇、0.03mol硝酸铟和1mol氯化锌分散到150mL去离子水中得到混合溶液,搅拌40min;所述铁源、钇源、铟源和锌源的摩尔比为:0.015:0.02:0.03:1;然后将浓度为6mol/L的氢氧化钠溶液逐滴滴加到上述混合溶液中使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为170℃水热10h,过滤、洗涤、于120℃干燥12h、于600℃焙烧2h,得到Fe、Y和In共掺杂的氧化锌。
所述长效抗菌日用陶瓷的制备方法包括以下步骤:
(1)将钾长石,高岭土,膨润土,Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧,Fe、Y和In共掺杂的氧化锌,氧化钼,氧化锆,氮化硅晶须和水放于球磨罐中进行球磨,所述球磨转速为700rpm,球磨时间为8h;
(2)球磨结束后,将得到的混合物料进行真空干燥,干燥后进行研磨,研磨后的粉体过400目筛;所述干燥温度为120℃,干燥时间为12h;
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于800℃下煅烧2h,煅烧后,将得到的粉体与六偏磷酸钠混合均匀,采用干压成型法按造型制成坯体,干压成型压力为35MPa;然后将成型坯体进行热压烧结,在惰性气氛下,升温速度为4℃/min,升温至800℃,保温2h,然后以升温速率为10℃/min,升温至1300℃,烧结压力30MPa,保温2h,然后降温至800℃,焙烧气氛转化为空气,在此条件下保温10h,然后随炉冷却至室温,得到长效抗菌日用陶瓷。
实施例3
一种长效抗菌日用陶瓷,其特征在于:所述日用陶瓷包括以下重量份的组分:钾长石30分;高岭土30份;膨润土20份;Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧8份;Fe、Y和In共掺杂的氧化锌3份;氧化钼4份;氧化锆3份;氮化硅晶须4份;六偏磷酸钠2份;水40份;
述钾长石的粒径为30μm;所述高岭土的粒径为40μm;所述膨润土的粒径为40μm;所述氧化钼的粒径为80nm;所述氧化锆的粒径为60nm;
所氮化硅晶须的长度为80nm,长径比为40:1;
所述Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧的制备方法包括以下步骤:
将0.02mol醋酸锰、0.03mol硝酸镍、0.01mol氯化铈和1mol醋酸镧分散于150mL去离子水中得到混合溶液,然后将浓度为3mol/L的氢氧化钾溶碱液缓慢滴加到上述混合溶液使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为140℃水热20h,过滤、洗涤、于80℃干燥20h,于400℃焙烧6h,得到Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧;
所述Fe、Y和In共掺杂的氧化锌的制备方法包括以下步骤:
将0.005mol醋酸铁、0.04mol硝酸钇、0.01mol氯化铟和1mol硝酸锌分散到150mL去离子水中得到混合溶液,搅拌20min;然后将浓度为3mol/L的氢氧化钾溶液逐滴滴加到上述混合溶液中使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为130℃水热16h,过滤、洗涤、于80℃干燥16h、于400℃焙烧6h,得到Fe、Y和In共掺杂的氧化锌。
所述长效抗菌日用陶瓷的制备方法包括以下步骤:
(1)将钾长石,高岭土,膨润土,Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧,Fe、Y和In共掺杂的氧化锌,氧化钼,氧化锆,氮化硅晶须和水放于球磨罐中进行球磨,所述球磨转速为300rpm,球磨时间为12h;
(2)球磨结束后,将得到的混合物料进行真空干燥,干燥后进行研磨,研磨后的粉体过200目筛;所述干燥温度为80℃,干燥时间为16h;
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于600℃下煅烧6h,煅烧后,将得到的粉体与六偏磷酸钠混合均匀,采用干压成型法按造型制成坯体,干压成型压力为25MPa;然后将成型坯体进行热压烧结,在惰性气氛下,升温速度为2℃/min,升温至600℃,保温4h,然后以升温速率为8℃/min,升温至1200℃,烧结压力20MPa,保温4h,然后降温至600℃,焙烧气氛转化为空气,在此条件下保温14h,然后随炉冷却至室温,得到长效抗菌日用陶瓷。
对比例1
一种长效抗菌日用陶瓷,其特征在于:所述日用陶瓷包括以下重量份的组分:钾长石35分;高岭土25份;膨润土25份;Mn和Ce共掺杂的氧化镧6份;Fe、Y和In共掺杂的氧化锌5份;氧化钼3份;氧化锆4份;氮化硅晶须3份;六偏磷酸钠4份;水35份;
述钾长石的粒径为50μm;所述高岭土的粒径为30μm;所述膨润土的粒径为50μm;所述氧化钼的粒径为60nm;所述氧化锆的粒径为80nm;
所氮化硅晶须的长度为60nm,长径比为30:1;
所述Mn和Ce共掺杂的氧化镧的制备方法包括以下步骤:
将0.05mol硝酸锰、0.02mol醋酸铈和1mol硝酸镧分散于150mL去离子水中得到混合溶液,然后将浓度为5mol/L的氢氧化钾溶液缓慢滴加到上述混合溶液使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为160℃水热18h,过滤、洗涤、于100℃干燥18h,于500℃焙烧4h,得到Mn和Ce共掺杂的氧化镧;
所述Fe、Y和In共掺杂的氧化锌的制备方法包括以下步骤:
将0.01mol硝酸铁、0.03mol氯化钇、0.02mol醋酸铟和1mol硝酸锌分散到150mL去离子水中得到混合溶液,搅拌30min;然后将浓度为4mol/L的氢氧化钾溶液逐滴滴加到上述混合溶液中使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为150℃水热14h,过滤、洗涤、于100℃干燥14h、于500℃焙烧4h,得到Fe、Y和In共掺杂的氧化锌。
所述长效抗菌日用陶瓷的制备方法包括以下步骤:
(1)将钾长石,高岭土,膨润土,Mn和Ce共掺杂的氧化镧,Fe、Y和In共掺杂的氧化锌,氧化钼,氧化锆,氮化硅晶须和水放于球磨罐中进行球磨,所述球磨转速为500rpm,球磨时间为10h;
(2)球磨结束后,将得到的混合物料进行真空干燥,干燥后进行研磨,研磨后的粉体过300目筛;所述干燥温度为100℃,干燥时间为14h;
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下煅烧4h,煅烧后,将得到的粉体与六偏磷酸钠混合均匀,采用干压成型法按造型制成坯体,干压成型压力为30MPa;然后将成型坯体进行热压烧结,在惰性气氛下,升温速度为3℃/min,升温至700℃,保温3h,然后以升温速率为9℃/min,升温至1250℃,烧结压力25MPa,保温3h,然后降温至700℃,焙烧气氛转化为空气,在此条件下保温12h,然后随炉冷却至室温,得到长效抗菌日用陶瓷。
对比例2
一种长效抗菌日用陶瓷,其特征在于:所述日用陶瓷包括以下重量份的组分:钾长石35分;高岭土25份;膨润土25份;Ni和Ce共掺杂的氧化镧6份;Fe、Y和In共掺杂的氧化锌5份;氧化钼3份;氧化锆4份;氮化硅晶须3份;六偏磷酸钠4份;水35份;
述钾长石的粒径为50μm;所述高岭土的粒径为30μm;所述膨润土的粒径为50μm;所述氧化钼的粒径为60nm;所述氧化锆的粒径为80nm;
所氮化硅晶须的长度为60nm,长径比为30:1;
所述Ni和Ce共掺杂的氧化镧的制备方法包括以下步骤:
将0.05mol氯化镍、0.02mol醋酸铈和1mol硝酸镧分散于150mL去离子水中得到混合溶液,然后将浓度为5mol/L的氢氧化钾溶液缓慢滴加到上述混合溶液使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为160℃水热18h,过滤、洗涤、于100℃干燥18h,于500℃焙烧4h,得到Ni和Ce共掺杂的氧化镧;
所述Fe、Y和In共掺杂的氧化锌的制备方法包括以下步骤:
将0.01mol硝酸铁、0.03mol氯化钇、0.02mol醋酸铟和1mol硝酸锌分散到150mL去离子水中得到混合溶液,搅拌30min;然后将浓度为4mol/L的氢氧化钾溶液逐滴滴加到上述混合溶液中使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为150℃水热14h,过滤、洗涤、于100℃干燥14h、于500℃焙烧4h,得到Fe、Y和In共掺杂的氧化锌。
所述长效抗菌日用陶瓷的制备方法包括以下步骤:
(1)将钾长石,高岭土,膨润土,Ni和Ce共掺杂的氧化镧,Fe、Y和In共掺杂的氧化锌,氧化钼,氧化锆,氮化硅晶须和水放于球磨罐中进行球磨,所述球磨转速为500rpm,球磨时间为10h;
(2)球磨结束后,将得到的混合物料进行真空干燥,干燥后进行研磨,研磨后的粉体过300目筛;所述干燥温度为100℃,干燥时间为14h;
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下煅烧4h,煅烧后,将得到的粉体与六偏磷酸钠混合均匀,采用干压成型法按造型制成坯体,干压成型压力为30MPa;然后将成型坯体进行热压烧结,在惰性气氛下,升温速度为3℃/min,升温至700℃,保温3h,然后以升温速率为9℃/min,升温至1250℃,烧结压力25MPa,保温3h,然后降温至700℃,焙烧气氛转化为空气,在此条件下保温12h,然后随炉冷却至室温,得到长效抗菌日用陶瓷。
对比例3
一种长效抗菌日用陶瓷,其特征在于:所述日用陶瓷包括以下重量份的组分:钾长石35分;高岭土25份;膨润土25份;Mn和Ni共掺杂的氧化镧6份;Fe、Y和In共掺杂的氧化锌5份;氧化钼3份;氧化锆4份;氮化硅晶须3份;六偏磷酸钠4份;水35份;
述钾长石的粒径为50μm;所述高岭土的粒径为30μm;所述膨润土的粒径为50μm;所述氧化钼的粒径为60nm;所述氧化锆的粒径为80nm;
所氮化硅晶须的长度为60nm,长径比为30:1;
所述Mn和Ni共掺杂的氧化镧的制备方法包括以下步骤:
将0.03mol硝酸锰、0.04mol氯化镍和1mol硝酸镧分散于150mL去离子水中得到混合溶液,然后将浓度为5mol/L的氢氧化钾溶液缓慢滴加到上述混合溶液使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为160℃水热18h,过滤、洗涤、于100℃干燥18h,于500℃焙烧4h,得到Mn和Ni共掺杂的氧化镧;
所述Fe、Y和In共掺杂的氧化锌的制备方法包括以下步骤:
将0.01mol硝酸铁、0.03mol氯化钇、0.02mol醋酸铟和1mol硝酸锌分散到150mL去离子水中得到混合溶液,搅拌30min;然后将浓度为4mol/L的氢氧化钾溶液逐滴滴加到上述混合溶液中使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为150℃水热14h,过滤、洗涤、于100℃干燥14h、于500℃焙烧4h,得到Fe、Y和In共掺杂的氧化锌。
所述长效抗菌日用陶瓷的制备方法包括以下步骤:
(1)将钾长石,高岭土,膨润土,Mn和Ni共掺杂的氧化镧,Fe、Y和In共掺杂的氧化锌,氧化钼,氧化锆,氮化硅晶须和水放于球磨罐中进行球磨,所述球磨转速为500rpm,球磨时间为10h;
(2)球磨结束后,将得到的混合物料进行真空干燥,干燥后进行研磨,研磨后的粉体过300目筛;所述干燥温度为100℃,干燥时间为14h;
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下煅烧4h,煅烧后,将得到的粉体与六偏磷酸钠混合均匀,采用干压成型法按造型制成坯体,干压成型压力为30MPa;然后将成型坯体进行热压烧结,在惰性气氛下,升温速度为3℃/min,升温至700℃,保温3h,然后以升温速率为9℃/min,升温至1250℃,烧结压力25MPa,保温3h,然后降温至700℃,焙烧气氛转化为空气,在此条件下保温12h,然后随炉冷却至室温,得到长效抗菌日用陶瓷。
对比例4
一种长效抗菌日用陶瓷,其特征在于:所述日用陶瓷包括以下重量份的组分:钾长石35分;高岭土25份;膨润土25份;Mn和Ce共掺杂的氧化镧6份;Fe、Y和In共掺杂的氧化锌5份;氧化钼3份;氧化锆4份;氮化硅晶须3份;六偏磷酸钠4份;水35份;
述钾长石的粒径为50μm;所述高岭土的粒径为30μm;所述膨润土的粒径为50μm;所述氧化钼的粒径为60nm;所述氧化锆的粒径为80nm;
所氮化硅晶须的长度为60nm,长径比为30:1;
所述Mn和Ce共掺杂的氧化镧的制备方法包括以下步骤:
将0.03mol硝酸锰、0.04mol醋酸铈和1mol硝酸镧分散于150mL去离子水中得到混合溶液,然后将浓度为5mol/L的氢氧化钾溶液缓慢滴加到上述混合溶液使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为160℃水热18h,过滤、洗涤、于100℃干燥18h,于500℃焙烧4h,得到Mn和Ce共掺杂的氧化镧;
所述Fe、Y和In共掺杂的氧化锌的制备方法包括以下步骤:
将0.01mol硝酸铁、0.03mol氯化钇、0.02mol醋酸铟和1mol硝酸锌分散到150mL去离子水中得到混合溶液,搅拌30min;然后将浓度为4mol/L的氢氧化钾溶液逐滴滴加到上述混合溶液中使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为150℃水热14h,过滤、洗涤、于100℃干燥14h、于500℃焙烧4h,得到Fe、Y和In共掺杂的氧化锌。
所述长效抗菌日用陶瓷的制备方法包括以下步骤:
(1)将钾长石,高岭土,膨润土,Mn和Ce共掺杂的氧化镧,Fe、Y和In共掺杂的氧化锌,氧化钼,氧化锆,氮化硅晶须和水放于球磨罐中进行球磨,所述球磨转速为500rpm,球磨时间为10h;
(2)球磨结束后,将得到的混合物料进行真空干燥,干燥后进行研磨,研磨后的粉体过300目筛;所述干燥温度为100℃,干燥时间为14h;
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下煅烧4h,煅烧后,将得到的粉体与六偏磷酸钠混合均匀,采用干压成型法按造型制成坯体,干压成型压力为30MPa;然后将成型坯体进行热压烧结,在惰性气氛下,升温速度为3℃/min,升温至700℃,保温3h,然后以升温速率为9℃/min,升温至1250℃,烧结压力25MPa,保温3h,然后降温至700℃,焙烧气氛转化为空气,在此条件下保温12h,然后随炉冷却至室温,得到长效抗菌日用陶瓷。
对比例5
一种长效抗菌日用陶瓷,其特征在于:所述日用陶瓷包括以下重量份的组分:钾长石35分;高岭土25份;膨润土25份;Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧6份;Fe和In共掺杂的氧化锌5份;氧化钼3份;氧化锆4份;氮化硅晶须3份;六偏磷酸钠4份;水35份;
述钾长石的粒径为50μm;所述高岭土的粒径为30μm;所述膨润土的粒径为50μm;所述氧化钼的粒径为60nm;所述氧化锆的粒径为80nm;
所氮化硅晶须的长度为60nm,长径比为30:1;
所述Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧的制备方法包括以下步骤:
将0.03mol硝酸锰、0.02mol氯化镍、0.02mol醋酸铈和1mol硝酸镧分散于150mL去离子水中得到混合溶液,然后将浓度为5mol/L的氢氧化钾溶液缓慢滴加到上述混合溶液使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为160℃水热18h,过滤、洗涤、于100℃干燥18h,于500℃焙烧4h,得到Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧;
所述Fe和In共掺杂的氧化锌的制备方法包括以下步骤:
将0.04mol硝酸铁、0.02mol醋酸铟和1mol硝酸锌分散到150mL去离子水中得到混合溶液,搅拌30min;然后将浓度为4mol/L的氢氧化钾溶液逐滴滴加到上述混合溶液中使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为150℃水热14h,过滤、洗涤、于100℃干燥14h、于500℃焙烧4h,得到Fe和In共掺杂的氧化锌。
所述长效抗菌日用陶瓷的制备方法包括以下步骤:
(1)将钾长石,高岭土,膨润土,Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧,Fe和In共掺杂的氧化锌,氧化钼,氧化锆,氮化硅晶须和水放于球磨罐中进行球磨,所述球磨转速为500rpm,球磨时间为10h;
(2)球磨结束后,将得到的混合物料进行真空干燥,干燥后进行研磨,研磨后的粉体过300目筛;所述干燥温度为100℃,干燥时间为14h;
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下煅烧4h,煅烧后,将得到的粉体与六偏磷酸钠混合均匀,采用干压成型法按造型制成坯体,干压成型压力为30MPa;然后将成型坯体进行热压烧结,在惰性气氛下,升温速度为3℃/min,升温至700℃,保温3h,然后以升温速率为9℃/min,升温至1250℃,烧结压力25MPa,保温3h,然后降温至700℃,焙烧气氛转化为空气,在此条件下保温12h,然后随炉冷却至室温,得到长效抗菌日用陶瓷。
对比例6
一种长效抗菌日用陶瓷,其特征在于:所述日用陶瓷包括以下重量份的组分:钾长石35分;高岭土25份;膨润土25份;Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧6份;Y和In共掺杂的氧化锌5份;氧化钼3份;氧化锆4份;氮化硅晶须3份;六偏磷酸钠4份;水35份;
述钾长石的粒径为50μm;所述高岭土的粒径为30μm;所述膨润土的粒径为50μm;所述氧化钼的粒径为60nm;所述氧化锆的粒径为80nm;
所氮化硅晶须的长度为60nm,长径比为30:1;
所述Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧的制备方法包括以下步骤:
将0.03mol硝酸锰、0.02mol氯化镍、0.02mol醋酸铈和1mol硝酸镧分散于150mL去离子水中得到混合溶液,然后将浓度为5mol/L的氢氧化钾溶液缓慢滴加到上述混合溶液使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为160℃水热18h,过滤、洗涤、于100℃干燥18h,于500℃焙烧4h,得到Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧;
所述Y和In共掺杂的氧化锌的制备方法包括以下步骤:
将0.04mol氯化钇、0.02mol醋酸铟和1mol硝酸锌分散到150mL去离子水中得到混合溶液,搅拌30min;然后将浓度为4mol/L的氢氧化钾溶液逐滴滴加到上述混合溶液中使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为150℃水热14h,过滤、洗涤、于100℃干燥14h、于500℃焙烧4h,得到Y和In共掺杂的氧化锌。
所述长效抗菌日用陶瓷的制备方法包括以下步骤:
(1)将钾长石,高岭土,膨润土,Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧,Y和In共掺杂的氧化锌,氧化钼,氧化锆,氮化硅晶须和水放于球磨罐中进行球磨,所述球磨转速为500rpm,球磨时间为10h;
(2)球磨结束后,将得到的混合物料进行真空干燥,干燥后进行研磨,研磨后的粉体过300目筛;所述干燥温度为100℃,干燥时间为14h;
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下煅烧4h,煅烧后,将得到的粉体与六偏磷酸钠混合均匀,采用干压成型法按造型制成坯体,干压成型压力为30MPa;然后将成型坯体进行热压烧结,在惰性气氛下,升温速度为3℃/min,升温至700℃,保温3h,然后以升温速率为9℃/min,升温至1250℃,烧结压力25MPa,保温3h,然后降温至700℃,焙烧气氛转化为空气,在此条件下保温12h,然后随炉冷却至室温,得到长效抗菌日用陶瓷。
对比例7
一种长效抗菌日用陶瓷,其特征在于:所述日用陶瓷包括以下重量份的组分:钾长石35分;高岭土25份;膨润土25份;Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧6份;Fe和Y共掺杂的氧化锌5份;氧化钼3份;氧化锆4份;氮化硅晶须3份;六偏磷酸钠4份;水35份;
述钾长石的粒径为50μm;所述高岭土的粒径为30μm;所述膨润土的粒径为50μm;所述氧化钼的粒径为60nm;所述氧化锆的粒径为80nm;
所氮化硅晶须的长度为60nm,长径比为30:1;
所述Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧的制备方法包括以下步骤:
将0.03mol硝酸锰、0.02mol氯化镍、0.02mol醋酸铈和1mol硝酸镧分散于150mL去离子水中得到混合溶液,然后将浓度为5mol/L的氢氧化钾溶液缓慢滴加到上述混合溶液使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为160℃水热18h,过滤、洗涤、于100℃干燥18h,于500℃焙烧4h,得到Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧;
所述Fe和Y共掺杂的氧化锌的制备方法包括以下步骤:
将0.01mol硝酸铁、0.05mol氯化钇和1mol硝酸锌分散到150mL去离子水中得到混合溶液,搅拌30min;然后将浓度为4mol/L的氢氧化钾溶液逐滴滴加到上述混合溶液中使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为150℃水热14h,过滤、洗涤、于100℃干燥14h、于500℃焙烧4h,得到Fe和Y共掺杂的氧化锌。
所述长效抗菌日用陶瓷的制备方法包括以下步骤:
(1)将钾长石,高岭土,膨润土,Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧,Fe和Y共掺杂的氧化锌,氧化钼,氧化锆,氮化硅晶须和水放于球磨罐中进行球磨,所述球磨转速为500rpm,球磨时间为10h;
(2)球磨结束后,将得到的混合物料进行真空干燥,干燥后进行研磨,研磨后的粉体过300目筛;所述干燥温度为100℃,干燥时间为14h;
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下煅烧4h,煅烧后,将得到的粉体与六偏磷酸钠混合均匀,采用干压成型法按造型制成坯体,干压成型压力为30MPa;然后将成型坯体进行热压烧结,在惰性气氛下,升温速度为3℃/min,升温至700℃,保温3h,然后以升温速率为9℃/min,升温至1250℃,烧结压力25MPa,保温3h,然后降温至700℃,焙烧气氛转化为空气,在此条件下保温12h,然后随炉冷却至室温,得到长效抗菌日用陶瓷。
对比例8
一种长效抗菌日用陶瓷,其特征在于:所述日用陶瓷包括以下重量份的组分:钾长石35分;高岭土25份;膨润土25份;Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧6份;Fe和In共掺杂的氧化锌5份;氧化钼3份;氧化锆4份;氮化硅晶须3份;六偏磷酸钠4份;水35份;
述钾长石的粒径为50μm;所述高岭土的粒径为30μm;所述膨润土的粒径为50μm;所述氧化钼的粒径为60nm;所述氧化锆的粒径为80nm;
所氮化硅晶须的长度为60nm,长径比为30:1;
所述Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧的制备方法包括以下步骤:
将0.03mol硝酸锰、0.02mol氯化镍、0.02mol醋酸铈和1mol硝酸镧分散于150mL去离子水中得到混合溶液,然后将浓度为5mol/L的氢氧化钾溶液缓慢滴加到上述混合溶液使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为160℃水热18h,过滤、洗涤、于100℃干燥18h,于500℃焙烧4h,得到Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧;
所述Fe和In共掺杂的氧化锌的制备方法包括以下步骤:
将0.01mol硝酸铁、0.05mol醋酸铟和1mol硝酸锌分散到150mL去离子水中得到混合溶液,搅拌30min;然后将浓度为4mol/L的氢氧化钾溶液逐滴滴加到上述混合溶液中使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为150℃水热14h,过滤、洗涤、于100℃干燥14h、于500℃焙烧4h,得到Fe和In共掺杂的氧化锌。
所述长效抗菌日用陶瓷的制备方法包括以下步骤:
(1)将钾长石,高岭土,膨润土,Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧,Fe和In共掺杂的氧化锌,氧化钼,氧化锆,氮化硅晶须和水放于球磨罐中进行球磨,所述球磨转速为500rpm,球磨时间为10h;
(2)球磨结束后,将得到的混合物料进行真空干燥,干燥后进行研磨,研磨后的粉体过300目筛;所述干燥温度为100℃,干燥时间为14h;
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下煅烧4h,煅烧后,将得到的粉体与六偏磷酸钠混合均匀,采用干压成型法按造型制成坯体,干压成型压力为30MPa;然后将成型坯体进行热压烧结,在惰性气氛下,升温速度为3℃/min,升温至700℃,保温3h,然后以升温速率为9℃/min,升温至1250℃,烧结压力25MPa,保温3h,然后降温至700℃,焙烧气氛转化为空气,在此条件下保温12h,然后随炉冷却至室温,得到长效抗菌日用陶瓷。
对比例9
一种长效抗菌日用陶瓷,其特征在于:所述日用陶瓷包括以下重量份的组分:钾长石35分;高岭土25份;膨润土25份;Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧11份;氧化钼3份;氧化锆4份;氮化硅晶须3份;六偏磷酸钠4份;水35份;
述钾长石的粒径为50μm;所述高岭土的粒径为30μm;所述膨润土的粒径为50μm;所述氧化钼的粒径为60nm;所述氧化锆的粒径为80nm;
所氮化硅晶须的长度为60nm,长径比为30:1;
所述Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧的制备方法包括以下步骤:
将0.03mol硝酸锰、0.02mol氯化镍、0.02mol醋酸铈和1mol硝酸镧分散于150mL去离子水中得到混合溶液,然后将浓度为5mol/L的氢氧化钾溶液缓慢滴加到上述混合溶液使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为160℃水热18h,过滤、洗涤、于100℃干燥18h,于500℃焙烧4h,得到Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧;
所述长效抗菌日用陶瓷的制备方法包括以下步骤:
(1)将钾长石,高岭土,膨润土,Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧,氧化钼,氧化锆,氮化硅晶须和水放于球磨罐中进行球磨,所述球磨转速为500rpm,球磨时间为10h;
(2)球磨结束后,将得到的混合物料进行真空干燥,干燥后进行研磨,研磨后的粉体过300目筛;所述干燥温度为100℃,干燥时间为14h;
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下煅烧4h,煅烧后,将得到的粉体与六偏磷酸钠混合均匀,采用干压成型法按造型制成坯体,干压成型压力为30MPa;然后将成型坯体进行热压烧结,在惰性气氛下,升温速度为3℃/min,升温至700℃,保温3h,然后以升温速率为9℃/min,升温至1250℃,烧结压力25MPa,保温3h,然后降温至700℃,焙烧气氛转化为空气,在此条件下保温12h,然后随炉冷却至室温,得到长效抗菌日用陶瓷。
对比例10
一种长效抗菌日用陶瓷,其特征在于:所述日用陶瓷包括以下重量份的组分:钾长石35分;高岭土25份;膨润土25份;份;Fe、Y和In共掺杂的氧化锌11份;氧化钼3份;氧化锆4份;氮化硅晶须3份;六偏磷酸钠4份;水35份;
述钾长石的粒径为50μm;所述高岭土的粒径为30μm;所述膨润土的粒径为50μm;所述氧化钼的粒径为60nm;所述氧化锆的粒径为80nm;
所氮化硅晶须的长度为60nm,长径比为30:1;
所述Fe、Y和In共掺杂的氧化锌的制备方法包括以下步骤:
将0.01mol硝酸铁、0.03mol氯化钇、0.02mol醋酸铟和1mol硝酸锌分散到150mL去离子水中得到混合溶液,搅拌30min;然后将浓度为4mol/L的氢氧化钾溶液逐滴滴加到上述混合溶液中使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为150℃水热14h,过滤、洗涤、于100℃干燥14h、于500℃焙烧4h,得到Fe、Y和In共掺杂的氧化锌。
所述长效抗菌日用陶瓷的制备方法包括以下步骤:
(1)将钾长石,高岭土,膨润土,Fe、Y和In共掺杂的氧化锌,氧化钼,氧化锆,氮化硅晶须和水放于球磨罐中进行球磨,所述球磨转速为500rpm,球磨时间为10h;
(2)球磨结束后,将得到的混合物料进行真空干燥,干燥后进行研磨,研磨后的粉体过300目筛;所述干燥温度为100℃,干燥时间为14h;
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下煅烧4h,煅烧后,将得到的粉体与六偏磷酸钠混合均匀,采用干压成型法按造型制成坯体,干压成型压力为30MPa;然后将成型坯体进行热压烧结,在惰性气氛下,升温速度为3℃/min,升温至700℃,保温3h,然后以升温速率为9℃/min,升温至1250℃,烧结压力25MPa,保温3h,然后降温至700℃,焙烧气氛转化为空气,在此条件下保温12h,然后随炉冷却至室温,得到长效抗菌日用陶瓷。
对比例11
一种长效抗菌日用陶瓷,其特征在于:所述日用陶瓷包括以下重量份的组分:钾长石35分;高岭土25份;膨润土25份;Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧6份;Fe、Y和In共掺杂的氧化锌8份;氧化锆4份;氮化硅晶须3份;六偏磷酸钠4份;水35份;
述钾长石的粒径为50μm;所述高岭土的粒径为30μm;所述膨润土的粒径为50μm;所述氧化锆的粒径为80nm;
所氮化硅晶须的长度为60nm,长径比为30:1;
所述Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧的制备方法包括以下步骤:
将0.03mol硝酸锰、0.02mol氯化镍、0.02mol醋酸铈和1mol硝酸镧分散于150mL去离子水中得到混合溶液,然后将浓度为5mol/L的氢氧化钾溶液缓慢滴加到上述混合溶液使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为160℃水热18h,过滤、洗涤、于100℃干燥18h,于500℃焙烧4h,得到Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧;
所述Fe、Y和In共掺杂的氧化锌的制备方法包括以下步骤:
将0.01mol硝酸铁、0.03mol氯化钇、0.02mol醋酸铟和1mol硝酸锌分散到150mL去离子水中得到混合溶液,搅拌30min;然后将浓度为4mol/L的氢氧化钾溶液逐滴滴加到上述混合溶液中使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为150℃水热14h,过滤、洗涤、于100℃干燥14h、于500℃焙烧4h,得到Fe、Y和In共掺杂的氧化锌。
所述长效抗菌日用陶瓷的制备方法包括以下步骤:
(1)将钾长石,高岭土,膨润土,Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧,Fe、Y和In共掺杂的氧化锌,氧化锆,氮化硅晶须和水放于球磨罐中进行球磨,所述球磨转速为500rpm,球磨时间为10h;
(2)球磨结束后,将得到的混合物料进行真空干燥,干燥后进行研磨,研磨后的粉体过300目筛;所述干燥温度为100℃,干燥时间为14h;
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下煅烧4h,煅烧后,将得到的粉体与六偏磷酸钠混合均匀,采用干压成型法按造型制成坯体,干压成型压力为30MPa;然后将成型坯体进行热压烧结,在惰性气氛下,升温速度为3℃/min,升温至700℃,保温3h,然后以升温速率为9℃/min,升温至1250℃,烧结压力25MPa,保温3h,然后降温至700℃,焙烧气氛转化为空气,在此条件下保温12h,然后随炉冷却至室温,得到长效抗菌日用陶瓷。
对比例12
一种长效抗菌日用陶瓷,其特征在于:所述日用陶瓷包括以下重量份的组分:钾长石35分;高岭土25份;膨润土25份;Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧6份;氧化钼8份;氧化锆4份;氮化硅晶须3份;六偏磷酸钠4份;水35份;
述钾长石的粒径为50μm;所述高岭土的粒径为30μm;所述膨润土的粒径为50μm;所述氧化钼的粒径为60nm;所述氧化锆的粒径为80nm;
所氮化硅晶须的长度为60nm,长径比为30:1;
所述Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧的制备方法包括以下步骤:
将0.03mol硝酸锰、0.02mol氯化镍、0.02mol醋酸铈和1mol硝酸镧分散于150mL去离子水中得到混合溶液,然后将浓度为5mol/L的氢氧化钾溶液缓慢滴加到上述混合溶液使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为160℃水热18h,过滤、洗涤、于100℃干燥18h,于500℃焙烧4h,得到Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧;
所述长效抗菌日用陶瓷的制备方法包括以下步骤:
(1)将钾长石,高岭土,膨润土,Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧,氧化钼,氧化锆,氮化硅晶须和水放于球磨罐中进行球磨,所述球磨转速为500rpm,球磨时间为10h;
(2)球磨结束后,将得到的混合物料进行真空干燥,干燥后进行研磨,研磨后的粉体过300目筛;所述干燥温度为100℃,干燥时间为14h;
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下煅烧4h,煅烧后,将得到的粉体与六偏磷酸钠混合均匀,采用干压成型法按造型制成坯体,干压成型压力为30MPa;然后将成型坯体进行热压烧结,在惰性气氛下,升温速度为3℃/min,升温至700℃,保温3h,然后以升温速率为9℃/min,升温至1250℃,烧结压力25MPa,保温3h,然后降温至700℃,焙烧气氛转化为空气,在此条件下保温12h,然后随炉冷却至室温,得到长效抗菌日用陶瓷。
对比例13
一种长效抗菌日用陶瓷,其特征在于:所述日用陶瓷包括以下重量份的组分:钾长石35分;高岭土25份;膨润土25份;Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧6份;Fe、Y和In共掺杂的氧化锌5份;氧化钼7份;氮化硅晶须3份;六偏磷酸钠4份;水35份;
述钾长石的粒径为50μm;所述高岭土的粒径为30μm;所述膨润土的粒径为50μm;所述氧化钼的粒径为60nm;
所氮化硅晶须的长度为60nm,长径比为30:1;
所述Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧的制备方法包括以下步骤:
将0.03mol硝酸锰、0.02mol氯化镍、0.02mol醋酸铈和1mol硝酸镧分散于150mL去离子水中得到混合溶液,然后将浓度为5mol/L的氢氧化钾溶液缓慢滴加到上述混合溶液使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为160℃水热18h,过滤、洗涤、于100℃干燥18h,于500℃焙烧4h,得到Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧;
所述Fe、Y和In共掺杂的氧化锌的制备方法包括以下步骤:
将0.01mol硝酸铁、0.03mol氯化钇、0.02mol醋酸铟和1mol硝酸锌分散到150mL去离子水中得到混合溶液,搅拌30min;然后将浓度为4mol/L的氢氧化钾溶液逐滴滴加到上述混合溶液中使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为150℃水热14h,过滤、洗涤、于100℃干燥14h、于500℃焙烧4h,得到Fe、Y和In共掺杂的氧化锌。
所述长效抗菌日用陶瓷的制备方法包括以下步骤:
(1)将钾长石,高岭土,膨润土,Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧,Fe、Y和In共掺杂的氧化锌,氧化钼,氮化硅晶须和水放于球磨罐中进行球磨,所述球磨转速为500rpm,球磨时间为10h;
(2)球磨结束后,将得到的混合物料进行真空干燥,干燥后进行研磨,研磨后的粉体过300目筛;所述干燥温度为100℃,干燥时间为14h;
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下煅烧4h,煅烧后,将得到的粉体与六偏磷酸钠混合均匀,采用干压成型法按造型制成坯体,干压成型压力为30MPa;然后将成型坯体进行热压烧结,在惰性气氛下,升温速度为3℃/min,升温至700℃,保温3h,然后以升温速率为9℃/min,升温至1250℃,烧结压力25MPa,保温3h,然后降温至700℃,焙烧气氛转化为空气,在此条件下保温12h,然后随炉冷却至室温,得到长效抗菌日用陶瓷。
对比例14
一种长效抗菌日用陶瓷,其特征在于:所述日用陶瓷包括以下重量份的组分:钾长石35分;高岭土25份;膨润土25份;Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧6份;Fe、Y和In共掺杂的氧化锌5份;氧化锆7份;氮化硅晶须3份;六偏磷酸钠4份;水35份;
述钾长石的粒径为50μm;所述高岭土的粒径为30μm;所述膨润土的粒径为50μm;所述氧化锆的粒径为80nm;
所氮化硅晶须的长度为60nm,长径比为30:1;
所述Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧的制备方法包括以下步骤:
将0.03mol硝酸锰、0.02mol氯化镍、0.02mol醋酸铈和1mol硝酸镧分散于150mL去离子水中得到混合溶液,然后将浓度为5mol/L的氢氧化钾溶液缓慢滴加到上述混合溶液使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为160℃水热18h,过滤、洗涤、于100℃干燥18h,于500℃焙烧4h,得到Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧;
所述Fe、Y和In共掺杂的氧化锌的制备方法包括以下步骤:
将0.01mol硝酸铁、0.03mol氯化钇、0.02mol醋酸铟和1mol硝酸锌分散到150mL去离子水中得到混合溶液,搅拌30min;然后将浓度为4mol/L的氢氧化钾溶液逐滴滴加到上述混合溶液中使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为150℃水热14h,过滤、洗涤、于100℃干燥14h、于500℃焙烧4h,得到Fe、Y和In共掺杂的氧化锌。
所述长效抗菌日用陶瓷的制备方法包括以下步骤:
(1)将钾长石,高岭土,膨润土,Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧,Fe、Y和In共掺杂的氧化锌,氧化锆,氮化硅晶须和水放于球磨罐中进行球磨,所述球磨转速为500rpm,球磨时间为10h;
(2)球磨结束后,将得到的混合物料进行真空干燥,干燥后进行研磨,研磨后的粉体过300目筛;所述干燥温度为100℃,干燥时间为14h;
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下煅烧4h,煅烧后,将得到的粉体与六偏磷酸钠混合均匀,采用干压成型法按造型制成坯体,干压成型压力为30MPa;然后将成型坯体进行热压烧结,在惰性气氛下,升温速度为3℃/min,升温至700℃,保温3h,然后以升温速率为9℃/min,升温至1250℃,烧结压力25MPa,保温3h,然后降温至700℃,焙烧气氛转化为空气,在此条件下保温12h,然后随炉冷却至室温,得到长效抗菌日用陶瓷。
对比例15
一种长效抗菌日用陶瓷,其特征在于:所述日用陶瓷包括以下重量份的组分:钾长石35分;高岭土25份;膨润土25份;Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧6份;Fe、Y和In共掺杂的氧化锌5份;氧化钼3份;氧化锆7份;六偏磷酸钠4份;水35份;
述钾长石的粒径为50μm;所述高岭土的粒径为30μm;所述膨润土的粒径为50μm;所述氧化钼的粒径为60nm;所述氧化锆的粒径为80nm;
所述Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧的制备方法包括以下步骤:
将0.03mol硝酸锰、0.02mol氯化镍、0.02mol醋酸铈和1mol硝酸镧分散于150mL去离子水中得到混合溶液,然后将浓度为5mol/L的氢氧化钾溶液缓慢滴加到上述混合溶液使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为160℃水热18h,过滤、洗涤、于100℃干燥18h,于500℃焙烧4h,得到Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧;
所述Fe、Y和In共掺杂的氧化锌的制备方法包括以下步骤:
将0.01mol硝酸铁、0.03mol氯化钇、0.02mol醋酸铟和1mol硝酸锌分散到150mL去离子水中得到混合溶液,搅拌30min;然后将浓度为4mol/L的氢氧化钾溶液逐滴滴加到上述混合溶液中使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为150℃水热14h,过滤、洗涤、于100℃干燥14h、于500℃焙烧4h,得到Fe、Y和In共掺杂的氧化锌。
所述长效抗菌日用陶瓷的制备方法包括以下步骤:
(1)将钾长石,高岭土,膨润土,Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧,Fe、Y和In共掺杂的氧化锌,氧化钼,氧化锆和水放于球磨罐中进行球磨,所述球磨转速为500rpm,球磨时间为10h;
(2)球磨结束后,将得到的混合物料进行真空干燥,干燥后进行研磨,研磨后的粉体过300目筛;所述干燥温度为100℃,干燥时间为14h;
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下煅烧4h,煅烧后,将得到的粉体与六偏磷酸钠混合均匀,采用干压成型法按造型制成坯体,干压成型压力为30MPa;然后将成型坯体进行热压烧结,在惰性气氛下,升温速度为3℃/min,升温至700℃,保温3h,然后以升温速率为9℃/min,升温至1250℃,烧结压力25MPa,保温3h,然后降温至700℃,焙烧气氛转化为空气,在此条件下保温12h,然后随炉冷却至室温,得到长效抗菌日用陶瓷。
对比例16
一种长效抗菌日用陶瓷,其特征在于:所述日用陶瓷包括以下重量份的组分:钾长石35分;高岭土25份;膨润土25份;Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧6份;Fe、Y和In共掺杂的氧化锌5份;氧化钼3份;氮化硅晶须7份;六偏磷酸钠4份;水35份;
述钾长石的粒径为50μm;所述高岭土的粒径为30μm;所述膨润土的粒径为50μm;所述氧化钼的粒径为60nm;
所氮化硅晶须的长度为60nm,长径比为30:1;
所述Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧的制备方法包括以下步骤:
将0.03mol硝酸锰、0.02mol氯化镍、0.02mol醋酸铈和1mol硝酸镧分散于150mL去离子水中得到混合溶液,然后将浓度为5mol/L的氢氧化钾溶液缓慢滴加到上述混合溶液使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为160℃水热18h,过滤、洗涤、于100℃干燥18h,于500℃焙烧4h,得到Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧;
所述Fe、Y和In共掺杂的氧化锌的制备方法包括以下步骤:
将0.01mol硝酸铁、0.03mol氯化钇、0.02mol醋酸铟和1mol硝酸锌分散到150mL去离子水中得到混合溶液,搅拌30min;然后将浓度为4mol/L的氢氧化钾溶液逐滴滴加到上述混合溶液中使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为150℃水热14h,过滤、洗涤、于100℃干燥14h、于500℃焙烧4h,得到Fe、Y和In共掺杂的氧化锌。
所述长效抗菌日用陶瓷的制备方法包括以下步骤:
(1)将钾长石,高岭土,膨润土,Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧,Fe、Y和In共掺杂的氧化锌,氧化钼,氮化硅晶须和水放于球磨罐中进行球磨,所述球磨转速为500rpm,球磨时间为10h;
(2)球磨结束后,将得到的混合物料进行真空干燥,干燥后进行研磨,研磨后的粉体过300目筛;所述干燥温度为100℃,干燥时间为14h;
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于700℃下煅烧4h,煅烧后,将得到的粉体与六偏磷酸钠混合均匀,采用干压成型法按造型制成坯体,干压成型压力为30MPa;然后将成型坯体进行热压烧结,在惰性气氛下,升温速度为3℃/min,升温至700℃,保温3h,然后以升温速率为9℃/min,升温至1250℃,烧结压力25MPa,保温3h,然后降温至700℃,焙烧气氛转化为空气,在此条件下保温12h,然后随炉冷却至室温,得到长效抗菌日用陶瓷。
将实施例1-3和对比例1-12的样品分别放入大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠球菌的培养皿中,在太阳光的照射下,测试8h时的抑菌率,各菌种均是在25℃下培养10h。具体测试结果见表1:
表1
测试将实施例1-3与对比例13-16的釉料的力学性能,具体方法如下:
采用显微维氏硬度计测量材料的维氏硬度,载荷为10N,加载时间为5S,硬度值是测量五次的平均值。
采用球盘式摩擦机(HT-1000,兰州中科凯华科技开发有限公司)测试样品的摩擦学性能。
具体测试结果见表2:
表2:
硬度Hv(GPa) | 磨损率(×10-5) | |
实施例1 | 15.3 | 4.6 |
实施例2 | 14.8 | 5.1 |
实施例3 | 15.1 | 4.9 |
对比例13 | 13.6 | 6.4 |
对比例14 | 14.1 | 5.6 |
对比例15 | 13.9 | 5.9 |
对比例16 | 14.3 | 5.3 |
由表1-2可以看出,本发明制备的一种长效抗菌日用陶瓷,具有优异的抗菌性能以及力学性能,而且通过实施例与对比例的对比可以看出,本发明的组分之间具有相互协同作用,本发明的一种长效抗菌日用陶瓷具有良好的应用前景。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种长效抗菌日用陶瓷,其特征在于:所述日用陶瓷包括以下重量份的组分:钾长石30~40分;高岭土20~30份;膨润土20~30份;Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧4~8份;Fe、Y和In共掺杂的氧化锌3~7份;氧化钼2~4份;氧化锆3~5份;氮化硅晶须2~4份;六偏磷酸钠2~6份;水30~40份。
2.根据权利要求1所述的一种长效抗菌日用陶瓷,其特征在于:所述钾长石的粒径为30~70μm;所述高岭土的粒径为20~40μm;所述膨润土的粒径为40~60μm;所述氧化钼的粒径为40~80nm;所述氧化锆的粒径为60~100nm;所氮化硅晶须的长度为40~80nm,长径比为20~40:1。
3.根据权利要求1所述的一种长效抗菌日用陶瓷,其特征在于:所述Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧的制备方法包括以下步骤:
将锰源、镍源、铈源和镧源分散于去离子水中得到混合溶液,然后将碱液缓慢滴加到上述混合溶液使溶液的pH=11;然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为140~180℃水热16~20h,过滤、洗涤、于80~120℃干燥16~20h,于400~600℃焙烧2~6h,得到Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧。
4.根据权利要求3所述的一种长效抗菌日用陶瓷,其特征在于:所述锰源为硝酸锰、氯化锰、醋酸锰中的至少一种;所述镍源为硝酸镍、氯化镍、醋酸镍中的至少一种;所述铈源为硝酸铈、氯化铈、醋酸铈中的至少一种;所述镧源为硝酸镧、氯化镧、醋酸镧中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的一种长效抗菌日用陶瓷,其特征在于:所述锰源、镍源、铈源和镧源的摩尔比为:0.02~0.04:0.01~0.03:0.01~0.03:1;所述碱为氢氧化钠或氢化化钾;碱液的浓度为3~6mol/L。
6.根据权利要求1所述的一种长效抗菌日用陶瓷,其特征在于:所述Fe、Y和In共掺杂的氧化锌的制备方法包括以下步骤:
将铁源、钇源、铟源和锌源分散到去离子水中得到混合溶液,搅拌20~40min;然后将碱液逐滴滴加到上述混合溶液中使溶液的pH=11,然后转移到水热反应釜中进行水热反应,水热反应条件为130~170℃水热10~16h,过滤、洗涤、于80~120℃干燥12~16h、于400~600℃焙烧2~6h,得到Fe、Y和In共掺杂的氧化锌。
7.根据权利要求6所述的一种长效抗菌日用陶瓷,其特征在于:所述铁源为硝酸铁、氯化铁、醋酸铁中的至少一种;所述钇源为硝酸钇、氯化钇、醋酸钇中的至少一种;所述铟源为硝酸铟、氯化铟、醋酸铟中的至少一种;所述锌源为硝酸锌、氯化锌、醋酸锌中的至少一种。
8.根据权利要求6所述的一种长效抗菌日用陶瓷,其特征在于:所述铁源、钇源、铟源和锌源的摩尔比为:0.005~0.015:0.02~0.04:0.01~0.03:1;所述碱为氢氧化钠或氢化化钾;碱液的浓度为3~6mol/L。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种长效抗菌日用陶瓷的制备方法,其特征在于:所述长效抗菌日用陶瓷的制备方法包括以下步骤:
(1)将钾长石,高岭土,膨润土,Mn、Ni和Ce共掺杂的氧化镧,Fe、Y和In共掺杂的氧化锌,氧化钼,氧化锆,氮化硅晶须和水放于球磨罐中进行球磨,所述球磨转速为300~700rpm,球磨时间为8~12h;
(2)球磨结束后,将得到的混合物料进行真空干燥,干燥后进行研磨,研磨后的粉体过200~400目筛;所述干燥温度为80~120℃,干燥时间为12~16h;
(3)将过筛后的粉体在马弗炉中于600~800℃下煅烧2~6h,煅烧后,将得到的粉体与六偏磷酸钠混合均匀,采用干压成型法按造型制成坯体,干压成型压力为25~35MPa;然后将成型坯体进行热压烧结,在惰性气氛下,升温速度为2~4℃/min,升温至600~800℃,保温2~4h,然后以升温速率为8~10℃/min,升温至1200~1300℃,烧结压力20~30MPa,保温2~4h,然后降温至600~800℃,焙烧气氛转化为空气,在此条件下保温10~14h,然后随炉冷却至室温,得到长效抗菌日用陶瓷。
10.根据权利要求1-8任一项所述的一种长效抗菌日用陶瓷的应用,其特征在于:所述长效抗菌日用陶瓷应用于陶瓷餐具中。
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