CN1587190A - 具有红外辐射和抑菌功能的陶瓷粉料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有红外辐射功能和抑菌功能的固溶堇青石体系陶瓷粉料及其制备方法。该陶瓷粉料的主要组成为Al2O3、SiO2、MgO、ZnO(或TiO2)，将上述各种成分按一定比例混合后采用陶瓷加工技术制备成白色的固溶堇青石体系陶瓷粉料。经红外辐射性测试证明，本发明的陶瓷粉料的法向全波段辐射率为0.87～0.90，8μm～25μm波段的辐射率为0.90～0.94，8μm～14μm波段的辐射率为0.88～0.94，14μm～25μm波段的辐射率为0.91～0.94。经抑菌功能检测证明，本发明的红外辐射陶瓷粉料对尿素八叠球菌、金黄色葡萄球菌有明显的抑制作用，抑菌率达到84.1％－100％。本发明制备方法简单，原料成本低，应用领域广泛，可应用在红外内墙涂料、红外陶瓷釉面砖、红外纺织织物、红外保健用品、农用薄膜、食品保鲜薄膜等方面。

Description

具有红外辐射和抑菌功能的陶瓷粉料及其制备方法
                           技术领域
本发明涉及一种具有红外辐射功能和抑菌功能的固溶堇青石体系陶瓷粉料及其制备方法，属红外辐射材料领域。
                           背景技术
红外辐射陶瓷粉料是一种采用氧化物为原料，采用陶瓷加工技术制备而成，在红外波段具有较高辐射率的陶瓷材料。红外辐射能被物体所吸收，热效应是红外辐射的重要特征。当红外辐射作用于人体时能被皮肤吸收并转化成热能，使血管扩张、血流改善，提高细胞和生物酶的活性，调动和增强人体自身的免疫能力，从而红外辐射可以起到医疗保健作用。此外，由于红外辐射具有一定的穿透力，能够穿透细胞壁，破坏细菌体新陈代谢和生长繁殖的环境，因此红外辐射具有一定的抑菌作用。近年来，红外辐射陶瓷材料在节能加热与干燥、红外纺织织物、红外保健产品、农用薄膜、保鲜薄膜、红外辐射建筑材料等方面得到广泛应用。朱小平、饶瑞等人研制出性能优良的红外辐射材料(见《红外技术》1998年20卷第1期36～39页、《材料导报》1999年13卷第1期65～69页)。但目前性能优良的红外辐射陶瓷材料中普遍采用了Fe2O3、Mn2O3、Co2O3、CuO、Cr2O3、NiO等过渡金属氧化物，不仅原料成本较高，而且红外辐射材料为黑色或深色，限制和影响了红外辐射材料在一些领域的应用。
                           发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种颜色为白色、具有较好红外辐射性能和抑菌功能的陶瓷粉料及其制备方法。
本发明的技术方案是：一种红外辐射陶瓷粉料，其主要组成为38～42％Al2O3、40～46％SiO2、10～16％MgO、1～10％ZnO(或1～11％TiO2)，将上述组成范围内各种成份混合后，采用陶瓷加工技术制备红外辐射陶瓷粉料。上述百分比均为重量百分比。
本发明还提供了上述红外辐射陶瓷粉的制备方法，采用Al2O3、SiO2、MgO、ZnO(或TiO2)为原料按一定比例混合，湿法球磨8～16小时，料∶球∶水的比例为1∶2∶1.5，在80～100℃下干燥，然后放入刚玉坩埚内，在1320～1420℃温度范围内进行固相合成，固相合成时间为2～6小时，形成Zn(或Ti)固溶堇青石结构的白色合成产物，合成产物研磨成细粉，过200～500目筛，制成粒度为10～30μm的陶瓷粉料。
经红外辐射性测试证明，本发明的陶瓷粉料具有优良的红外辐射性能，其法向全波段辐射率为0.87～0.90，8μm～25μm波段的辐射率为0.90～0.94，8μm～14μm波段的辐射率为0.88～0.94，14μm～25μm波段的辐射率为0.91～0.94。
经抑菌功能的检测证明，本发明的红外辐射陶瓷粉料对尿素八叠球菌、金黄色葡萄球菌有明显的抑菌作用。抑菌功能检测的基本方法是：将红外辐射陶瓷粉料压制成φ13×2mm的圆片状样品；采用尿素八叠球菌、金黄色葡萄球菌为检测菌种，接种在牛肉膏蛋白胨培养液中，培养至对数期；取培养液离心收集细胞，用无菌生理盐水洗涤2次，悬浮于生理盐水中，振荡均匀，平板菌落计数；取3ml上述菌悬液，放入无菌玻璃瓶中，加入圆片状陶瓷粉料样品，24～48小时后取样，进行活菌计数，并计算抑菌率。检测结果表明，红外辐射陶瓷粉料对上述菌种的抑菌率达到84.1％～100％。
本发明所用原料均为普通原料，且制备方法简单，因而本发明的成本较低。
本发明的陶瓷粉料具有优良的红外辐射性能和显著的抑菌功能，而且陶瓷粉料为白色，应用范围广，特别适用于红外辐射建筑内墙涂料、红外辐射陶瓷釉面砖、红外纺织织物、红外保健用品等红外产品。
                           附图说明
图1：具有红外辐射功能和抑菌功能的固溶堇青石体系陶瓷材料合成工艺流程图。
                          具体实施方式
实施例1：按重量百分比为40.1％Al2O3、43.3％SiO2、15.0％MgO、1.6％ZnO的配方，将各种成分进行混合，湿法球磨16小时，料∶球∶水的比例为1∶2∶1.5，料浆在80～100℃下干燥，然后放入坩埚中在1400℃下固相合成4小时，固相合成产物经研磨后过250目筛，制成白色陶瓷粉料。
陶瓷粉料的法向全波段辐射率为0.89，8μm～25μm波段的辐射率为0.92，8μm～14μm波段的辐射率为0.90，14μm～25μm波段的辐射率为0.94。陶瓷粉料对尿素八叠球菌的抑菌率为100％，对金黄色葡萄球菌的抑菌率为86.7％。
实施例2～实施例7：
  原料   实施例2   实施例3   实施例4   实施例5   实施例6   实施例7
  Al2O3   38.5％   39.7％   41.8％   40.7％   39.1％   38.2％
  SiO2   41.6％   42.0％   45.7％   43.0％   40.9％   44.3％
  MgO   10.7％   14.1％   10.9％   15.3％   12.3％   15.7％
  ZnO   9.2％   4.2％   1.6％   /   /   /
  TiO2   /   /   1.0％   7.7％   1.8％
以上百分比均为重量百分比。按以上配比参照实例1的方法即可获得对应的红外辐射陶瓷粉料。

Claims (2)

1、一种红外辐射陶瓷粉料，主要组成为Al2O3、SiO2、MgO、ZnO(或TiO2)等，其特征在于按重量百分比为38～42％Al2O3、40～46％SiO2、10～16％MgO、1～10％ZnO(或1～11％TiO2)，将上述组成范围内的各种成份混合后采用陶瓷加工技术制成白色的Zn(或Ti)固溶堇青石体系陶瓷粉料。
2、根据权利要求1所述红外辐射陶瓷粉料的制备方法，其特征在于以Al2O3、SiO2、MgO、ZnO(或TiO2)为原料，按一定比例进行混合、球磨、干燥、高温固相合成、研磨和过筛，制成红外辐射陶瓷粉料，其中：湿法球磨8～16小时，料∶球∶水的比例为1∶2∶1.5，在80～100℃下干燥，固相合成温度为1320～1420℃，固相合成时间为2～6小时，陶瓷粉料过200～500目筛，粉料的粒度为10～30μm。
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