CN1657493A - 一种抗静电、抗电磁辐射、抗菌陶瓷 - Google Patents

一种抗静电、抗电磁辐射、抗菌陶瓷 Download PDF

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詹树雄
詹明光
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Abstract

一种具有抗静电、抗电磁辐射、抗菌陶瓷，采用稀土复合磷酸钠、Zr2P2O3、SiO2或TiO2细化晶粒微粉，经受控高温烧结而成。本发明的陶瓷体在内部形成了[NZP]结构，分子式可以表达为Na3Zr2Si2PO12或NaZr2Ti2P3O12。

Description

一种抗静电、抗电磁辐射、抗菌陶瓷
技术领域：
本发明涉及一种陶瓷，尤其是一种具有抗菌、抗静电、抗电磁辐射的多功能陶瓷。
背景技术：
目前，特种生产环境要求，如抗静电、抗菌、抗辐射等，都需经过专门的处理。抗静电是采用在地面和墙体埋设导电金属物质，抗辐射需要在墙面和地面铺设防电磁辅射的材料，或用防电磁辅射的涂料进行粉刷，抗菌则需要增加专门的抗菌设备，或在装饰材料内添加抗菌剂。
随着经济的发展，大量电子和生物医药企业的生产环境需要进行抗菌、抗静电、防电磁辐射的处理，否则受静电和电磁辐射的干扰，会严重影响精密仪器设备的运转和产品的校准。另外，人们对生活环境的意识越来越高，对于能够屏蔽电站等高频电磁发射场的电磁辐射的要求越来越大。因此，对具有抗菌、防辐射等特种功能的内、外装饰材料的需求正越来越大。
瓷砖是常用的建筑装潢材料，如果能赋予瓷砖特殊的功能，就能方便、廉价地满足上述这些特殊的装饰要求。目前抗菌瓷砖较为普遍，一般是在瓷砖内添加抗菌剂，但市场上还没有抗静电和抗电磁辐射的瓷砖，更没有将上述三种功能融为一体的多功能瓷砖。
发明内容：
本发明提供一种新型的，集抗菌、抗静电、抗电磁辐射的多功能瓷砖，其主要机理是在Zr-Si-P或Zr-Ti-P结构的陶瓷基料中加入含Na离子的稀土复合磷酸盐材料，经受控的烧结过程，可在陶瓷体内部形成[NZP]结构，[NZP]结构的很大特点就是金属离子在单位晶胞内产生不稳定游离，可以起到干扰、吸收电磁辐射和γ射线的作用。而且，在电场作用下，金属离子的游离即可成为一种定向移动，从而使陶瓷材料具有一定的导电性能，可以将静电导向地面。此外，金属离子的游离特性，可以对生物活性物质产生氧化作用，从而起到灭菌的效果。
下面结合实施例，具体说明本发明瓷砖的制备方法：
将各1mol的Zr2P2O3和SiO2或TiO2细化晶粒微粉，加3％的稀土复合磷酸钠充分搅拌混合，置于填有石墨垫片的钢模具内，迅速加高温至1200℃烧结1小时，然后快速退火，用0.01mol的NaHCO3溶液喷洒降温，待低于50℃后浸入0.01mol的NaHCO3溶液，使Na+得到充分置换，然后取出。再加入0.01％的烧结助剂ZrN，重新加温至400℃反应烧结2小时，再以30℃/h的速度升温至1200℃，继续高温烧结48小时，然后退火降温冷却，即可得到本发明物质。其分子式可以表达为Na3Zr2Si2PO12或NaZr2Ti2P3O12。
对最终得到的成品进行测试，其对黄色葡萄球菌的杀灭率达到90％；导电率达到10-7Ω-1.cm-1；电磁辐射和γ射线透过率为20％。[NZP]结构陶瓷最早应用于做催化剂的骨架，而民用方面开发应用很少，近来由于[NZP]独特的结构产生许多功能，其应用开发成果逐渐增多。本发明利用稀土材料制备[NZP]结构陶瓷瓷砖，既是在这一领域进行了有益的赏试。

Claims (4)

1、一种抗静电、抗电磁辐射、抗菌陶瓷，其特征是：采用稀土复合磷酸钠和Zr2P2O3、SiO2或TiO2细化晶粒微粉混合高温烧制。
2、一种抗静电、抗电磁辐射、抗菌陶瓷，其特征是：烧制过程符合如下程序：迅速加高温至1200℃烧结，然后快速退火，用0.01mol的NaHCO3溶液喷洒降温，待低于50℃后浸入0.01mol的NaHCO3溶液，然后取出。再加入0.01％的烧结助剂ZrN，重新加温至400℃反应烧结，再以30℃/h的速度升温至1200℃，继续高温烧结，然后退火降温冷却。
3、一种抗静电、抗电磁辐射、抗菌陶瓷，其特征是：分子式可以表达为Na3Zr2Si2PO12或NaZr2Ti2P3O12。
4、根据权利要求1、2、3所描述之陶瓷体，其特征是：抗菌效果达到90％；导电率达到10-7Ω-1.cm-1；电磁辐射和γ射线透过率为20％。
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