CN206308273U - 一种负离子生态陶瓷结构 - Google Patents

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胡大为
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Abstract

本实用新型涉及一种负离子生态陶瓷结构，包括陶瓷胚体，还包括在陶瓷胚体的表面向外依次附着的面釉层、Ce2O3层、TiO2层、CeO2层、保护层。本实用新型具有稳定、永久释放负离子功能，使得陶瓷材料在有光和无光照条件下均能产生大量活性氧自由基。本实用新型属于陶瓷结构技术领域。

Description

一种负离子生态陶瓷结构
技术领域
本实用新型涉及陶瓷结构，具体的说，涉及一种负离子生态陶瓷结构。
背景技术
负离子是带负电荷的单个气体分子和轻离子团的总称。空气中的负离子种类很多,包括电子和各种气体分子反应产生的负离子如O2 -等。研究表明，负离子能促成人体合成和储存维生素，强化和激活人体的生理活动，因此它又被称为“空气维生素”，认为它像食物的维生素一样，对人体及其他生物的生命活动有着十分重要的影响，如雷雨过后，空气的负离子增多，人们感到心情舒畅。而在空调房间，因空气中负离子经过一系列空调净化处理和漫长通风管道后几乎全部消失，人们在其中长期停留会感到胸闷、头晕、乏力、工作效率和健康状况下降，被称之为“空调综合症”。在医学界，负离子被确认是具有杀灭病菌及净化空气的有效手段。其机理主要在于负离子与细菌结合后，使细菌产生结构的改变或能量的转移，导致细菌死亡，最终降沉于地面。医学研究表明，空气中带负电的微粒使血中含氧量增加，有利于血氧输送、吸收和利用，具有促进人体新陈代谢，提高人体免疫能力，增强人体肌能，调节肌体功能平衡的作用。据考证，负离子对人体7个系统，近30多种疾病具有抑制、缓解和辅助治疗作用，尤其对人体的保健作用更为明显。
因此，近年来负离子空调、负离子空气净化器、负离子建材等逐渐得到了广泛的重视和认可。现有技术中也存在能释放负离子的陶瓷结构，设置了负离子层，然而负离子释放效果不好。
实用新型内容
针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种能够稳定的产生大量负离子的负离子生态陶瓷结构。
为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种负离子生态陶瓷结构，包括陶瓷胚体，还包括在陶瓷胚体的表面向外依次附着的面釉层、Ce2O3层、TiO2层、CeO2层、保护层。
作为一种优选，Ce2O3层中，Ce2O3的粒度为20-50nm。
作为一种优选，TiO2层中，TiO2的粒度为30-50nm。
作为一种优选，CeO2层中，CeO2的粒度为20-50nm。
作为一种优选，Ce2O3层通过丝网印刷的方式附着在面釉层上，印刷厚度为30-35μm。
作为一种优选，TiO2层通过丝网印刷的方式附着在Ce2O3层上，印刷厚度为40-50μm。
作为一种优选，CeO2层通过丝网印刷的方式附着在TiO2层上，印刷厚度为25-30μm。
作为一种优选，保护层为保护釉或者面釉，通过表面淋或丝网印刷的方式附着在CeO2层上，厚度为20-25μm。
作为一种优选，陶瓷胚体为瓷砖，面釉层附着在瓷砖的表面。
本实用新型具有如下优点：通过在陶瓷胚体表面设计制造一种具有稳定、永久释放负离子功能的稀土-半导体氧化物涂层结构,使得陶瓷材料在有光和无光照条件下均能产生大量活性氧自由基,从而产生大量的负离子，实现陶瓷材料永久释放负离子，对推动负离子功能陶瓷建材、陶瓷工艺品等的发展，具有积极意义。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的反应原理图。
其中，1为陶瓷胚体，2为面釉层，3为Ce2O3层，4为TiO2层，5为CeO2层，6为保护层。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式来对本实用新型做进一步详细的说明。
一种负离子生态陶瓷结构，包括依次设置的陶瓷胚体、面釉层、Ce2O3层、TiO2层、CeO2层、保护层。
一种负离子生态陶瓷结构的制作过程为：在陶瓷坯体的表面淋面釉层后，采用丝网印刷的方式在面釉层的表面印刷一层Ce2O3层，然后在Ce2O3层的表面丝网印刷TiO2层，紧接着在TiO2层的表面丝网印刷一层CeO2层，最后在CeO2层的表面淋或丝网印刷一层保护釉或者面釉作为保护层，六层结构经过干燥、煅烧、冷却、抛光等工艺流程后，制备得到具有CeO2-TiO2-Ce2O3复合涂层的负离子生态陶瓷结构。其中，烧成温度为1300-1350℃。
本实施例中，陶瓷胚体为现有技术，面釉层及其与陶瓷胚体的附着技术为现有技术，保护层及其附着于上一层的技术为现有技术。Ce2O3层为Ce2O3浆料层，为Ce2O3分散于溶剂中制得，Ce2O3的粒度为20-50nm，Ce2O3层的印刷厚度为30-35μm。TiO2层为TiO2浆料层，为TiO2分散于溶剂中制得，TiO2的粒度为30-50nm，TiO2层的印刷厚度为40-50μm。CeO2层为CeO2浆料层，为CeO2分散于溶剂中制得，CeO2的粒度为20-50nm，CeO2层的印刷厚度为25-30μm。本段中，溶剂的选用是本领域技术人员无需付出创造性劳动即可选取的。保护层厚度为20-25μm。本实施例的陶瓷胚体为瓷砖，面釉层附着在瓷砖的表面。
本实用新型的原理是：
在各涂层材料中，TiO2作为一种半导体多相光催化材料，在有光的情况下，TiO2光催化效果产生的自由基·OH和·O2 -会大幅度的减少：
Ce4++·O2 -→Ce3++O2
Ce3++·OH→Ce4++OH-
该反应减少了2个自由基(·OH和·O2 -)，产生了一个氢氧根和一个氧分子，氢氧根继续与环境中的H2O作用，形成有利健康的羟基负离子(OH-(H2O)m)。
在无光的情况下，变价的稀土化合物Ce4+和Ce3+，能够参与协同光催化反应，产生活性氧自由基(其反应过程见图2)。
Ce3+,4+/TiO2→e-+h+
h++H2O→H++·OH
e-+O2→·O2 -
从而实现在无光的情况下产生大量活性氧自由基，进而形成有利健康的羟基负离子(OH-(H2O)m)。
本实用新型，利用将纳米TiO2、纳米Ce2O3和纳米CeO2直接分层涂布的方式，在陶瓷内部形成一层特殊的光催化/无光催化层，通过光催化和无光稀土协同光催化反应，产生活性氧自由基，进而形成羟基负离子，实现陶瓷不间断、永久释放负离子。
上述实施例为实用新型较佳的实施方式，但本实用新型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实用新型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，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种负离子生态陶瓷结构，包括陶瓷胚体，其特征在于：还包括在陶瓷胚体的表面向外依次附着的面釉层、Ce2O3层、TiO2层、CeO2层、保护层。
2.按照权利要求1所述的一种负离子生态陶瓷结构，其特征在于：Ce2O3层中，Ce2O3的粒度为20-50nm。
3.按照权利要求1所述的一种负离子生态陶瓷结构，其特征在于：TiO2层中，TiO2的粒度为30-50nm。
4.按照权利要求1所述的一种负离子生态陶瓷结构，其特征在于：CeO2层中，CeO2的粒度为20-50nm。
5.按照权利要求1所述的一种负离子生态陶瓷结构，其特征在于：Ce2O3层通过丝网印刷的方式附着在面釉层上，印刷厚度为30-35μm。
6.按照权利要求1所述的一种负离子生态陶瓷结构，其特征在于：TiO2层通过丝网印刷的方式附着在Ce2O3层上，印刷厚度为40-50μm。
7.按照权利要求1所述的一种负离子生态陶瓷结构，其特征在于：CeO2层通过丝网印刷的方式附着在TiO2层上，印刷厚度为25-30μm。
8.按照权利要求1所述的一种负离子生态陶瓷结构，其特征在于：保护层为保护釉或者面釉，通过表面淋或丝网印刷的方式附着在CeO2层上，厚度为20-25μm。
9.按照权利要求1至8中任一项所述的一种负离子生态陶瓷结构，其特征在于：陶瓷胚体为瓷砖，面釉层附着在瓷砖的表面。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110128173A (zh) * 2019-05-23 2019-08-16 佛山市东鹏陶瓷有限公司 一种生态级负离子陶瓷釉层结构、瓷砖及瓷砖制备方法

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