JP2018193292A

JP2018193292A - 複合セラミックス及びその製造方法並びに使用方法

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Publication number: JP2018193292A
Application number: JP2018091861A
Authority: JP
Inventors: 欣怡徐; Xinyi Xu
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-05-16
Filing date: 2018-05-11
Publication date: 2018-12-06
Also published as: CN107162596A

Abstract

【課題】複合セラミックス及びその製造方法並びに使用方法を提供する。【解決手段】本発明はセラミックス材料の技術分野に関する。従来のセラミックス材料における抗菌力が弱く且つ保健効果が低いという技術問題を解決することができる複合セラミックス及びその製造方法並びに使用方法を開示する。この複合セラミックスは重量％で、ＭｇＯ：１—１０％、ＳｉＯ2：２—１０％、ＭｎＯ2：５—１０％、Ａｌ2Ｏ3：ｌ—１０％、Ｃｒ2Ｏ3：５—１０％、ＺｒＯ2：５—１０％、ＳｉＣ：１０—４０％、ＴｉＯ2：１—５％、フリーカーボン：０．５—２％、負イオン粉末：１—５％、ゲルマニウム石：１—５％、ベスブ石：２—５％、カオリン：５—１０％の比率で調製して得られる。本発明の複合セラミックスを家庭用電器製品に応用すれば、家庭用電器製品の電器機能と保健効果を両立させ、常に遠赤外線及び負イオンを放射する。【選択図】なし

Description

本発明はセラミックス材料の技術分野に関する。具体的には、複合セラミックス及びその製造方法並びに使用方法に関する。

社会の発展や生活水準の向上に従って、人々は環境保護や健康に対する要求がますます高くなり、特に日常生活用品、例えば家庭用電器製品に含まれるセラミックス材料への保健性能の要求がますます高まりつつある。

負イオン材料は人工合成または配合して得られた複合鉱物である。それは熱電性と圧電性を有するので、温度と圧力が変化した場合に（微小な変化でも）成分結晶の間の電位差が生じる。この電位差が１００万ボルトと高いので、空気がイオン化され、当てられた電子が隣接の水と酸素分子に付着するとそれらが空気の負イオン、即ち負酸素イオンになる。

人々の負イオン材料の機能に対する理解がますます進むに従って、負イオン製品に関する研究も重要視されるようになってきた。そこで、負イオン材料を複合セラミックスの製造に応用し、その複合セラミックスを家庭用電器製品に応用することによって家庭用電器製品に良い保健効果を持たせる研究は、重要な意味を持つ。
従来の家庭用電気製品におけるセラミックス材料の技術については、例えば特許文献１に開示されている。

特開２００８−１６２８６６

しかしながら、今までの負イオン材料を複合セラミックスの製造に応用する研究は相対的に少ない。
また、従来の家庭用電器製品におけるセラミックス材料については、抗菌力が弱く、かつ保健効果が低いという問題がある。

上記のような問題を解決するために、本発明を提案した。
本発明の第１の目的は、従来のセラミックス材料における抗菌力が弱く且つ保健効果が低いという技術問題を改善する複合セラミックスを提供することである。

本発明の第２の目的は、上述の複合セラミックスの製造方法を提供することである。
該方法では本発明の成分を原料として採用し、プロセスが簡単で操作しやすい利点を有する。そして、原料が入手しやすく、コストも低く、複合セラミックス製品品質の均一性及び安定性を効率良く確保できるので、広範囲に普及・応用することに適する。

本発明の第３の目的は、上述の複合セラミックスの家庭用電器製品における使用方法を提供することである。
上述の複合セラミックスを応用した家庭用電器製品は電器製品自体の機能に加え、良い保健効果を有し、常に遠赤外線及び負イオンを放射する。長期間対応の家庭用電器製品を使用すれば人体の新陳代謝を促進でき、疲労解消や老化抑制もでき、神経系統を鎮静でき、人体機能の改善や免疫力の向上もできる。

本発明の第４の目的は、上述の複合セラミックスの送風機、温風器、浄水機または過熱水蒸気電子レンジにおける使用方法を提供することである。
すなわち、送風機や温風器から吹き出した空気が複合セラミックスを介して負イオン及び遠赤外線が付与され、対応する負イオン及び遠赤外線によって人体に作用して直接の保健効果を奏する。
また、複合セラミックスをカートリッジとして浄水機内に設置すると、浄水機の水に対する滅菌や浄化を奏し、効果的に水質を改善できるため、その水を飲んだら人体の消化吸収を促進し、体の微循環を改善でき、疲労の解消、免疫力の向上や老化抑制もできる。
さらに、過熱水蒸気電子レンジの加熱時の水蒸気によって複合セラミックスを介して食材を加熱し、複合セラミックスから発生した遠赤外線及び負イオンが同時に食材に作用し、食材に対する滅菌効果を実現すると共に、食材の均一加熱を保証できるため、食材の栄養成分を十分に保存し、良い食感・風味の食材が得られ、栄養と健康を両立させ、衛生的で安全である。

上記の目的を達成するために、以下のような技術手段を採用する。

重量％で、主に以下の原料を以下の比率で調製して得られる複合セラミックスを用いる。
（原料並びにその比率）
ＭｇＯ：１―１０％、ＳｉＯ₂：２―１０％、ＭｎＯ₂：５―１０％、Ａｌ₂Ｏ₃：ｌ―１０％、Ｃｒ₂Ｏ₃：５―１０％、ＺｒＯ₂：５―１０％、ＳｉＣ：１０―４０％、ＴｉＯ₂：１―５％、フリーカーボン：０．５―２％、負イオン粉末：１―５％、ゲルマニウム石：１―５％、ベスブ石：２―５％、カオリン：５―１０％

また、重量％で、主に以下の原料を以下の比率で調製して得られる複合セラミックスを用いる。
（原料並びにその比率）ＭｇＯ：２―８％、ＳｉＯ₂：２―８％、ＭｎＯ₂：６―１０％、Ａｌ₂Ｏ₃：２―１０％、Ｃｒ₂Ｏ₃：６―９％、ＺｒＯ₂：６―１０％、ＳｉＣ：１２―３５％、ＴｉＯ₂：２―５％、フリーカーボン：１―２％、負イオン粉末：２―５％、ゲルマニウム石：２―５％、ベスブ石：３―５％、カオリン：６―９％

好ましくは、重量％で、主に以下の原料を以下の比率で調製して得られる複合セラミックスを用いる。
（原料並びにその比率）
ＭｇＯ：３―８％、ＳｉＯ₂：４―８％、ＭｎＯ₂：７―９％、Ａｌ₂Ｏ₃：４―９％、Ｃｒ₂Ｏ₃：７―９％、ＺｒＯ₂：６―９％、ＳｉＣ：１５―３０％、ＴｉＯ₂：３―５％、フリーカーボン：１．５―２％、負イオン粉末：３―５％、ゲルマニウム石：３―５％、ベスブ石：４―５％、カオリン：７―８％

複合セラミックスの調製原料にはカチオン分散剤が更に含まれる。

複合セラミックスの製造方法はＭｇＯ、ＳｉＯ₂、ＭｎＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、ＳｉＣ、ＴｉＯ₂、フリーカーボン、負イオン粉末、ゲルマニウム石、ベスブ石及びカオリンを上述の処方割合でボールミルに入れ、任意のカチオン分散剤を加え、均一にボールミルさせ、ふるいに掛けて鉄を除去し、加熱して活性化させてペーストを得、そして成形、ワックス除去、焼結、研磨を行うことによって、複合セラミックスを得るステップを含み、成形方式は熱ダイキャスト成形であることが好ましい。

具体的に、上記複合セラミックスの製造方法において、各原料成分を上述の処方割合でボールミルに加え、４５―５０ｈの乾式ボールミルを行う。

更に、加熱活性化の温度が５５０―６５０℃であり、加熱活性化の時間が３．５―４．５ｈである。

好ましくは、複合セラミックスの製造方法は、ＭｇＯ、ＳｉＯ₂、ＭｎＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、ＳｉＣ、ＴｉＯ₂、フリーカーボン、負イオン粉末、ゲルマニウム石、ベスブ石及びカオリンを上述の処方割合でボールミル中に入れ、任意のカチオン分散剤を加え、４８ｈで乾式ボールミルさせ、均一にボールミルさせて、ふるいに掛けて鉄を除去し、６００℃で加熱して４ｈ活性化してから、ミツロウとセラミックス専用分散剤を加えペーストに調製し、成形、ワックス除去、焼結及び研磨を行うことによって、複合セラミックスを得るステップを含む。

好ましくは、成形方式は熱ダイキャスト成形である。

好ましくは、成形方式はプレス成形であり、プレス成形して得られた素材に対して乾燥、仮焼及び焼結を行う。すなわち、
乾燥温度が７５―８５℃であり、乾燥時間が１０―１２ｈであり、
仮焼温度が１０００―１１００℃であり、仮焼時間が７―９ｈであり、
焼結温度が１３００―１４００°であり、焼結時間が３―５ｈである。

好ましくは、成形方式は押出成形であり、押出成形して得られた素材に対して押出、成形及び焼結を行う。
押出温度が１７０−１９０℃であり、押出時間が２２―２４ｈであり、
成形温度が７５０―８５０℃であり、
焼結温度が１３００―１４００℃であり、焼結時間が３−５ｈである。

上記複合セラミックスの家庭用電器製品における使用方法を提供する。

上記複合セラミックスの送風機、温風器または浄水機における使用方法を提供する。

従来の技術に比べて、本発明は以下のような有益な効果を有する。

（１）本発明の複合セラミックスにおいて、負イオン粉末、ゲルマニウム石およびベスブ石を機能原料として使用することによって、複合セラミックス自体の遠赤外線及び負イオン放射を効果的に保証でき、人体機能の改善に寄与する。
すなわち、免疫系統や心臓血管系統の機能の向上を実現し、新陳代謝を促進することにより、疲労の解消や老化抑制もでき、神経系統を鎮静できる。
また、抗菌抑菌の機能を有し、長期間の保健作用を果し、ＭｇＯ、ＭｎＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、ＳｉＣ、ＴｉＯ₂及びフリーカーボンを主要構造原料として使用することによって、複合セラミックスの適合な硬さ、強度及び靭性を保証でき、耐磨耗や酸化防止もでき、高い化学安定性を有する。

（２）本発明製造方法によれば、各原料成分をボールミルで均一に混合させて熱ダイキャスト成形で調製して複合セラミックスを得ることによって、複合セラミックス製品の寸法精度を効果的に保証できる。
また、ワックスの除去過程に複合セラミックス素材に均一な気孔が開き、効果的に製品と空気の接触面及び製品分子間の活性を増やし、複合セラミックス製品の十分な遠赤外線及び負イオンの放射に寄与する。
さらに、常に良い保健効果を発揮し、該製造方法の過程が簡単で、操作しやすく、そして原料が入手しやすく、コストも低く、複合セラミックスの製品品質の均一性及び安定性を効果的に保証できるため、大規模の生産に適し、製品の品質が高く、且つ保健機能を持続的に発揮することができる。

（３）上述の複合セラミックスを応用した家庭用電器製品によれば、電器自体の機能に加え、良い保健効果を有する。
すなわち、常に遠赤外線及び負イオンを放射できるため、対応の家庭用電器製品を長期間使用すれば、人体の新陳代謝を促進し、疲労の解消や老化抑制もでき、神経系統を鎮静でき、人体機能の改善や免疫力の向上もできる。

（４）複合セラミックスを送風機及び温風器の吹き出し口に設置することによって、温風を本発明の複合セラミックス構造に吹き付けると、負イオン及び遠赤外線を吹き出すことができ、人体に作用して直接の保健効果を奏するとともに、人体の細胞を刺激し、新陳代謝や免疫力の向上を促進できる。
また、複合セラミックスをカートリッジとして浄水機内に設置すると、浄水機の水に対する滅菌や浄化を奏し、効果的に水中の重金属等の有害物質を吸着するとともに、水のＰＨを調節し、水中の溶解酸素を増やす。このため、長期間本発明の複合セラミックスカートリッジが設置される浄水機によって処理した水を飲むと、消化吸収の促進や体の微循環の改善という効果を奏し、疲労解消、免疫力向上や老化抑制もできる。
さらに、複合セラミックスを過熱水蒸気電子レンジの内部に設置することによって、過熱水蒸気電子レンジの加熱時の水蒸気によって複合セラミックスを介して食材を加熱し、複合セラミックスから発生した遠赤外線及び負イオンが同時に食材に作用し、食材に対する滅菌効果を実現するとともに、食材の均一加熱を保証できるほか、食材の栄養成分を十分に保存し、良い食感・風味の食材を得、栄養と健康を両立させ、衛生的で安全である。

以下、実施形態及び実施例を参照して本発明の実施形態を詳細に説明するが、当業者にとって以下の実施形態及び実施例は本発明を説明するためのものに過ぎず、本発明の範囲を制限するものではないことは明らかである。
具体的な条件を言及しない限り、以下の実施例は通常の条件またはメーカの推薦条件で行う。使用する試料または機器については、特にメーカに言及しない限り、市販されている通常の製品である。

本発明の実施形態において、上記の「主に…構成」とは、上記の成分以外、他の成分を含む意味を指し、これらの他の成分によって上記の複合セラミックスに異なる特性を付与する。
これに加え、本発明の実施形態において、上記の「主に…構成」を閉鎖式の「…である構成」または「…のみで構成」で置換してもよい。

（実施形態１）
重量％で、主に以下の原料を以下の比率で調製して得られる複合セラミックスを用いる。
（原料並びにその比率）ＭｇＯ：１―１０％、ＳｉＯ₂：２―１０％、ＭｎＯ₂：５―１０％、Ａｌ₂Ｏ₃：ｌ―１０％、Ｃｒ₂Ｏ₃：５―１０％、ＺｒＯ₂：５―１０％、ＳｉＣ：１０―４０％、ＴｉＯ₂：１―５％、フリーカーボン：０．５―２％、負イオン粉末：１―５％、ゲルマニウム石：１―５％、ベスブ石：２―５％、カオリン：５―１０％。

負イオン粉末は人工合成または配合した複合鉱物の一つ、トルマリン粉末にランタノイド系列元素または希土類元素を配合して得られたものである。
負イオン粉末の熱電性及び圧電性によって、極性イオンを平衡位置に振動させ、双極子モーメントが変化し、遠赤外線波長帯域の電磁放射を発生させ、遠赤外線の放射率が９０％以上になるように強い放射帯域を形成できる。
また、負イオン粉末によって高い活性の負酸素イオンを発生させ、負酸素イオンによって人体の新陳代謝を向上させ、免疫力の向上や空気および水質の浄化に寄与し、抗菌滅菌の効果を有する。
本発明の実施形態の複合セラミックスは、負イオン粉末を機能原料として使用し、遠赤外線及び負イオンを放射する。

ゲルマニウム石には、人体が必要するセレン、亜鉛、ニッケル、コバルト、マンガン、マグネシウム、カルシウム等の３０種類以上の人体に有益な微量元素を含む。
ゲルマニウム石から人体に最適合の吸収波率及び波長である波長８―ｌ０μｍの遠赤外線を放射し、人体内の有毒物質及び重金属を吸着・分解することによって、解毒・養顔の作用を実現する。
ゲルマニウム石からの波動に伴い人体細胞を共鳴・共振させ、ゲルマニウム石によって人体の細胞組織により高い活力を持たせる。また、血液循環を促進し、新陳代謝の向上や体内老廃物の除去を奏し、さらに生活飲用水および自然水が活性水になり、人体の免疫力向上に寄与する。

ベスブ石はいわゆる軽石または多孔質玄武岩で、機能型環境保全材料の一つである。ベスブ石にはナトリウム、マグネシウム、アルミニウム、シリコン、カルシウム、チタン、マンガン、鉄、ニッケル、コバルトとモリブデン等の数十種類の鉱物質及び微量元素が含まれる。
放射せずに遠赤外線の磁波を発生させ、水中のイオン活性（主に酸素イオンの含有量）を増やし、水質を安定させ、ｐＨが中性になるように調節する。そして放射した鉱物質元素によって水中の有害細菌及び重金属イオンを吸着する。本発明の実施形態では遠赤外線を放射するためのものである。

カオリンはカオリナイト族の粘土鉱物を主成分とする粘土である。カオリンが水と結合して泥生地を形成し、外力の作用下で変形でき、外力解除してもこのような変形を保持できる（即ち可塑性を有する）。カオリンの可塑性が高いので、セラミックス素材の良い成形性能が保証される。

本発明の実施形態が提供した複合セラミックスにおいて、負イオン粉末、ゲルマニウム石およびベスブ石を機能原料として使用することによって、複合セラミックス自体の遠赤外線及び負イオン放射を長期間保証でき、人体機能の改善に寄与し、免疫系統や心臓血管系統の機能の向上を実現し、新陳代謝を促進し、疲労の解消や老化抑制もでき、神経系統を鎮静できる。
また、抗菌抑菌の機能を有し、長期間の保健作用を果し、ＭｇＯ、ＭｎＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、ＳｉＣ、ＴｉＯ₂及びフリーカーボンを主要構造原料として使用することによって、複合セラミックスの適合な硬さ、強度及び靭性を保証でき、耐磨耗や酸化防止もでき、高い化学安定性を有する。

また、ＭｇＯの重量％は一般１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％または１０％であるが、これに限定されない。

また、ＳｉＯ₂の重量％は一般２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％または１０％であるが、これに限定されない。

また、ＭｎＯ₂の重量％は一般５％、６％、７％、８％、９％または１０％であるが、これに限定されない。

また、Ａｌ₂Ｏ₃の重量％は一般１％、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％または１０％であるが、これに限定されない。

また、Ｃｒ₂Ｏ₃の重量％は一般５％、６％、７％、８％、９％または１０％であるが、これに限定されない。

また、ＺｒＯ₂の重量％は一般５％、６％、７％、８％、９％または１０％であるが、これに限定されない。

また、ＳｉＣの重量％は一般１０％、１２％、１５％、１７％、２０％、２２％、２５％、２８％、３０％、３２％、３５％、３８％または４０％であるが、これに限定されない。

また、ＴｉＯ₂の重量％は一般１％、２％、３％、４％または５％であるが、これに限定されない。

また、フリーカーボンの重量％は一般０．５％、０．６％、０．７％、０．８％、０．９％、１．０％、１．１％、１．２％、１．３％、１．４％、１．５％、１．６％、１．７％、１．８％、１．９％または２．０％であるが、これに限定されない。

また、負イオン粉末の重量％は一般１％、２％、３％、４％または５％であるが、これに限定されない。

また、ゲルマニウム石の重量％は一般１％、２％、３％、４％または５％であるが、これに限定されない。

また、ベスブ石の重量％は一般２％、３％、４％または５％であるが、これに限定されない。

また、カオリンの重量％は一般５％、６％、７％、８％、９％または１０％であるが、これに限定されない。

本発明のある実施形態において、重量％で、主に以下の原料で調製して得られる複合セラミックスを用いる。
ＭｇＯ２―８％、ＳｉＯ₂２―８％、ＭｎＯ₂６―１０％、Ａｌ₂Ｏ₃２―１０％、Ｃｒ₂Ｏ₃６―９％、ＺｒＯ₂６―１０％、ＳｉＣ１２―３５％、ＴｉＯ₂２―５％、フリーカーボン１―２％、負イオン粉末２―５％、ゲルマニウム石２―５％、ベスブ石３―５％、カオリン６―９％

各原料成分の含有量を合理的に調整することによって、複合セラミックスの遠赤外線及び負イオン放射の効果を強め、複合セラミックスから常により多くの負イオンを放射させ、使用する場合に人体の新陳代謝の促進に寄与し、免疫機能を改善し、疲労解消や酸化防止・老化抑制もできるし、さらに、ＭｇＯ、ＳｉＯ₂、ＭｎＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、ＳｉＣ、ＴｉＯ₂及びフリーカーボン等の主要構造原料のより合理的な配合によって、より強固耐用かつ耐高温の複合セラミックス製品を得ることができる。

（実施形態２）
本発明のある好ましい実施形態において、重量％で、主に以下の原料で調製して得られる複合セラミックスを用いる。
（原料並びにその比率）
ＭｇＯ：３―８％、ＳｉＯ₂：４―８％、ＭｎＯ₂：７―９％、Ａｌ₂Ｏ₃：４―９％、Ｃｒ₂Ｏ₃：７―９％、ＺｒＯ₂：６―９％、ＳｉＣ：１５―３０％、ＴｉＯ₂：３―５％、フリーカーボン：１．５―２％、負イオン粉末：３―５％、ゲルマニウム石：３―５％、ベスブ石：４―５％、カオリン：７―８％

本発明の実施形態において、複合セラミックスの負イオン放射量は１５００―２０００個／ｃｍ³であり、遠赤外線波長は４―２４μｍであり、遠赤外線の放射率は８０％を超え、８３―９５％であることが好ましい。

複合セラミックスの調製過程中の原料凝集現象を効果的に防止するために、本発明の実施形態が提供した複合セラミックスにはカチオン分散剤を更に含む。

また、カチオン分散剤はオクタデセニルアミン酢酸塩、アルキル四級アンモニウム塩、アミノプロピルアミンジオレイト、四級アミン塩、特別変性のポリアミノリン酸エステル塩中の１種類または少なくとも２種類であるが、これに限定されない。

また、カチオン分散剤は市販されている製品である。

本発明によれば、本発明の実施形態は、ＭｇＯ、ＳｉＯ₂、ＭｎＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、ＳｉＣ、ＴｉＯ₂、フリーカーボン、負イオン粉末、ゲルマニウム石、ベスブ石及びカオリンを上述の処方割合でボールミルに入れ、任意のカチオン分散剤を加え、均一にボールミルさせ、ふるいに掛けて鉄を除去し、加熱して活性化させてペーストを得、そして成形、ワックス除去、焼結、研磨を行うことによって、複合セラミックスを得るステップを含み、成形方式は熱ダイキャスト成形であることが好ましい複合セラミックスの製造方法を提供する。

上述の製造方法によれば、各原料成分をボールミルに均一に混合させて熱ダイキャスト成形で調製して複合セラミックスを得ることによって、複合セラミックス製品の寸法精度を効果的に保証できる。
また、ワックスの除去過程に複合セラミックス素材に均一な気孔が開き、効果的に製品と空気の接触面及び製品分子間の活性を増やし、複合セラミックス製品の十分な遠赤外線及び負イオン放射に寄与し、常に良い保健効果を発揮する。
該製造方法の過程が簡単で、操作しやすく、そして原料が入手しやすく、コストも低く、製品品質の均一性及び安定性を効果的に保証でき、大規模の生産に適し、製品の質量が高く、且つ保健機能を持続的に発揮することができる。

また、製造した複合セラミックスの質感が均一で細く、調製時セラミック泥が良い可塑性を有するようにするため、本発明の実施形態が提供する複合セラミックスの製造方法においては、ふるい掛けを実施するが、このふるい掛けに用いるメッシュが３００メッシュ以上である。

また、原料を十分に研磨するとともに、研磨過程に原料顆粒の凝集現象を防止するために、本発明の実施形態が提供した複合セラミックスの製造方法において、各原料成分を上述の処方割合でボールミルに入れ、４５−５０ｈの乾式ボールミルを行う。

また、乾式ボールミルの時間が４５ｈ、４６ｈ、４７ｈ、４８ｈ、４９ｈまたは５０ｈである。

また、原料の品質を向上させ複合セラミックス製品の性能及び外観に悪影響を与えないようにするために、本発明の実施形態が提供した複合セラミックスの製造方法において、各原料成分を上述の処方割合でボールミルに入れ均一にボールミルさせた後、ふるいに掛けて鉄を除去する必要がある。
電磁鉄除去器または希土類永久磁石鉄除去棒を選択して鉄除去を行い、鉄除去後の原料で、より高い性能及び外観の製品を製造する。

また、原料の成形及び焼結性能を向上させ、各成分が高い表面エネルギー及び活性化状態になるようにして可塑性を向上させるために、本発明の実施形態が提供した複合セラミックスの製造方法において、原料をふるいに掛けて鉄を除去した後に、さらに加熱活性化を行う。加熱活性化の温度が５５０―６５０℃であり、加熱活性化の時間が３．５―４．５ｈである。
加熱活性化処理が成形・焼結温度の低減に寄与し、省エネルギー化の効果を実現する。

また、活性化温度は一般５５０℃、５６０℃、５７０℃、５８０℃、５９０℃、６００℃、６１０℃、６２０℃、６３０℃、６４０または６５０℃であり、活性化時間は一般３．５ｈ、４．０ｈまたは４．５ｈであるが、これらに限定されない。

また、焼結温度は一般８５０℃、９００℃、９５０℃、１０００℃または１０５０℃であり、焼結時間は一般４ｈ、４．５ｈ、５ｈ、５．５または６ｈであるが、これらに限定されない。
焼結温度が高すぎると負イオンの放射量がかえって低減するが、焼結温度が８５０―１０５０℃程度であれば、最大限の負イオン放射量が得られる。

本発明の製造方法のある好ましい実施形態によれば、複合セラミックスの製造方法は、ＭｇＯ、ＳｉＯ₂、ＭｎＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、ＳｉＣ、ＴｉＯ₂、フリーカーボン、負イオン粉末、ゲルマニウム石、ベスブ石及びカオリンを上述の処方割合でボールミル中に入れ、任意のカチオン分散剤を加え、４８ｈで乾式ボールミルさせ、均一にボールミルさせて、ふるいに掛けて鉄を除去し、６００℃で加熱して４ｈ活性化してから、ミツロウとセラミックス専用分散剤を加えペーストに調製し、成形、ワックス除去、焼結及び研磨を行うことによって、複合セラミックスを得るステップを含む。
好ましくは、成形方式は熱ダイキャスト成形である。

好ましくは、成形方式はプレス成形であり、プレス成形して得られた素材に対して乾燥、仮焼及び焼結を行う。
乾燥温度が７５―８５℃であり、乾燥時間が１０―１２ｈであり、
仮焼温度が１０００―１１００℃であり、仮焼時間が７―９ｈであり、
焼結温度が１３００―１４００°であり、焼結時間が３―５ｈである。

より好ましくは、成形方式はプレス成形であり、プレス成形して得られた素材に対して８０℃で１２ｈ乾燥を行った後、１０５０℃で８ｈの仮焼を行い、そして１０３５℃で４ｈの焼結を行う。

好ましくは、成形方式は押出成形であり、押出成形して得られた素材に対して押出、成形及び焼結を行う。
押出温度が１７０―１９０℃であり、押出時間が２２―２４ｈであり、
成形温度が７５０―８５０℃であり、
焼結温度が１３００―１４００℃であり、焼結時間が３―５ｈである。

より好ましくは、成形方式は押出成形であり、押出成して得られた素材に対して１８０℃で２４ｈの押出を行った後、温度が８００℃までなった後成形を行い、そして１３５０℃で４ｈの焼結を行う。

また、セラミックス専用分散剤は市販されている製品であり、一般的にセラミックス専用分散剤ＤＬ―８８４またはＨＴ―５０３０を採用するが、これらに限定されない。

さらに、本発明の実施形態は、上述の複合セラミックスの家庭用電器製品における使用方法を提供する。

上述の複合セラミックスを応用した家庭用電器製品は、電器自体の機能に加え、良い保健効果を有する。常に遠赤外線及び負イオンを放射し、長期間対応の家庭用電器製品を使用すれば人体の新陳代謝を促進でき、疲労解消や老化抑制もでき、神経系統を鎮静でき、人体機能の改善や免疫力の向上もできる。

さらにまた、本発明の実施形態は、上述の複合セラミックスの送風機、温風器、浄水機または過熱水蒸気電子レンジにおける使用方法を提供する。

複合セラミックスを送風機及び温風器の吹き出し口に設置することによって、温風を本発明の実施形態の複合セラミックス構造に吹き付けると、負イオン及び遠赤外線を吹き出すことができ、人体に作用して直接の保健効果を奏する。すなわち人体の細胞を刺激し、新陳代謝や免疫力の向上を促進できる。
また、複合セラミックスをカートリッジとして浄水機内に設置すると、浄水機の水に対する滅菌や浄化を奏し、効果的に水中の重金属等の有害物質を吸着するとともに、水のＰＨを調節し、水中の溶解酸素を増やす。よって、長期間本発明の複合セラミックスカートリッジが設置される浄水機によって処理した水を飲むと、消化吸収の促進や体の微循環の改善を奏し、疲労解消、免疫力向上や老化抑制もできる。
さらに、複合セラミックスを過熱水蒸気電子レンジの内部に設置することによって、過熱水蒸気電子レンジの加熱時の水蒸気によって複合セラミックスを介して食材を加熱し、複合セラミックスから発生した遠赤外線及び負イオンが同時に食材に作用し、食材に対する滅菌効果を実現するとともに、食材の均一加熱を保証でき、食材の栄養成分を十分に保存し、良い食感・風味の食材を得、栄養と健康を両立させ、衛生的で安全である。

なお、本発明が提供した複合セラミックスをさらに他の家庭用電器製品、例えば扇風機、電気ケットル、美容機器または加湿器内に設置するか、または複合セラミックスで製造した空気浄化系統、水浄化系統等の各種類の電器機器も、本発明の保護範囲に含まれる。本発明が提供した複合セラミックスが設置された全ての家庭用電器製品も、本発明の保護範囲に含まれる。

以下、具体的な実施例と比較例を参照して本発明をより詳しく説明する。

（実施例１）
重量％で、以下のように原料を秤量し、調整する。
ＭｇＯ：１０％、ＳｉＯ₂：１０％、ＭｎＯ₂：１０％、Ａｌ₂Ｏ₃：１０％、Ｃｒ₂Ｏ₃：１０％、ＺｒＯ₂：１０％、ＳｉＣ：１５％、ＴｉＯ₂：４％、フリーカーボン：１％、負イオン粉末：４％、ゲルマニウム石：３％、ベスブ石：３％、カオリン：１０％。

複合セラミックスの製造方法は、ＭｇＯ、ＳｉＯ₂、ＭｎＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、ＳｉＣ、ＴｉＯ₂、フリーカーボン、負イオン粉末、ゲルマニウム石、ベスブ石及びカオリンを上述の処方割合でボールミルに入れ、任意のカチオン分散剤を加え、４８ｈの乾式ボールミルを行い、均一にボールミルさせ、４００メッシュのふるいに掛けて鉄を除去し、６００℃で４ｈ加熱して活性化させた後、ミツロウ及びセラミックス専用分散剤を加えペーストを調製し、熱ダイキャスト成形やワックス除去を行い、ｌ０００℃で５ｈ焼結を行い、研磨してから複合セラミックスを得る。

（実施例２）
重量％で、以下のように調製原料を秤量し、調整する。
ＭｇＯ：６％、ＳｉＯ₂：５％、ＭｎＯ₂：９％、Ａｌ₂Ｏ₃：５％、Ｃｒ₂Ｏ₃：８％、ＺｒＯ₂：６％、ＳｉＣ：４０％、ＴｉＯ₂：１％、フリーカーボン：１．５％、?イオン粉末：１％、ゲルマニウム石：５％、ベスブ石：４％、カオリン：８．５％。

複合セラミックスの製造方法は実施例１と同じである。

（実施例３）
重量％で、以下のように調製原料を秤量し、調整する。
ＭｇＯ：８％、ＳｉＯ₂：６％、ＭｎＯ₂：８％、Ａｌ₂Ｏ₃：７％、Ｃｒ₂Ｏ₃：８％、ＺｒＯ₂：８％、ＳｉＣ：３０％、ＴｉＯ₂：３％、フリーカーボン：２％、負イオン粉末：４％、ゲルマニウム石：４％、ベスブ石：４％、カオリン：８％。

複合セラミックスの製造方法は実施例１と同じである。

（実施例４）
重量％で、以下のように調製原料を秤量し、調整する。
ＭｇＯ：２％、ＳｉＯ₂：９％、ＭｎＯ₂：７％、Ａｌ₂Ｏ₃：１０％、Ｃｒ₂Ｏ₃：１０％、ＺｒＯ₂：８％、ＳｉＣ：３５％、ＴｉＯ₂：２％、フリーカーボン：０．５％、負イオン粉末：５％、ゲルマニウム石：１％、ベスブ石：３％、カオリン：７．５％。

複合セラミックスの製造方法は実施例１と同じである。

（実施例５）
重量％で、以下のように調製原料を秤量し、調整する。
ＭｇＯ：９％、ＳｉＯ₂：８％、ＭｎＯ₂：６％、Ａｌ₂Ｏ₃：９％、Ｃｒ₂Ｏ₃：６％、ＺｒＯ₂：９％、ＳｉＣ：３２％、ＴｉＯ₂：５％、フリーカーボン：１％、負イオン粉末：４％、ゲルマニウム石：４％、ベスブ石：１％、カオリン：６％。

複合セラミックスの製造方法は実施例１と同じである。

（実施例６）
重量％で、以下のように調製原料を秤量し、調整する。
ＭｇＯ：１０％、ＳｉＯ₂：４％、ＭｎＯ₂：９％、Ａｌ₂Ｏ₃：３％、Ｃｒ₂Ｏ₃：９％、ＺｒＯ₂：１０％、ＳｉＣ：２８％、ＴｉＯ₂：５％、フリーカーボン：２％、負イオン粉末：２％、ゲルマニウム石：４％、ベスブ石：５％、カオリン：９％。

複合セラミックスの製造方法は実施例１と同じである。

（実施例７）
原料成分は実施例３と同じである。

複合セラミックスの製造方法は、ＭｇＯ、ＳｉＯ₂、ＭｎＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、ＳｉＣ、ＴｉＯ₂、フリーカーボン、負イオン粉末、ゲルマニウム石、ベスブ石及びカオリンを上述の処方割合でボールミルに入れ、任意のカチオン分散剤を加え、４８ｈの乾式ボールミルを行い、均一にボールミルさせ、４００メッシュのふるいに掛けて鉄を除去し、６００℃で４ｈ加熱して活性化させた後、ミツロウ及びセラミックス専用分散剤を加えペーストを調製し、プレス成形を行い、素材を８０℃で１２ｈ乾燥させた後、１０５０℃で８ｈの仮焼を行い、そして１０３５℃で４ｈの焼結を行い、研磨して複合セラミックスを得る。

（実施例８）
原料成分は実施例３と同じである。

複合セラミックスの製造方法は、ＭｇＯ、ＳｉＯ₂、ＭｎＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、ＳｉＣ、ＴｉＯ₂、フリーカーボン、負イオン粉末、ゲルマニウム石、ベスブ石及びカオリンを上述の処方割合でボールミルに入れ、任意のカチオン分散剤を加え、４８ｈの乾式ボールミルを行い、均一にボールミルさせ、４００メッシュのふるいに掛けて鉄を除去し、６００℃で４ｈ加熱して活性化させた後、ミツロウ及びセラミックス専用分散剤を加え、ペーストを調製し、押出成形を行い、素材を１８０℃で２４ｈ押出させ、温度が８００℃までなった後成形を行い、そして１０３５℃で４ｈの焼結を行い、研磨して複合セラミックスを得る。

（比較例１）
重量％で、負イオン粉末０．２％、カオリン１１．８％を秤量し、調整する。他の原料成分は実施例３と同じである。

複合セラミックスの製造方法は実施例１と同じである。

（比較例２）
重量％で、秤量し、調整する。負イオン粉末７％、カオリン５％、他の原料成分は実施例３と同じである。

複合セラミックスの製造方法は実施例１と同じである。

（比較例３）
重量％で、ゲルマニウム石０．３％、カオリン１１．７％を秤量し、調整する。他の原料成分は実施例３と同じである。

複合セラミックスの製造方法は実施例１と同じである。

（比較例４）
重量％で、ゲルマニウム石７％、カオリン５％を秤量し、調整する。他の原料成分は実施例３と同じである。

複合セラミックスの製造方法は実施例１と同じである。

（比較例５）
重量％で、ベスブ石０．５％、カオリン１１．５％を秤量し、調整する。他の原料成分は実施例３と同じである。

複合セラミックスの製造方法は実施例１と同じである。

（比較例６）
重量％で、ベスブ石７％、カオリン５％を秤量し、調整する。他の原料成分は実施例３と同じである。

複合セラミックスの製造方法は実施例１と同じである。

（比較例７）
重量％で、ＳｉＣ５％、カオリン３３％を秤量し、調整する。他の原料成分は実施例３と同じである。

複合セラミックスの製造方法は実施例１と同じである。

（比較例８）
重量％で、ＳｉＣ４３％、ＭｇＯ２％、カオリン０％を秤量し、調整する。他の原料成分は実施例３と同じである。

複合セラミックスの製造方法は実施例１と同じである。

（比較例９）
従来のある複合セラミックスには、重量％で以下の原料が含まれる。
リチウムトルマリン：３２％、球粘土：５％、フリット：３０％、シリコン藻土：１０％、セピオライト：１８％、マグネシウム質粘土：５％、及びカルボキシメチルセルロース：上述の原料総重量の１２％、ワックス乳濁液：５％、ステアリン酸乳濁液：２％、及びグリセリン：４％。

その内、重量％で、フリットの組成として、以下の原料が含まれる。
ＳｉＯ₂：６９．３―７２．５％、Ａｌ₂Ｏ₃：５．４―６．５％、Ｆｅ₂Ｏ₃：０．１―０．２％、ＣａＯ：７．１―８．２％、ＭｇＯ：２．５―３．３％、Ｋ₂Ｏ：３．５―４．４％、Ｎａ₂Ｏ：８．３―１０．２％。

（検査及び結果評価）
本発明の実施例１―８、比較例１―６及び比較例９の複合セラミックスに対して、以下の検査を行った。ただし、負イオンの放射量は中国建材工業環境検出センターで検査され、遠赤外線放射率及び波長は中国計量科学研究院で検査されたものである。検査結果を表１に示す。

表１から分かるように、比較例１―６及び比較例９に比べて、実施例１―８で製造された複合セラミックスには、上述の特定成分が上述の含有量で機能原料である負イオン粉末、ゲルマニウム石、ベスブ石を含有するので、得られた複合セラミックス自体が長期間遠赤外線及び負イオンを放射する作用を有する。よって、この複合セラミックスを家庭用電器製品に設置すれば、良い保健効果が期待される。

その内、実施例３で得られた複合セラミックスについては、上述のように機能原料と他の原料との配合によって、最良の負イオン及び遠赤外線放射能力を得る。
本発明で得られた複合セラミックスの負イオン放射量は１５００―２０００個／ｃｍ³であり、遠赤外線の放射波長は５―２４μｍであり、遠赤外線の放射率は８３―９５％まで達する。
従って、本発明の実施例が提供する複合セラミックスを設置した家庭用電器製品を使用すれば、より人体機能を改善し、免疫系統と心臓血管系統の機能を向上させ、新陳代謝を促進し、疲労解消や老化抑制もでき、神経系統を鎮静できるとともに、抗菌抑菌の機能を有し、長期間の保健作用を発揮することができる。

一方、比較例１では、負イオン粉末の含有量が実施例３における含有量より低いので、実施例３の複合セラミックスの方が、負イオン発生量も保健性もより高い。

比較例２では負イオン粉末の含有量が実施例３における含有量より高いものの、含有量に見合った負イオン発生量の増加がみられなかった。
即ち、比較例２では負イオン粉末の含有量が多すぎ、材料のコストが高くなる反面、複合セラミックスの負イオン発生量が増加せず、要求性能を満たせない。
以上より、本発明は負イオン粉末の含有量が適正で、生産コストを低減するばかりではなく複合セラミックスの良い負イオン発生量を保証できる。

比較例３では、ゲルマニウム石の含有量が実施例３における含有量より低いので、実施例３の複合セラミックスの方が遠赤外線の放射率も保健性能もより高い。

比較例４ではゲルマニウム石の含有量が実施例３における含有量より高いものの、遠赤外線放射率が実施例３より高いとは言えない。即ち、比較例４では複合セラミックスの保健性能については実施例３より高くないのに材料コストの増加につながり、要求性能を満たせない。
以上より、本発明のゲルマニウム石の含有量が適正で、生産コストを低減するばかりではなく複合セラミックスの高い遠赤外線放射率を保証でき、良い保健効果を実現することができる。

比較例５ではベスブ石の含有量が実施例３における含有量より低いので、実施例３の方が複合セラミックスの遠赤外線放射率も保健性能もより高い。

比較例６ではベスブ石の含有量が実施例３より高いものの、遠赤外線放射率が実施例３より高いとは言えない。即ち、比較例６では複合セラミックスの保健性能については実施例３より高くないのに材料コストの増加につながり、要求性能を満たせない。
以上より、本発明のベスブ石の含有量が適正で、生産コストを低減するばかりではなく複合セラミックスの高い遠赤外線放射率を保証し、良い保健効果を実現することができる。

比較例９は従来の複合セラミックスである。リチウムトルマリンの含有量が本発明の実施例１―８中の負イオン粉末の含有量より顕著に高いが、本発明の実施例１−８に比べ、複合セラミックスの負イオン発生量及び遠赤外線放射率が相対的に低い。
以上より、本発明の複合セラミックスの材料含有量がより適正であり、且つ保健性能がより高い。

なお、本発明の実施例１―８、比較例７―９の複合セラミックスに対して力学特性を検査した。結果を表２に示す。

表２から分かるように、比較例７―９に比べて、本発明の実施例１―８の複合セラミックス材料は高い力学性能を有する。曲げ強度が高く、破断しにくく、且つ硬さが高い。よって、使用する場合に製品の高い耐磨耗性を保証できるので、長い使用寿命を有する。
同時に、本発明の実施例１―８の複合セラミックスは高い保健性能を有するので、総合的な性能に優れ、高い機械力学性能と保健効果を両立させることができる。

その内、比較例７ではＳｉＣの含有量が実施例３における含有量より低いので、実施例３の複合セラミックスの方が高い破断靭性、曲げ強度とビッカース硬さを有する。

比較例８では、ＳｉＣの含有量が実施例３における含有量より高いのに、破断靭性、曲げ強度とビッカース硬さが実施例３より高くないので、材料コストの増加につながり、要求性能を満たせない。
以上より、本発明のＳｉＣの含有量が適正で、硬さが高く、高い耐磨耗性、靭性と曲げ強度を保証でき、効果的に破断防止や高い耐圧を実現する。

比較例９では、複合セラミックスの力学性能も実施例３より顕著に低い。

以上のように、本発明の複合セラミックスは、常に遠赤外線及び負イオンを放射し、長期間の保健作用を果し、人体機能の改善に寄与する。すなわち、免疫系統と心臓血管系統の機能を向上させ、新陳代謝を促進し、疲労解消や老化抑制もでき、神経系統を鎮静できるとともに、抗菌抑菌の機能を有する。
また、本発明の複合セラミックスは適正な硬さ、曲げ強度と破断靭性を有するので、耐磨耗性が高い。
さらに、酸化防止もでき、高い化学安定性を有するため、広く家庭用電器製品（例えば送風機、温風器、浄水機または過熱水蒸気電子レンジ等）中に応用できる。
以上より、本発明の複合セラミックスを使用した家庭用電器製品は電器機能と保健性能を兼ね備え、寿命が長い。

以上、具体的な実施例によって本発明を説明したが、本発明の精神と範囲から逸脱しない限り、様々な変更と修正を加えることが可能である。従って、本発明の範囲内の全ての変更と修正は特許請求の範囲に含まれることが明らかである。

Claims

重量％で、原料として、
ＭｇＯ：１―１０％、ＳｉＯ₂：２―１０％、ＭｎＯ₂：５―１０％、Ａｌ₂Ｏ₃：ｌ―１０％、Ｃｒ₂Ｏ₃：５―１０％、ＺｒＯ₂：５―１０％、ＳｉＣ：１０―４０％、ＴｉＯ₂：１―５％、フリーカーボン：０．５―２％、負イオン粉末：１―５％、ゲルマニウム石：１―５％、ベスブ石：２―５％、カオリン：５―１０％
の比率で調製して得られることを特徴とする複合セラミックス。
重量％で、原料として、
ＭｇＯ：２―８％、ＳｉＯ₂：２―８％、ＭｎＯ₂：６―１０％、Ａｌ₂Ｏ₃：２―１０％、Ｃｒ₂Ｏ₃：６―９％、ＺｒＯ₂：６―１０％、ＳｉＣ：１２―３５％、ＴｉＯ₂：２―５％、フリーカーボン：１―２％、負イオン粉末：２―５％、ゲルマニウム石：２―５％、ベスブ石：３―５％、カオリン：６―９％
の比率で調製して得られることを特徴とする請求項１に記載の複合セラミックス。
重量％で、原料として、
ＭｇＯ：３―８％、ＳｉＯ₂：４―８％、ＭｎＯ₂：７―９％、Ａｌ₂Ｏ₃：４―９％、Ｃｒ₂Ｏ₃：７―９％、ＺｒＯ₂：６―９％、ＳｉＣ：１５―３０％、ＴｉＯ₂：３―５％、フリーカーボン：１．５―２％、負イオン粉末：３―５％、ゲルマニウム石：３―５％、ベスブ石：４―５％、カオリン：７―８％
の比率で調製して得られることを特徴とする請求項２に記載の複合セラミックス。
さらに、カチオン分散剤を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の複合セラミックス。
ＭｇＯ、ＳｉＯ₂、ＭｎＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、ＳｉＣ、ＴｉＯ₂、フリーカーボン、負イオン粉末、ゲルマニウム石、ベスブ石及びカオリンを所定の処方割合でボールミルに入れ、任意のカチオン分散剤を加え、均一にボールミルさせ、ふるいに掛けて鉄を除去し、加熱して活性化させてペーストを得、そして成形、ワックス除去、焼結、研磨を行うことによって、複合セラミックスを得るステップを含み、
成形方式は熱ダイキャスト成形であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合セラミックスの製造方法。
各原料成分を所定の処方割合でボールミルに加え、４５―５０ｈの乾式ボールミルを行うことを特徴とする請求項５に記載の製造方法。
加熱活性化の温度は５５０―６５０℃であり、加熱活性化の時間は３．５―４．５ｈであることを特徴とする請求項６に記載の製造方法。
ＭｇＯ、ＳｉＯ₂、ＭｎＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、ＳｉＣ、ＴｉＯ₂、フリーカーボン、負イオン粉末、ゲルマニウム石、ベスブ石及びカオリンを所定の処方割合でボールミル中に入れ、任意のカチオン分散剤を加え、４８ｈで乾式ボールミルさせ、均一にボールミルさせて、ふるいに掛けて鉄を除去し、６００℃で加熱して４ｈ活性化してから、ミツロウとセラミックス専用分散剤を加えペーストに調製し、成形、ワックス除去、焼結及び研磨を行うことによって、複合セラミックスを得るステップを含み、
成形方式は熱ダイキャスト成形であり、
成形方式はプレス成形であり、プレス成形して得られた素体に対して乾燥、仮焼及び焼結を行い、乾燥温度が７５―８５℃であり、乾燥時間が１０―１２ｈであり、仮焼温度が１０００―１１００℃であり、仮焼時間が７―９ｈであり、焼結温度が１３００―１４００°であり、焼結時間が３―５ｈであり、
成形方式は押出成形であり、押出成形して得られた素体に対して押出、成形及び焼結を行って得られ、押出温度が１７０−１９０℃であり、押出時間が２２―２４ｈであり、成形温度が７５０―８５０℃であり、焼結温度が１３００―１４００℃であり、焼結時間が３−５ｈであることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の製造方法。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合セラミックスの家庭用電器製品における使用方法。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合セラミックスの送風機、温風器、浄水機または過熱水蒸気電子レンジにおける使用方法。