專利名稱：與人體輻射、吸收場相匹配的特種陶瓷能量輻射器件的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種與人體輻射、吸收場相匹配的特種陶瓷能量輻射器件的生產(chǎn)工藝，屬特種陶瓷能量輻射器件的生產(chǎn)工藝技術領域。
背景技術：
目前，遠紅外直熱式輻射元件的生產(chǎn)工藝不穩(wěn)定，掌握困難，生產(chǎn)出的遠紅外直熱式輻射元件的結構不牢固，熱慣性大，易爆裂，而且每一部位的電阻值基本一致，變化不大，因此，其輻射波長亦變化不大，即輻射帶寬較窄，不能與人體輻射、吸收場相匹配，對人體的保健、疾病的治療效果不好；

發(fā)明內容
眾所周知，人體的溫度大約在37℃左右，各部位的溫度都有所不同，也就是說，人體各部位的輻射(場)電磁波長也有所不同，波長隨溫度的變化而變化；凡高于熱力學溫度零度(-273.15℃)的物體，由于物體內分子的熱運動，都會發(fā)射各種波長的電磁輻射，對于理想的輻射源而言，其輻射的能量與溫度和波長的關系，符合普朗克輻射定律Mλ=C1λ5·1eC2/λT-1]]>其中Mλ為黑體單位面積在溫度T時、在λ波長處的輻射功率；λ為波長；T為熱力學溫度；C1、C2為常數(shù)；根據(jù)普朗克定律和維恩位移定律結合人體所需要的各種主要的峰值波長，如手心30℃＝9654nm(納米)，腦38℃＝9313nm(納米)；因此，本發(fā)明即是研制出一種與人體輻射、吸收場相匹配的特種陶瓷能量輻射器件的生產(chǎn)工藝，解決生產(chǎn)工藝穩(wěn)定和容藝掌握的問題，使制成的特種陶瓷能量輻射器件輻射波長范圍在6000nm～13000nm之間，達到對人體的保健、疾病的治療的作用；解決輻射器件升溫速度慢、易起層、易剝離脫落、熱慣性大、全法向發(fā)射率較低、頻帶范圍過窄、輻射不穩(wěn)定、冷熱交變性能不好的問題；與人體輻射、吸收場相匹配的特種陶瓷能量輻射器件的生產(chǎn)工藝一、基料的配制按重量比取百分之二十至三十的由三氧化二鋁(10～25)％、二氧化硅(50～80)％、氧化銅(0.5～2.0)％、氧化鎂(0.5～2.5)％；三氧化二鐵(0.1～0.5)％、二氧化鈦(0.1～0.5)％、組成并經(jīng)粉碎研磨后的混合料，百分之四十至五十的三氧化二鋁，百分之二十四至三十二的含有(30～36)％鉀長石、(30～36)％方解石、(16～24)％石英、(10～18)％硼的熔塊，百分之八十至一百二十的水，百分之一百二十至一百八十的瓷球，放入球磨機中進行球磨50至60小時；取出甩干，將溶于水的堿性物質和水排除，使基料的含水量小于20％；將甩干后的基料用手掰成2至3厘米的小塊后進行烘干，使含水量小于1.5～3％；再用粉碎機粉碎、經(jīng)30目篩過篩制得基料；二、坯料的配制按重量比取瓷球∶硅粉＝1.5～2.5∶0.5～1.5，經(jīng)球磨8～10小時后，取硅粉(15～25)％、基料(75～85)％均勻混合后球磨，再用40目篩篩除瓷球，按硅粉和基料∶油酸∶水＝90～110∶1～3∶7～8的比例配制成坯料；三、成型、燒結成型將配制的坯料進行輪碾20～30分鐘，使水和油酸均勻分布在混合的硅粉和基料中，用模具壓制成成型兩端有孔的長方體片子；燒結按燒結溫度高低分三個階段，即室溫～300℃低溫階段，為物理過程，使片子干燥、排水；300℃～950℃分解氧化階段；950℃～1260℃即燒成最高溫度的高溫階段；最后為冷卻階段，即由燒成最高溫度逐漸冷卻至室溫階段，取出片子等待涂銀；四、銀漿的配制按重量比取料比為氧化銀∶氧化鉍∶松香∶蓖麻油∶松節(jié)油＝80～100∶1～2∶33～35∶5～7∶33～35；而鋼球∶料＝1∶1.42～1.79，經(jīng)球磨后制成銀漿，其稠度可用松節(jié)油來調整，其粘度可用蓖麻油來調整；五、涂銀、烘干、燒滲將銀漿涂于片子的兩端，在溫度為110～130℃條件下烘干1～2小時后再燒滲，在溫度為180～300℃條件下，在30～50分鐘的燒滲時間內，松香的分解需要大量的氧，從而加速了氧化銀的分解，使大量的銀滲入片子的兩端與其緊密結合為一體形成良好的接觸電極。
有益效果及生產(chǎn)工藝的優(yōu)點和特點在高溫下促其發(fā)生物理和化學變化，將硼元素擴散到硅元素當中，形成不均勻分布的電阻值，再利用氧化銀進行燒滲工藝，將氧化銀轉變?yōu)殂y使硼與硅高溫擴散后形成的電阻有良好的歐姆接觸(電極)。
該工藝首次嘗試將半導體擴散特性原理用至特種陶瓷能量輻射器件的生產(chǎn)工藝當中，通過試驗和試生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝非常穩(wěn)定，而且容易掌握，該工藝與普通陶瓷工藝和半導體工藝不同1、普通陶瓷工藝只需要燒制成型器皿和制品，不需要有導電和能量輻射的功能；2、半導體工藝則利用硅摻雜(硼、銻等)導電，制造出各種不同的電器件。
該工藝是陶瓷工藝和半導體部分工藝的結合，使導電體和輻射體為一體的新型工藝，利用這種工藝制造出的能量輻射器件，具有體積小、升溫速度快、不起層、不剝離脫落、熱慣性小、全法向發(fā)射率高、頻帶寬、輻射穩(wěn)定、冷熱交變性能好的優(yōu)點、特點和有益效果。
具體實施例方式與人體輻射、吸收場相匹配的特種陶瓷能量輻射元件的生產(chǎn)工藝一、基料的配制按重量比取百分之二十六的由三氧化二鋁(21.7％)、二氧化硅(74％)、氧化銅(1.5％)、氧化鎂(2％)、三氧化二鐵(0.4％)、二氧化鈦(0.4％)組成并經(jīng)粉碎研磨后的混合料，百分之四十六的三氧化二鋁，百分之二十八含有33％鉀長石、33％方解石、20％石英和14％硼的熔塊，百分之百的水，百分之一百五十的瓷球，放入球磨機中進行球磨50至60小時；取出甩干，將溶于水的堿性物質和水排除，使基料的含水量小于20％；將甩干后的基料用手掰成2至3厘米的小塊進行烘干，使含水量小于1.5～3％；再用粉碎機粉碎、經(jīng)30目篩過篩制得基料。
二、坯料的配制按重量比取瓷球∶硅粉＝2∶1，經(jīng)球磨8～10小時后，取20％硅粉、80％基料均勻混合后球磨，其配比可根據(jù)對制作出的特種陶瓷能量輻射器件電阻值大小進行調整，如要求小阻值，則增加硅粉的比例，如要求大阻值，則減小硅粉的比例；球磨后的硅粉和基料的混合料，再用40目篩篩除瓷球，按硅粉和基料∶油酸∶水＝100∶2∶7.5的比例配制成坯料。
三、成型、燒結成型將配制成的坯料進行輪碾20～30分鐘，使水和油酸均勻分布在混合的硅粉和基料中，用模具壓制成成型兩端有孔的長方體片子；燒結燒結過程中是物理變化和化學反應交錯進行，變化復雜，如體積收縮、硼向硅中擴散、液相的出現(xiàn)、晶型的轉變，燒結按溫度的高低分三個階段進行，即室溫～300℃的低溫階段，為物理過程，使片子干燥、排水，使粒子靠近，片子有少量收縮；300℃～950℃為分解氧化階段，片子內部發(fā)生了較復雜的物理和化學變化，結晶水和碳酸鹽開始分解，有機物、油酸被氧化，石英晶型少量轉化，小部分液相產(chǎn)生；950℃～1260℃即燒成最高溫度為高溫階段，鉀長石、方解石、石英開始熔化，硼向硅中繼續(xù)擴散，繼續(xù)排除結晶水，使片子的電阻減??；在這一階段中，燒結溫度的變化與片子的長度和電阻值有密切關系，提高燒結溫度時，收縮率增大、電阻值變小，降低燒結溫度時，電阻值變大，收縮率減??；最后為冷卻階段，即由燒成最高溫度逐漸降低至室溫階段，取出片子等待涂銀。
四、銀漿的配制按重量比取料比為氧化銀∶氧化鉍∶松香∶蓖麻油∶松節(jié)油＝95∶1.5∶35∶5.5∶34；而鋼球∶料＝1∶1.71，經(jīng)球磨制成銀漿，其稠度可用松節(jié)油來調整，其粘度可用蓖麻油來調整。
五、涂銀、烘干、燒滲將銀漿涂于片子的兩端，在溫度為120℃條件下烘干1.5小時后再燒滲，在溫度為300℃條件下，40分鐘的燒滲時間內，松香的分解需要大量的氧，從而加速了氧化銀的分解，使大量的銀滲入片子的兩端與其緊密結合為一體形成良好的接觸電極。
與人體輻射、吸收場相匹配的特種陶瓷能量輻射器件的生產(chǎn)工藝中的原材料分布較廣、選取容易，生產(chǎn)工藝非常穩(wěn)定，而且容易掌握，制成的與人體輻射、吸收場相匹配的特種陶瓷能量輻射器件，具有阻值分布不均勻、體積小、升溫速度快、不起層、不剝離脫落、熱慣性小、全法向發(fā)射率高、頻帶寬、輻射穩(wěn)定、冷熱交變性能好、用于保健和醫(yī)療儀器中還具有效果好和療效高的優(yōu)點、特點和有益效果。
權利要求
1.一種與人體輻射、吸收場相匹配的特種陶瓷能量輻射器件的生產(chǎn)工藝，其特征在于a、基料的配制按重量比取由三氧化二鋁(10～25)％、二氧化硅(50～80)％、氧化銅(0.5～2.0)％、氧化鎂(0.5～2.5)％、三氧化二鐵(0.1～0.5)％、二氧化鈦(0.1～0.5)％組成并經(jīng)粉碎研磨后混合料的百分之二十至三十，百分之四十至五十的三氧化二鋁，百分之二十四至三十二的的熔塊，百分之八十至一百二十的水，百分之一百二十至一百八十的瓷球，經(jīng)球磨、甩干、烘干、粉碎、過篩制得基料；b、坯料的配制按重量比取瓷球∶硅粉＝1.5～2.5∶0.5～1.5，經(jīng)球磨8～10小時后，取硅粉(15～25)％、基料(75～85)％均勻混合后球磨，再用40目篩篩除瓷球，按硅粉和基料∶油酸∶水＝90～110∶1～3∶7～8的比例配制成坯料；c、成型、燒結成型將配制成的坯料經(jīng)輪碾、模具壓制成型為兩端有孔的長方體片子；燒結按燒結溫度高低分三個階段進行，再經(jīng)冷卻階段后，取出片子等待涂銀；d、銀漿的配制按重量比取料比為氧化銀∶氧化鉍∶松香∶蓖麻油∶松節(jié)油＝80～100∶1～2∶33～35∶5～7∶33～35；而鋼球∶料＝1∶1.42～1.79，球磨后制成銀漿，其稠度可用松節(jié)油來調整，其粘度可用蓖麻油來調整；e、涂銀、烘干、燒滲將銀漿涂于片子的兩端，經(jīng)烘干、燒滲制成與人體輻射、吸收場相匹配的特種陶瓷能量輻射器件。
2.如權利要求1所述的與人體輻射、吸收場相匹配的特種陶瓷能量輻射器件的生產(chǎn)工藝，其特征在于基料的配制工藝中，放入球磨機中進行球磨的時間為50至60小時；甩干是將溶于水的堿性物質和水排除，使基料的含水量小于20％～25％；將甩干后的基料用手掰成2至3厘米的小塊后進行烘干，使含水量小于1.5～3％；再用粉碎機粉碎、經(jīng)30目篩過篩制得基料。
3.如權利要求1所述的與人體輻射、吸收場相匹配的特種陶瓷能量輻射器件的生產(chǎn)工藝，其特征在于熔塊內含有(30～36)％的鉀長石、(30～36)％的方解石、(16～24)％的石英、(10～18)％的硼。
4.如權利要求1所述的與人體輻射、吸收場相匹配的特種陶瓷能量輻射器件的生產(chǎn)工藝，其特征在于成型、燒結工藝中，輪碾時間為20～30分鐘，使水和油酸均勻分布在混合的硅粉和基料中；燒結燒結溫度的三個階段，一是室溫～300℃低溫階段，為物理過程，使片子干燥、排水；二是300℃～950℃分解氧化階段；三是950℃～1260℃即燒成最高溫度的高溫階段。
5.如權利要求1所述的與人體輻射、吸收場相匹配的特種陶瓷能量輻射器件的生產(chǎn)工藝，其特征在于涂銀、烘干、燒滲工藝中，烘干溫度為110～130℃條，烘干時間是1～2小時；燒滲溫度為180～300℃，燒滲時間在30～50分鐘，在此溫度下，松香的分解加速了氧化銀的分解，使大量的銀滲入片子的兩端與其緊密結合為一體形成良好的接觸電極。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種與人體輻射、吸收場相匹配的特種陶瓷能量輻射器件生產(chǎn)工藝,屬特種陶瓷能量輻射器件生產(chǎn)工藝技術領域;本發(fā)明解決了生產(chǎn)工藝不穩(wěn)定、不易掌握、制得的輻射器件升溫速度慢、阻值分布均勻、冷熱交變性能不好的問題,本發(fā)明采用不同重量比的三氧化二鋁、二氧化硅、氧化銅、氧化鎂、三氧化二鐵、二氧化鈦為原料經(jīng)粉碎研磨與成份為鉀長石、方解石、石英、硼的熔塊、三氧化二鋁、水、瓷球配制后,再球磨、過篩、甩干、烘干、粉碎、過篩制成基料,按一定重量比將基料與硅粉混合在一起,加油酸和水,混合配制成坯料,經(jīng)輪碾、成型、高溫燒結,兩端涂上銀漿,經(jīng)烘干、高溫燒滲的一系列生產(chǎn)工藝,制成特種陶瓷能量輻射器件,該輻射器件用于保健和醫(yī)療儀器中,具有保健效果好和醫(yī)療療效高的優(yōu)點和有益效果。
文檔編號C04B41/51GK1367154SQ02102970
公開日2002年9月4日 申請日期2002年2月9日 優(yōu)先權日2002年2月9日
發(fā)明者王祥林 申請人:王祥林