專利名稱：具有紅外輻射和抑菌功能的陶瓷粉料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有紅外輻射功能和抑菌功能的固溶堇青石體系陶瓷粉料及其制備方法，屬紅外輻射材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
紅外輻射陶瓷粉料是一種采用氧化物為原料，采用陶瓷加工技術(shù)制備而成，在紅外波段具有較高輻射率的陶瓷材料。紅外輻射能被物體所吸收，熱效應(yīng)是紅外輻射的重要特征。當(dāng)紅外輻射作用于人體時(shí)能被皮膚吸收并轉(zhuǎn)化成熱能，使血管擴(kuò)張、血流改善，提高細(xì)胞和生物酶的活性，調(diào)動(dòng)和增強(qiáng)人體自身的免疫能力，從而紅外輻射可以起到醫(yī)療保健作用。此外，由于紅外輻射具有一定的穿透力，能夠穿透細(xì)胞壁，破壞細(xì)菌體新陳代謝和生長(zhǎng)繁殖的環(huán)境，因此紅外輻射具有一定的抑菌作用。近年來(lái)，紅外輻射陶瓷材料在節(jié)能加熱與干燥、紅外紡織織物、紅外保健產(chǎn)品、農(nóng)用薄膜、保鮮薄膜、紅外輻射建筑材料等方面得到廣泛應(yīng)用。朱小平、饒瑞等人研制出性能優(yōu)良的紅外輻射材料(見(jiàn)《紅外技術(shù)》1998年20卷第1期36～39頁(yè)、《材料導(dǎo)報(bào)》1999年13卷第1期65～69頁(yè))。但目前性能優(yōu)良的紅外輻射陶瓷材料中普遍采用了Fe2O3、Mn2O3、Co2O3、CuO、Cr2O3、NiO等過(guò)渡金屬氧化物，不僅原料成本較高，而且紅外輻射材料為黑色或深色，限制和影響了紅外輻射材料在一些領(lǐng)域的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是提供一種顏色為白色、具有較好紅外輻射性能和抑菌功能的陶瓷粉料及其制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種紅外輻射陶瓷粉料，其主要組成為38～42％Al2O3、40～46％SiO2、10～16％MgO、1～10％ZnO(或1～11％TiO2)，將上述組成范圍內(nèi)各種成份混合后，采用陶瓷加工技術(shù)制備紅外輻射陶瓷粉料。上述百分比均為重量百分比。
本發(fā)明還提供了上述紅外輻射陶瓷粉的制備方法，采用Al2O3、SiO2、MgO、ZnO(或TiO2)為原料按一定比例混合，濕法球磨8～16小時(shí)，料∶球∶水的比例為1∶2∶1.5，在80～100℃下干燥，然后放入剛玉坩堝內(nèi)，在1320～1420℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行固相合成，固相合成時(shí)間為2～6小時(shí)，形成Zn(或Ti)固溶堇青石結(jié)構(gòu)的白色合成產(chǎn)物，合成產(chǎn)物研磨成細(xì)粉，過(guò)200～500目篩，制成粒度為10～30μm的陶瓷粉料。
經(jīng)紅外輻射性測(cè)試證明，本發(fā)明的陶瓷粉料具有優(yōu)良的紅外輻射性能，其法向全波段輻射率為0.87～0.90，8μm～25μm波段的輻射率為0.90～0.94，8μm～14μm波段的輻射率為0.88～0.94，14μm～25μm波段的輻射率為0.91～0.94。
經(jīng)抑菌功能的檢測(cè)證明，本發(fā)明的紅外輻射陶瓷粉料對(duì)尿素八疊球菌、金黃色葡萄球菌有明顯的抑菌作用。抑菌功能檢測(cè)的基本方法是將紅外輻射陶瓷粉料壓制成φ13×2mm的圓片狀樣品；采用尿素八疊球菌、金黃色葡萄球菌為檢測(cè)菌種，接種在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)液中，培養(yǎng)至對(duì)數(shù)期；取培養(yǎng)液離心收集細(xì)胞，用無(wú)菌生理鹽水洗滌2次，懸浮于生理鹽水中，振蕩均勻，平板菌落計(jì)數(shù)；取3ml上述菌懸液，放入無(wú)菌玻璃瓶中，加入圓片狀陶瓷粉料樣品，24～48小時(shí)后取樣，進(jìn)行活菌計(jì)數(shù)，并計(jì)算抑菌率。檢測(cè)結(jié)果表明，紅外輻射陶瓷粉料對(duì)上述菌種的抑菌率達(dá)到84.1％～100％。
本發(fā)明所用原料均為普通原料，且制備方法簡(jiǎn)單，因而本發(fā)明的成本較低。
本發(fā)明的陶瓷粉料具有優(yōu)良的紅外輻射性能和顯著的抑菌功能，而且陶瓷粉料為白色，應(yīng)用范圍廣，特別適用于紅外輻射建筑內(nèi)墻涂料、紅外輻射陶瓷釉面磚、紅外紡織織物、紅外保健用品等紅外產(chǎn)品。


圖1具有紅外輻射功能和抑菌功能的固溶堇青石體系陶瓷材料合成工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1按重量百分比為40.1％Al2O3、43.3％SiO2、15.0％MgO、1.6％ZnO的配方，將各種成分進(jìn)行混合，濕法球磨16小時(shí)，料∶球∶水的比例為1∶2∶1.5，料漿在80～100℃下干燥，然后放入坩堝中在1400℃下固相合成4小時(shí)，固相合成產(chǎn)物經(jīng)研磨后過(guò)250目篩，制成白色陶瓷粉料。
陶瓷粉料的法向全波段輻射率為0.89，8μm～25μm波段的輻射率為0.92，8μm～14μm波段的輻射率為0.90，14μm～25μm波段的輻射率為0.94。陶瓷粉料對(duì)尿素八疊球菌的抑菌率為100％，對(duì)金黃色葡萄球菌的抑菌率為86.7％。
實(shí)施例2～實(shí)施例7

以上百分比均為重量百分比。按以上配比參照實(shí)例1的方法即可獲得對(duì)應(yīng)的紅外輻射陶瓷粉料。
權(quán)利要求
1.一種紅外輻射陶瓷粉料，主要組成為Al2O3、SiO2、MgO、ZnO(或TiO2)等，其特征在于按重量百分比為38～42％Al2O3、40～46％SiO2、10～16％MgO、1～10％ZnO(或1～11％TiO2)，將上述組成范圍內(nèi)的各種成份混合后采用陶瓷加工技術(shù)制成白色的Zn(或Ti)固溶堇青石體系陶瓷粉料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述紅外輻射陶瓷粉料的制備方法，其特征在于以Al2O3、SiO2、MgO、ZnO(或TiO2)為原料，按一定比例進(jìn)行混合、球磨、干燥、高溫固相合成、研磨和過(guò)篩，制成紅外輻射陶瓷粉料，其中濕法球磨8～16小時(shí)，料∶球∶水的比例為1∶2∶1.5，在80～100℃下干燥，固相合成溫度為1320～1420℃，固相合成時(shí)間為2～6小時(shí)，陶瓷粉料過(guò)200～500目篩，粉料的粒度為10～30μm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有紅外輻射功能和抑菌功能的固溶堇青石體系陶瓷粉料及其制備方法。該陶瓷粉料的主要組成為Al
文檔編號(hào)C04B35/10GK1587190SQ200410060860
公開(kāi)日2005年3月2日 申請(qǐng)日期2004年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月16日
發(fā)明者徐慶, 陳文 , 劉曉芳, 張楓, 劉維華, 黃端平, 孫華君 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)