專利名稱：一種多功能環(huán)保催化陶瓷及其制作工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陶瓷及制作工藝，具體地說是指一種多功能環(huán)保催化陶瓷及其制作工藝。
背景技術(shù)：
由于現(xiàn)代化生產(chǎn)大量使用有機化合物和化學(xué)制劑，以及在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中和水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn) 中大量使用添加濟和抗生素，使得空氣、水源、土壤被嚴(yán)重污染，人們的飲食安全受到危 害，出現(xiàn)了兒童性早熟、癌癥、腫瘤、畸形(基因突變)、腦心血管病增加，成年人出現(xiàn) 頭痛、失眠、便秘和抵抗力低下等癥狀。針對這種狀況，人們進(jìn)行了各種各樣的探索，以 研究對策。對功能材料的研究正是人們的一種努力，功能材料可廣泛應(yīng)用于人們的日常生 活中，主要是利用功能材料對空氣、水、食物等進(jìn)行殺菌、凈化等作用，或者利用功能材 料直接對人體進(jìn)行作用，促進(jìn)人體健康。
例如，中國專利200410061656. 0號公開的"經(jīng)絡(luò)保健刮痧板和納米養(yǎng)生珠用納米陶 瓷復(fù)合材料及其制備方法"、中國專利96106477. 3號公開的"保健、抗菌多功能陶瓷釉及 其陶瓷制品"、中國專利02115844.4號公開的"抗菌陶瓷的生產(chǎn)方法"、中國專利 02125487. 7號公開的"多功能健康陶瓷材料及其制備方法和用途"、中國專利91101730. 5 號公開的"遠(yuǎn)紅外陶瓷及其制造方法"、中國專利98110953. 5號公開的"遠(yuǎn)紅外輻射功能 陶瓷及應(yīng)用其進(jìn)行貯存式酒類陳釀方法"等等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種具有抑菌防菌、活化水、酒類催陳、農(nóng)牧水產(chǎn)業(yè)生產(chǎn) 的催肥促長等多功能的環(huán)保催化陶瓷及其制作工藝。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 一種多功能環(huán)保催化陶瓷，包括陶瓷基體及覆蓋于陶瓷基 體表面的功能層，該功能層由以下重量比的各組分配制而成A1203為40-60%、 Si02為 8-21 % 、 Ti02為8-25 % 、 Zn0為5-10 % 、 SiC為1. 5-7 % 、 Si3N4為1-5 % 、 (LaO. 05Y0. 05Ce0. 3Zr0. 6)02為3—8% 。
前述一種多功能環(huán)保催化陶瓷的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟l)將所述重量比的A1203 、SiC、 Si3N4、 (La0.05Y0.05Ce0.3Zr0.6)02粉體分別與水按1: 1的重量比混合，攪拌均勻 并靜置，形成漿料；2)配置貴金屬溶液，其中貴金屬與水或酒精的重量比為1: 1000至 1: 2000，將所述重量比的Si02、 Ti02、 ZnO粉體分別與所述貴金屬溶液混合，進(jìn)行超聲波 分散處理，然后將所得懸浮液光照，形成漿料；3)將上述1)、 2)步驟中形成的各漿料 混合，球磨1至3小時，然后均勻噴施于陶瓷素坯表面，覆釉后經(jīng)過1300℃以上高溫一 次燒成。
所述的貴金屬為鉑、鈀、銠三者之一或其中任意兩種的組合或三者的組合。 所述Si02、 Ti02、 ZnO粉體的粒徑小于50納米，SiC、 51孔粉體的粒徑小于100納米。 Si02、 Ti02或ZnO粉體分別與貴金屬溶液混合分散時按l至5克IOO毫升的比例進(jìn)行。
所述懸浮液光照時間為1至5小時。
經(jīng)實驗證明，上述多功能環(huán)保催化陶瓷具有以下特點 一，具有光觸媒的殺菌、防霉、 除臭及凈化空氣的功能；二，具有活化水的功能；三，對不同類型、層次的酒均有明顯的 催陳效果；四，在農(nóng)業(yè)、畜牧和水產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)方面具有催肥促長功能。
具體實施例方式
本發(fā)明的具體實施方式
一，其生產(chǎn)工藝主要包括以下步驟
首先，稱量以下重量的各組分A1A 40克、Si02 20克、Ti02 20. 5克、ZnO 10克、 SiC1.5克、Si3N4 5克、(LaO. 05Y0. 05CeO. 3Zr0. 6)02 3克。各組分均為粉體，其中Si02、 Ti02、 Zn0粉體的粒徑小于50納米，SiC、 51扎粉體的粒徑小于100納米。各種納米材料 可在市場上購得，本實施方式中的納米材料從浙江弘晟材料科技股份有限公司、南京海泰 納米材料有限公司購得。并準(zhǔn)備好陶瓷素坯。
第二，將所述重量比的Al203 、 SiC、 Si3N4、 (La0.05Y0.05Ce0.3Zr0. 6)02粉體分別與 水按l: l的重量比混合，攪拌均勻并靜置，形成四份漿料。
第三，配置貴金屬的水溶液，其中貴金屬采用鉑，貴金屬與水的重量比為1: 1000, 將稱量好的Si02、 Ti02、 ZnO粉體分別與500毫升貴金屬溶液混合，并進(jìn)行超聲波分散處 理，然后將所得懸浮液光照3小時，形成三份槳料；
第四，將前述兩個步驟中所得的七份漿料混合，球磨2小時，然后均勻噴施于陶瓷素坯表面，覆釉后經(jīng)過i3(xrc以上高溫一次燒成。
氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、氧化硅是優(yōu)良的紅外材料。納米碳化硅和納米氮化硅在8-12微米的紅外波段具有98%吸收性能。經(jīng)過貴金屬溶液分散處理的納米材料，在材料 表面沉積的貴金屬在表面形成了短路微電池，提高了催化的反應(yīng)活性。上述工藝制成的陶 瓷體，是具有光熱轉(zhuǎn)換特性的功能體，具有遠(yuǎn)紅外輻射功能和納米光觸媒抑菌除臭和空氣 凈化的特性。
一、 抑菌防病的作用
光觸媒的殺菌、防霉功能。光觸媒表面的氫氧自由基能破壞細(xì)胞膜使細(xì)胞質(zhì)流失，從 而造成細(xì)菌死亡和抑制病毒的活性，故能殺滅各種細(xì)菌、病毒，有效分解霉菌。
光觸媒的除臭功能。通過氫氧自由基分解空氣中的有機物氣體，除去空氣中的臭味。 光觸媒的凈化空氣功能。對空氣中的甲醛、苯、氨及其他揮發(fā)性有機化合物有強大的 氧化分解作用，使之變?yōu)槎趸己退?，從而達(dá)到凈化空氣的效果。另外，光觸媒還能釋 放氧負(fù)離子，還人們一個真正綠色的生存環(huán)境。
二、 活化水功能
研究證實，遠(yuǎn)紅外線有益于腦心血管的健康和降低血液的酸性。
當(dāng)水經(jīng)過本發(fā)明陶瓷制品的作用后，水分子的締合度大大減小，水的極性重新排列， 使原本紊亂的大水分子團(tuán)變成由5-6水分子組成的小分子團(tuán)，增強了水的溶解力、滲透力， 并產(chǎn)生羥基負(fù)離子，使水呈弱堿性的活性水，增加水中的溶解氧含量。研究表明，這種狀 態(tài)的水分子排列整齊、密度高、內(nèi)聚力強、分子間的吸附力小、滲透力強，接近人體細(xì)胞 水，易被人體細(xì)胞吸收，口感綿軟甘醇，長期飲用，可以促進(jìn)新陳代謝，調(diào)節(jié)人體的酸堿 度，消除疲勞，改善微循環(huán)，增強人體免疫力，促進(jìn)人體健康長壽。
人體細(xì)胞處于正常、異常、發(fā)炎、腫瘤狀態(tài)下，能量轉(zhuǎn)化的效率是不一樣的。正常的 人體能量輻射頻率是4-14微米的遠(yuǎn)紅外，強弱不同表現(xiàn)出人的健康狀態(tài)不同?；钚运?人體吸收后，人體細(xì)胞處于異常、發(fā)炎、腫瘤狀態(tài)下時，人會有不適感，人們可以根據(jù)不 適的程度決定是否去求醫(yī)問藥(疾病預(yù)警功能)。
三、 酒類催陳功能
該催化陶瓷對不同類型、層次的酒均有明顯陳釀效果，并對酒的品質(zhì)有很大提高，可 去除新酒味、燥辣味、苦澀味及邪雜氣味等，從而使酒體醇厚協(xié)調(diào)，綿甜爽凈，陳酒香氣 突出，回味悠長，所需陳釀時間短且不發(fā)生回生現(xiàn)象。
四、 農(nóng)業(yè)、畜牧和水產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的催肥促長功能
該陶瓷有著獨特的光熱轉(zhuǎn)換性能，提高水、肥、農(nóng)藥、詞料等物質(zhì)的能量，增強動 植物體內(nèi)酶的活性，促進(jìn)動植物新陳代謝，提高動植物抗病、抗蟲、抗寒、抗熱、抗旱、 抗?jié)场⒖顾サ饶芰?，并能明顯減少藥物、化肥和飼料的使用量。使用時不用電，不用燃油， 不受季節(jié)、氣候、溫度、晝夜等因素影響，可廣泛應(yīng)用于動植物的各個生產(chǎn)階段，普遍增 產(chǎn)二成至五成，并可明顯提高產(chǎn)品的品質(zhì)。
五、對燃料的節(jié)能、降廢功能
納米材料多功能環(huán)保光催化陶瓷具有的光熱轉(zhuǎn)換特性，可以提高燃料(燃油、煤等) 分子的活性，與氧氣的接觸面增大，使之在燃^S過程中更為充分，增加燃料的使用效率，降低碳?xì)浠衔锛癝02、 co等有害氣體排放量，有益于對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。
本發(fā)明的具體實施方式
二，本實施方式與實施方式一的生產(chǎn)工藝其本相同，主要區(qū)別在于材料的配比和工藝參數(shù)有所區(qū)別
一，其各組分及重量比為A1A50克、Si(U0克、Ti(U5.5克、ZnO10克、SiC 7 克、Si3N4 3克、(La0.05Y0.05Ce0.3Zr0. 6) 02 4. 5克；
二，貴金屬溶液采用鈀與酒精配制，貴金屬與酒精的重量比為1: 1500;
三，貴金屬溶液與Si02、 Ti02、 ZnO粉體混合分散后懸浮液的光照時間為l小時；
四，球磨的時間為1.5小時。
本發(fā)明的具體實施方式
三，本實施方式與實施方式一的生產(chǎn)工藝其本相同，主要區(qū)別 在于材料的配比和工藝參數(shù)有所區(qū)別
一，其各組分及重量比為A1A53克、Si02 21克、Ti02 8克、Zn0 5克、SiC 4克、 Si3N4 1克、(LaO. 05Y0.05CeO. 3Zr0.6)02 8克；
二，貴金屬溶液采用銠與水配制而成，貴金屬與水的重量比為l: 2000;
三，貴金屬溶液與Si02、 Ti02、 Zn0粉體混合分散后懸浮液的光照時間為5小時；
四，球磨的時間為3小時。
本發(fā)明的具體實施方式
四，本實施方式與實施方式一的生產(chǎn)工藝其本相同，主要區(qū)別 在于材料的配比有所區(qū)別，其各組分及重量比為A1A60克、Si02 8克、Ti02 21.5克、 ZnO 5克、SiC 1.5克、Si3N4 1克、(LaO. 05Y0. 05CeO. 3Zr0. 6) 02 3克。
在上述四個實施方式中，貴金屬溶液還可由鉑、鈀、銠中的任意兩種的組合或三者的 組合與水或酒精配制而成。
上述僅為本發(fā)明的幾個具體實施方式
，但本發(fā)明的設(shè)計構(gòu)思并不局限于此，凡利用此 構(gòu)思對本發(fā)明進(jìn)行非實質(zhì)性的改動，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)范圍的行為。
權(quán)利要求
1、一種多功能環(huán)保催化陶瓷，包括陶瓷基體及覆蓋于陶瓷基體表面的功能層，其特征在于該功能層由以下重量比的各組分配制而成Al2O3為40-60％、SiO2為8-21％、TiO2為8-25％、ZnO為5-10％、SiC為1.5-7％、Si3N4為1-5％、(La0.05Y0.05Ce0.3Zr0.6)O2為3-8％。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種多功能環(huán)保催化陶瓷的生產(chǎn)工藝，其特征在于包括以下步驟1) 將所述重量比的A1A 、 SiC、 Si3N4、 (LaO. 05Y0. 05CeO. 3Zr0. 6)02粉體分別與水按 1: 1的重量比混合，攪拌均勻并靜置，形成漿料；2) 配置貴金屬溶液，其中貴金屬與水或酒精的重量比為l: 1000至l: 2000，將所述 重量比的Si02、 Ti02、 ZnO粉體分別與所述貴金屬溶液混合，進(jìn)行超聲波分散處理， 然后將所得懸浮液光照，形成漿料；3) 將上述l)、 2)步驟中形成的各漿料混合，球磨1至3小時，然后均勻噴施于陶瓷 素坯表面，覆釉后經(jīng)過1300'C以上高溫一次燒成。
3、 如權(quán)利要求2所述的一種多功能環(huán)保催化陶瓷的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的貴金 屬為鉑、鈀、銠三者之一或其中任意兩種的組合或三者的組合。
4、 如權(quán)利要求2所述的一種多功能環(huán)保催化陶瓷的生產(chǎn)工藝，其特征在于Si02、 Ti02、 ZnO粉體的粒徑小于50納米，SiC、 51晶粉體的粒徑小于100納米。
5、 如權(quán)利要求2所述的一種多功能環(huán)保催化陶瓷的生產(chǎn)工藝，其特征在于Si02、 Ti02 或ZnO粉體分別與貴金屬溶液混合分散時按1至5克100毫升的比例進(jìn)行。
6、 如權(quán)利要求2所述的一種多功能環(huán)保催化陶瓷的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述懸浮液 光照時間為l至5小時。
全文摘要
一種多功能環(huán)保催化陶瓷及其制作工藝，包括陶瓷基體及覆蓋于陶瓷基體表面的功能層，該功能層由以下重量比的各組分配制而成Al₂O₃為40-60％、SiO₂為8-21％、TiO₂為8-25％、ZnO為5-10％、SiC為1.5-7％、Si₃N₄為1-5％、(La0.05Y0.05Ce0.3Zr0.6)O₂為3-8％。本發(fā)明具有以下優(yōu)點具有光觸媒的殺菌、防霉、除臭及凈化空氣的功能；具有活化水的功能；對不同類型、層次的酒均有明顯的催陳效果；在農(nóng)業(yè)、畜牧和水產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)方面具有催肥促長功能。
文檔編號C04B41/85GK101200383SQ20061013531
公開日2008年6月18日 申請日期2006年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月11日
發(fā)明者蘇海松 申請人:蘇海松