一種二氧化鈦陶瓷及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種陶瓷及其制備方法，具體涉及一種二氧化鈦陶瓷及其制備方法， 屬于陶瓷加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 環(huán)保與能源是目前全世界都在關(guān)心的問題，隨著對環(huán)境保護(hù)要求的提高，及對環(huán) 境惡化給人類生活帶來危害的認(rèn)識加劇，人們對使用具有環(huán)保作用且利用自然條件達(dá)到自 動清潔作用，又能美化環(huán)境的綠色建筑材料的要求越來越迫切，而自清潔陶瓷的出現(xiàn)，恰恰 滿足了人們這一美好愿望。
[0003] 二氧化鈦（Titamium Dioxide)，又名鈦白粉，是一種質(zhì)地柔軟的無嗅無味的白色 粉末，遮蓋力和著色力強(qiáng)，溶點1560~1580°C。不溶于水、稀無機(jī)酸、有機(jī)溶劑、油；微溶于 堿，溶于濃硫酸。目前，利用二氧化鈦龐大的比表面積、表面多介孔結(jié)構(gòu)和超強(qiáng)的吸附能力 以及奇異的理化特性，開發(fā)出來的高效、持久、耐高溫、廣譜抗菌的抗菌粉，對革蘭氏陽性代 表菌種與革蘭氏陰性代表菌種的抗菌能力非常明顯；并能完全殺滅水中的大腸桿菌，而且 能保持長達(dá)90天內(nèi)不繁衍出新的菌叢。因其較好的耐氣候性、耐水性、不易變黃；無毒性、 無刺激性；并且具有高穩(wěn)定性、高透明性、高活性和高分散性的特點；作為一種抗菌劑，廣 泛用于食品、洗滌劑、紡織品、搪瓷、陶瓷、電焊條、化纖及化妝品中，特別是在環(huán)境保護(hù)與治 理方面的應(yīng)用已經(jīng)呈現(xiàn)欣欣向榮的景象。
[0004] 因二氧化鈦材料具有化學(xué)穩(wěn)定性好、燒結(jié)溫度低、耐腐蝕性強(qiáng)等特點，燒瓷后仍 保持很強(qiáng)的抗菌性能，是其它抗菌材料望塵莫及的，這恰好能滿足清潔陶瓷利用陽光、空 氣、雨水等自然條件，自動保持陶瓷表面清潔的要求；建筑物尤其是高層建筑物，采用自清 潔陶瓷可以大大降低清潔費(fèi)用，以及清潔劑對環(huán)境的污染；并且陶瓷表面所鍍的Ti02膜還 能在紫外光條件下分解出負(fù)氧離子，殺滅陶瓷表面的細(xì)菌和空氣中的細(xì)菌，起到凈化環(huán)境 的作用，因而成為目前研宄的熱點。二氧化鈦陶瓷有廣泛的應(yīng)用前景，主要在醫(yī)院的手術(shù) 室、病房，衛(wèi)生陶瓷潔具，外墻釉面磚等方面。
[0005] 中國發(fā)明"自清潔陶瓷"，申請?zhí)朇N02113349. 2其技術(shù)方案是用涂布法在陶瓷表 面涂上Ti02和Sn02的復(fù)合溶膠膜，再進(jìn)行燒制，所制備的復(fù)合溶膠膜工藝復(fù)雜，添加了 有機(jī)溶劑則無法保證陶瓷的無毒性。中國發(fā)明"一種氧化鈦陶瓷及其制備方法"，申請?zhí)?CN201110367021. 3是將各組分的材料按比例球磨、混合后進(jìn)行燒制，得到一種提高導(dǎo)電率、 耐高溫、耐磨的氧化鈦陶瓷的制備方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種二氧化鈦陶瓷及其制備方法，該陶瓷能利用自然條件達(dá) 到自動清潔作用，同時能殺滅陶瓷表面的細(xì)菌和空氣中的細(xì)菌，起到凈化環(huán)境的作用。
[0007] 為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是： 1. 一種二氧化鈦陶瓷及其制備方法，包括以下步驟： (1) 利用現(xiàn)有的磁控濺射鍍膜設(shè)備，通過將金屬鈦濺射到陶瓷表面，在其表面自然氧化 生成TiO2的薄膜； (2) 在紅外光下烘烤干燥，再放入爐子中進(jìn)行熱處理，冷卻至室溫后即得二氧化鈦陶 bL· 〇
[0008] 上述步驟（2)中所述的干燥時間為6~8個小時。
[0009] 上述步驟（2)中所述的熱處理是在480~850°C的溫度下煅燒1~2小時。
[0010] 采用上述方法制備的二氧化鈦陶瓷。
[0011] 本發(fā)明的有益效果是：這種方法的優(yōu)點是濺射速率高、工藝穩(wěn)定，能制備出具有高 性能的Ticv薄膜；且薄膜的成分易于控制，特別適合工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0012] 下面通過實例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明，這些實例僅用來說明本發(fā)明，并不限 制本發(fā)明的范圍； 實施例1 利用現(xiàn)有的磁控濺射鍍膜設(shè)備，通過將金屬鈦濺射到陶瓷表面，在其表面自然氧化生 成TiO2的薄膜，然后在紅外光下烘烤干燥6個小時，再放入爐子中在480°C的溫度下煅燒2 小時，冷卻至室溫后即得二氧化鈦陶瓷。
[0013] 在實際應(yīng)用中，為了獲得比較厚的TiO2，同時為提高薄膜的附著力，避免較厚的膜 脫落和開裂等問題，可采取每鍍膜一層煅燒一次的工藝，以增強(qiáng)其光致活性的穩(wěn)定性和持 久性。
[0014] 實施例2 利用現(xiàn)有的磁控濺射鍍膜設(shè)備，通過將金屬鈦濺射到陶瓷表面，在其表面自然氧化生 成TiO2的薄膜，然后在紅外光下烘烤干燥8個小時，再放入爐子中在850°C的溫度下煅燒1 小時，冷卻至室溫后即得二氧化鈦陶瓷。
[0015] 在實際應(yīng)用中，為了獲得比較厚的TiO2，同時為提高薄膜的附著力，避免較厚的膜 脫落和開裂等問題，可采取每鍍膜一層煅燒一次的工藝，以增強(qiáng)其光致活性的穩(wěn)定性和持 久性。
[0016] 實施例3 利用現(xiàn)有的磁控濺射鍍膜設(shè)備，通過將金屬鈦濺射到陶瓷表面，在其表面自然氧化生 成TiO2的薄膜，然后在紅外光下烘烤干燥7個小時，再放入爐子中在720°C的溫度下煅燒1 小時，冷卻至室溫后即得二氧化鈦陶瓷。
[0017] 在實際應(yīng)用中，為了獲得比較厚的TiO2，同時為提高薄膜的附著力，避免較厚的膜 脫落和開裂等問題，可采取每鍍膜一層煅燒一次的工藝，以增強(qiáng)其光致活性的穩(wěn)定性和持 久性。
[0018] 實施例4 利用現(xiàn)有的磁控濺射鍍膜設(shè)備，通過將金屬鈦濺射到陶瓷表面，在其表面自然氧化生 成TiO2的薄膜，然后在紅外光下烘烤干燥6. 5個小時，再放入爐子中在550°C的溫度下煅燒 2小時，冷卻至室溫后即得二氧化鈦陶瓷。
[0019] 在實際應(yīng)用中，為了獲得比較厚的TiO2，同時為提高薄膜的附著力，避免較厚的膜 脫落和開裂等問題，可采取每鍍膜一層煅燒一次的工藝，以增強(qiáng)其光致活性的穩(wěn)定性和持 久性。
[0020] 實施例5 利用現(xiàn)有的磁控濺射鍍膜設(shè)備，通過將金屬鈦濺射到陶瓷表面，在其表面自然氧化生 成TiO2的薄膜，然后在紅外光下烘烤干燥7. 5個小時，再放入爐子中在780°C的溫度下煅燒 1小時，冷卻至室溫后即得二氧化鈦陶瓷。
[0021] 在實際應(yīng)用中，為了獲得比較厚的TiO2，同時為提高薄膜的附著力，避免較厚的膜 脫落和開裂等問題，可采取每鍍膜一層煅燒一次的工藝，以增強(qiáng)其光致活性的穩(wěn)定性和持 久性。
[0022] 測試實施例1-5獲得的二氧化鈦陶瓷抗菌效果，并記錄如下表一。從表一的試驗 數(shù)據(jù)可以看出，用本發(fā)明制得的二氧化鈦陶瓷相較與普通陶瓷而言，滅菌率有顯著提高，其 優(yōu)異的分解有機(jī)污染物的性能是普通陶瓷無法比擬的。
[0023] 表一抗菌試驗結(jié)果
【主權(quán)項】
1. 一種二氧化鈦陶瓷制備方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 磁控濺射鍍膜：利用現(xiàn)有的磁控濺射鍍膜設(shè)備，通過將金屬鈦濺射到陶瓷表面，在 其表面自然氧化生成TiO2的薄膜； (2) 干燥煅燒：在紅外光下烘烤干燥，再放入爐子中進(jìn)行熱處理，冷卻后即得二氧化鈦 陶瓷。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化鈦陶瓷制備方法，其特征在于：步驟（2)所述的干 燥時間為6~8個小時。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化鈦陶瓷制備方法，其特征在于：步驟（2)所述的熱 處理是在480~850°C的溫度下煅燒1~2小時。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種二氧化鈦陶瓷制備方法，其特征在于：步驟（2)所述的冷 卻是將其冷卻至常溫。
5. -種二氧化鈦陶瓷，其特征在于：采用權(quán)利要求1~4任意一項方法制備的二氧化鈦 陶瓷。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種二氧化鈦陶瓷及其制備方法，屬于陶瓷加工技術(shù)領(lǐng)域。該方法是利用現(xiàn)有的磁控濺射鍍膜設(shè)備，通過將金屬鈦濺射到陶瓷表面，在其表面自然氧化生成TiO2的薄膜，然后在紅外光下烘烤干燥，再放入爐子中進(jìn)行熱處理，冷卻后即得二氧化鈦陶瓷。該方法制得的陶瓷能分解空氣中的有機(jī)物，催化空氣中的氧氣使之變?yōu)樨?fù)氧離子，從而使空氣變得清新，以達(dá)到凈化空氣的目的；同時能殺滅陶瓷表面的細(xì)菌和空氣中的細(xì)菌，達(dá)到自清潔的效果。
【IPC分類】C04B35-46, C04B35-622, C04B41-87
【公開號】CN104744030
【申請?zhí)枴緾N201510143729
【發(fā)明人】劉江峰, 朱培祺, 劉仁昌
【申請人】佛山市新戰(zhàn)略知識產(chǎn)權(quán)文化有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月30日