专利名称：一种多功能环保催化陶瓷及其制作工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及陶瓷及制作工艺，具体地说是指一种多功能环保催化陶瓷及其制作工艺。
背景技术：
由于现代化生产大量使用有机化合物和化学制剂，以及在农业生产中和水产养殖生产 中大量使用添加济和抗生素，使得空气、水源、土壤被严重污染，人们的饮食安全受到危 害，出现了儿童性早熟、癌症、肿瘤、畸形(基因突变)、脑心血管病增加，成年人出现 头痛、失眠、便秘和抵抗力低下等症状。针对这种状况，人们进行了各种各样的探索，以 研究对策。对功能材料的研究正是人们的一种努力，功能材料可广泛应用于人们的日常生 活中，主要是利用功能材料对空气、水、食物等进行杀菌、净化等作用，或者利用功能材 料直接对人体进行作用，促进人体健康。
例如，中国专利200410061656. 0号公开的"经络保健刮痧板和纳米养生珠用纳米陶 瓷复合材料及其制备方法"、中国专利96106477. 3号公开的"保健、抗菌多功能陶瓷釉及 其陶瓷制品"、中国专利02115844.4号公开的"抗菌陶瓷的生产方法"、中国专利 02125487. 7号公开的"多功能健康陶瓷材料及其制备方法和用途"、中国专利91101730. 5 号公开的"远红外陶瓷及其制造方法"、中国专利98110953. 5号公开的"远红外辐射功能 陶瓷及应用其进行贮存式酒类陈酿方法"等等。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种具有抑菌防菌、活化水、酒类催陈、农牧水产业生产 的催肥促长等多功能的环保催化陶瓷及其制作工艺。
本发明采用如下技术方案 一种多功能环保催化陶瓷，包括陶瓷基体及覆盖于陶瓷基 体表面的功能层，该功能层由以下重量比的各组分配制而成A1203为40-60%、 Si02为 8-21 % 、 Ti02为8-25 % 、 Zn0为5-10 % 、 SiC为1. 5-7 % 、 Si3N4为1-5 % 、 (LaO. 05Y0. 05Ce0. 3Zr0. 6)02为3—8% 。
前述一种多功能环保催化陶瓷的生产工艺，包括以下步骤l)将所述重量比的A1203 、SiC、 Si3N4、 (La0.05Y0.05Ce0.3Zr0.6)02粉体分别与水按1: 1的重量比混合，搅拌均匀 并静置，形成浆料；2)配置贵金属溶液，其中贵金属与水或酒精的重量比为1: 1000至 1: 2000，将所述重量比的Si02、 Ti02、 ZnO粉体分别与所述贵金属溶液混合，进行超声波 分散处理，然后将所得悬浮液光照，形成浆料；3)将上述1)、 2)步骤中形成的各浆料 混合，球磨1至3小时，然后均匀喷施于陶瓷素坯表面，覆釉后经过1300℃以上高温一 次烧成。
所述的贵金属为铂、钯、铑三者之一或其中任意两种的组合或三者的组合。 所述Si02、 Ti02、 ZnO粉体的粒径小于50纳米，SiC、 51孔粉体的粒径小于100纳米。 Si02、 Ti02或ZnO粉体分别与贵金属溶液混合分散时按l至5克IOO毫升的比例进行。
所述悬浮液光照时间为1至5小时。
经实验证明，上述多功能环保催化陶瓷具有以下特点 一，具有光触媒的杀菌、防霉、 除臭及净化空气的功能；二，具有活化水的功能；三，对不同类型、层次的酒均有明显的 催陈效果；四，在农业、畜牧和水产业生产方面具有催肥促长功能。
具体实施例方式
本发明的具体实施方式
一，其生产工艺主要包括以下步骤
首先，称量以下重量的各组分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。各组分均为粉体，其中Si02、 Ti02、 Zn0粉体的粒径小于50纳米，SiC、 51扎粉体的粒径小于100纳米。各种纳米材料 可在市场上购得，本实施方式中的纳米材料从浙江弘晟材料科技股份有限公司、南京海泰 纳米材料有限公司购得。并准备好陶瓷素坯。
第二，将所述重量比的Al203 、 SiC、 Si3N4、 (La0.05Y0.05Ce0.3Zr0. 6)02粉体分别与 水按l: l的重量比混合，搅拌均匀并静置，形成四份浆料。
第三，配置贵金属的水溶液，其中贵金属采用铂，贵金属与水的重量比为1: 1000, 将称量好的Si02、 Ti02、 ZnO粉体分别与500毫升贵金属溶液混合，并进行超声波分散处 理，然后将所得悬浮液光照3小时，形成三份桨料；
第四，将前述两个步骤中所得的七份浆料混合，球磨2小时，然后均匀喷施于陶瓷素坯表面，覆釉后经过i3(xrc以上高温一次烧成。
氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化硅是优良的红外材料。纳米碳化硅和纳米氮化硅在8-12微米的红外波段具有98%吸收性能。经过贵金属溶液分散处理的纳米材料，在材料 表面沉积的贵金属在表面形成了短路微电池，提高了催化的反应活性。上述工艺制成的陶 瓷体，是具有光热转换特性的功能体，具有远红外辐射功能和纳米光触媒抑菌除臭和空气 净化的特性。
一、 抑菌防病的作用
光触媒的杀菌、防霉功能。光触媒表面的氢氧自由基能破坏细胞膜使细胞质流失，从 而造成细菌死亡和抑制病毒的活性，故能杀灭各种细菌、病毒，有效分解霉菌。
光触媒的除臭功能。通过氢氧自由基分解空气中的有机物气体，除去空气中的臭味。 光触媒的净化空气功能。对空气中的甲醛、苯、氨及其他挥发性有机化合物有强大的 氧化分解作用，使之变为二氧化碳和水，从而达到净化空气的效果。另外，光触媒还能释 放氧负离子，还人们一个真正绿色的生存环境。
二、 活化水功能
研究证实，远红外线有益于脑心血管的健康和降低血液的酸性。
当水经过本发明陶瓷制品的作用后，水分子的缔合度大大减小，水的极性重新排列， 使原本紊乱的大水分子团变成由5-6水分子组成的小分子团，增强了水的溶解力、渗透力， 并产生羟基负离子，使水呈弱碱性的活性水，增加水中的溶解氧含量。研究表明，这种状 态的水分子排列整齐、密度高、内聚力强、分子间的吸附力小、渗透力强，接近人体细胞 水，易被人体细胞吸收，口感绵软甘醇，长期饮用，可以促进新陈代谢，调节人体的酸碱 度，消除疲劳，改善微循环，增强人体免疫力，促进人体健康长寿。
人体细胞处于正常、异常、发炎、肿瘤状态下，能量转化的效率是不一样的。正常的 人体能量辐射频率是4-14微米的远红外，强弱不同表现出人的健康状态不同。活性水被 人体吸收后，人体细胞处于异常、发炎、肿瘤状态下时，人会有不适感，人们可以根据不 适的程度决定是否去求医问药(疾病预警功能)。
三、 酒类催陈功能
该催化陶瓷对不同类型、层次的酒均有明显陈酿效果，并对酒的品质有很大提高，可 去除新酒味、燥辣味、苦涩味及邪杂气味等，从而使酒体醇厚协调，绵甜爽净，陈酒香气 突出，回味悠长，所需陈酿时间短且不发生回生现象。
四、 农业、畜牧和水产业生产的催肥促长功能
该陶瓷有着独特的光热转换性能，提高水、肥、农药、词料等物质的能量，增强动 植物体内酶的活性，促进动植物新陈代谢，提高动植物抗病、抗虫、抗寒、抗热、抗旱、 抗涝、抗衰等能力，并能明显减少药物、化肥和饲料的使用量。使用时不用电，不用燃油， 不受季节、气候、温度、昼夜等因素影响，可广泛应用于动植物的各个生产阶段，普遍增 产二成至五成，并可明显提高产品的品质。
五、对燃料的节能、降废功能
纳米材料多功能环保光催化陶瓷具有的光热转换特性，可以提高燃料(燃油、煤等) 分子的活性，与氧气的接触面增大，使之在燃^S过程中更为充分，增加燃料的使用效率，降低碳氢化合物及S02、 co等有害气体排放量，有益于对生态环境的保护。
本发明的具体实施方式
二，本实施方式与实施方式一的生产工艺其本相同，主要区别在于材料的配比和工艺参数有所区别
一，其各组分及重量比为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，贵金属溶液采用钯与酒精配制，贵金属与酒精的重量比为1: 1500;
三，贵金属溶液与Si02、 Ti02、 ZnO粉体混合分散后悬浮液的光照时间为l小时；
四，球磨的时间为1.5小时。
本发明的具体实施方式
三，本实施方式与实施方式一的生产工艺其本相同，主要区别 在于材料的配比和工艺参数有所区别
一，其各组分及重量比为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，贵金属溶液采用铑与水配制而成，贵金属与水的重量比为l: 2000;
三，贵金属溶液与Si02、 Ti02、 Zn0粉体混合分散后悬浮液的光照时间为5小时；
四，球磨的时间为3小时。
本发明的具体实施方式
四，本实施方式与实施方式一的生产工艺其本相同，主要区别 在于材料的配比有所区别，其各组分及重量比为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。
在上述四个实施方式中，贵金属溶液还可由铂、钯、铑中的任意两种的组合或三者的 组合与水或酒精配制而成。
上述仅为本发明的几个具体实施方式
，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此 构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
权利要求
1、一种多功能环保催化陶瓷，包括陶瓷基体及覆盖于陶瓷基体表面的功能层，其特征在于该功能层由以下重量比的各组分配制而成Al2O3为40-60％、SiO2为8-21％、TiO2为8-25％、ZnO为5-10％、SiC为1.5-7％、Si3N4为1-5％、(La0.05Y0.05Ce0.3Zr0.6)O2为3-8％。
2、 如权利要求1所述的一种多功能环保催化陶瓷的生产工艺，其特征在于包括以下步骤1) 将所述重量比的A1A 、 SiC、 Si3N4、 (LaO. 05Y0. 05CeO. 3Zr0. 6)02粉体分别与水按 1: 1的重量比混合，搅拌均匀并静置，形成浆料；2) 配置贵金属溶液，其中贵金属与水或酒精的重量比为l: 1000至l: 2000，将所述 重量比的Si02、 Ti02、 ZnO粉体分别与所述贵金属溶液混合，进行超声波分散处理， 然后将所得悬浮液光照，形成浆料；3) 将上述l)、 2)步骤中形成的各浆料混合，球磨1至3小时，然后均匀喷施于陶瓷 素坯表面，覆釉后经过1300'C以上高温一次烧成。
3、 如权利要求2所述的一种多功能环保催化陶瓷的生产工艺，其特征在于所述的贵金 属为铂、钯、铑三者之一或其中任意两种的组合或三者的组合。
4、 如权利要求2所述的一种多功能环保催化陶瓷的生产工艺，其特征在于Si02、 Ti02、 ZnO粉体的粒径小于50纳米，SiC、 51晶粉体的粒径小于100纳米。
5、 如权利要求2所述的一种多功能环保催化陶瓷的生产工艺，其特征在于Si02、 Ti02 或ZnO粉体分别与贵金属溶液混合分散时按1至5克100毫升的比例进行。
6、 如权利要求2所述的一种多功能环保催化陶瓷的生产工艺，其特征在于所述悬浮液 光照时间为l至5小时。
全文摘要
一种多功能环保催化陶瓷及其制作工艺，包括陶瓷基体及覆盖于陶瓷基体表面的功能层，该功能层由以下重量比的各组分配制而成Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>为40-60％、SiO<sub>2</sub>为8-21％、TiO<sub>2</sub>为8-25％、ZnO为5-10％、SiC为1.5-7％、Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>为1-5％、(La0.05Y0.05Ce0.3Zr0.6)O<sub>2</sub>为3-8％。本发明具有以下优点具有光触媒的杀菌、防霉、除臭及净化空气的功能；具有活化水的功能；对不同类型、层次的酒均有明显的催陈效果；在农业、畜牧和水产业生产方面具有催肥促长功能。
文档编号C04B41/85GK101200383SQ20061013531
公开日2008年6月18日 申请日期2006年12月11日 优先权日2006年12月11日
发明者苏海松 申请人:苏海松