一种热敏灸治疗仪用陶瓷芯及其制备方法与流程

1.本发明涉及医疗器械技术领域，尤其是一种热敏灸治疗仪用陶瓷芯及其制备方法。


背景技术：

2.灸疗是我国传统的中医疗法，在医疗领域有着广泛的应用。传统的灸疗是采用燃烧他物产生的热量与药物配合治疗，但是这样温度不好控制，也容易产生烟雾。
3.远红外线是电磁波的一种，在整个光谱上它的波长大于可见光，是一种具有热辐射作用的电磁波。近年来，市面上出现了红外线治疗仪，其主要是采用红外灯泡或者电热丝加热陶瓷红外涂层产生热量加温，释放一定的远红外线对人体的特定穴位进行理疗，然而传统灯泡容易损坏爆掉且远红外线释放极少，电热丝加热陶瓷红外涂层也因涂层太薄而导致远红外线无法长久释放，这些都无法满足热敏灸治疗仪的需求。
4.因此，急需研发一种保健效果好，能够模拟艾灸效果、长久释放远红外线的热敏灸治疗仪用陶瓷芯及其制备方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于针对现有技术的情况，提供一种保健效果好，能够模拟艾灸效果、长久释放远红外线的热敏灸治疗仪用陶瓷芯，并提供一种设计合理，操作简易的热敏灸治疗仪用陶瓷芯的制备方法。
6.为了实现上述第一个目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种热敏灸治疗仪用陶瓷芯，所述陶瓷芯包括底座和环盖，底座的中心处凸设有中空的柱芯，环盖同轴线套设在柱芯的外周并与底座卡合固定，环盖与柱芯之间围合形成用于容纳发热丝的发热腔；所述底座和环盖均是由添加有托玛琳粉和负离子粉的原料烧结而成。
8.作为优选，所述底座和环盖均包括以下重量份数的原料：
[0009][0010]
作为优选，所述底座和环盖均包括以下重量份数的原料：
[0011][0012]
作为优选，所述滑石粉是由生滑石粉和煅烧滑石粉按照质量比(5-8):10混合复配而成。
[0013]
较佳的，所述滑石粉的粒度为600-1500目。
[0014]
在本发明中，生滑石粉为购自广东源磊粉体有限公司的市售粉末产品，生滑石粉的粒度为600目、800目、1250目或者1500目；煅烧滑石粉为购自辽宁财源矿业有限公司的市售产品，煅烧滑石粉的粒度为800目或者1250目。
[0015]
本发明通过加入适量的滑石粉，能填补各粉末原料之间的缝隙，起到稳定结构的作用；引入的煅烧滑石粉可以减少收缩，提高抗折强度；引入的生滑石粉可以提高成型性能。
[0016]
作为优选，所述高岭土的粒度为300-1500目。
[0017]
在本发明中，高岭土为购自漳州高岭土材料有限公司的市售粉末产品，高岭土的粒度为325目；高岭土为购自武汉吉业升化工有限公司的市售产品，高岭土的粒度为800目或者1250目。
[0018]
本发明通过加入适量的高岭土，可以用作悬浮剂和结合剂，增加了粉体的可塑性，并降低烧结温度；尤其是漳州高岭土材料有限公司销售的高岭土，其为除铁的水洗高岭土，易分散悬浮于水中，具有良好的可塑性和高的粘结性、优良的电绝缘性能和耐火性。
[0019]
作为优选，所述氧化铝的粒度为200-500目；氧化铝的纯度为99-99.99％。
[0020]
在本发明中，氧化铝为购自巩义市富全耐材有限公司的市售粉末产品，氧化铝的粒度为200目或者325目；或者氧化铝为购自淄博浩森化工有限公司的市售粉末产品，氧化铝的粒度为325目或者500目。
[0021]
本发明通过加入适量的氧化铝，不仅可以增加烧结时液相的高温粘度，使坯体的烧成范围明显扩大，不易发生变形或相变老化，能够提高材料的强度、力学性能和热学性能，而且有较强远红外线放射功能，有利于提高其他原料的远红外线放射率，热膨胀系数小，热稳定性好，具有较高的熔点、硬度和电阻率。
[0022]
作为优选，所述碳酸钡的粒度为325目。
[0023]
在本发明中，碳酸钡为购自重庆俊恒化工有限公司的市售粉末产品，碳酸钡的粒度为325目；或者碳酸钡为购自青岛天尧实业有限公司的市售粉末产品，陶瓷专用碳酸钡。本发明通过加入适量的碳酸钡，能够改善材料的电性能，提高材料的电阻率。
[0024]
作为优选，所述托玛琳粉的粒度为800-1500目。
[0025]
在本发明中，托玛琳粉可以采用电气石矿经破碎、研磨、磁选和磨碎制备而成，也可以直接市面上购买，例如，托玛琳粉为购自强东矿产品超级工厂的市售粉末产品，托玛琳粉的粒度为325-2000目。
[0026]
本发明通过加入适量的托玛琳粉，不仅可以使得材料热量分布更均匀，而且可以发射远红外线，能够促进新陈代谢，对人体有益处。
[0027]
作为优选，所述负离子粉的粒度为600-3000目。
[0028]
在本发明中，负离子粉为购自石家庄旭光矿产品贸易有限公司的市售粉末产品，负离子粉的粒度为800目；或者负离子粉为购自灵寿县晨淋矿产品加工有限公司的市售粉末产品，负离子粉的粒度为600目或者3000目。
[0029]
本发明通过加入适量的负离子粉，负离子释放量可达到40000-70000ion/cm3，具有净化空气的作用，同时具有远红外功效，远红外线的远红外发射率85％以上，能够消除人体疲劳、促进人体健康的作用。
[0030]
作为优选，所述远红外陶瓷粉是采用两个以上不同厂家生产的远红外陶瓷粉混合复配而成。
[0031]
在本发明中，远红外陶瓷粉可以是购自东莞市燕腾负离子科技有限公司的市售粉末产品，远红外陶瓷粉的粒度为1250目，纯度为98％；也可以是购自灵寿县诚诺矿产品有限公司的市售粉末产品，远红外陶瓷粉的粒度为3000目或者4000目，远红外发射率为92％；还可以是购自厦门市绿社生物科技有限公司的市售粉末产品，远红外陶瓷粉的粒度为5000目，纯度为99.9％。
[0032]
作为优选，所述加工助剂为分散剂和聚乙烯醇胶水中的一种以上。
[0033]
在本发明中，分散剂为购自南通市晗泰化工有限公司的市售产品，为陶瓷专用分散剂dl-884或者ht-5030。
[0034]
本发明的陶瓷专用分散剂，与其它原料的相溶性好，通过加入少量的陶瓷专用分散剂，即可有助于在磨碎加工过程中极大地降低物料粘度，而在高温烧结过程中全部挥发，无残留，不会对产品的物化性能产生影响。
[0035]
在本发明中，聚乙烯醇胶水是由聚乙烯醇与水以重量比为2:(500-600)混合加热熬制而成。
[0036]
本发明通过加入少量的聚乙烯醇胶水，可以增加对抗烧结时容易坍塌的问题，有助于扩大烧成温度范围。
[0037]
为了实现上述第二个目的，本发明采用以下技术方案：
[0038]
一种热敏灸治疗仪用陶瓷芯的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：
[0039]
s1)按照各原料重量份数，称取滑石粉、高岭土、氧化铝、碳酸钡、托玛琳粉、负离子粉、加工助剂和远红外陶瓷粉；
[0040]
s2)将滑石粉、高岭土、氧化铝和碳酸钡投入搅拌式球磨机中进行磨碎，得到平均粒度为800-1500目的陶瓷粉体；
[0041]
s3)将托玛琳粉、负离子粉、远红外陶瓷粉和加工助剂加入陶瓷粉体中，继续磨碎和搅拌混合1-3小时，得到陶瓷基料；
[0042]
s4)将陶瓷基料通过成型模具在干压机上以60-100t的压力进行干压，自然晾干，得到陶瓷生坯；
[0043]
s5)将陶瓷生坯放置在烧结炉中，先以第一阶梯温度800-1000℃进行烧结10-18小时后，自然冷却12小时，再以第二阶梯温度1200-1350℃进行烧结6-12小时后，以每分钟10-15℃的速度降温至220℃，然后自然冷却至室温，抛光、去毛刺，得到陶瓷芯。
[0044]
本发明采用以上技术方案，以滑石粉为主要原料，通过加入适量的高岭土、氧化铝和碳酸钡，以及加入适量的托玛琳粉、负离子粉和远红外陶瓷粉，并在加工助剂的作用下，相互协同，共同作用，使得制得的陶瓷芯在热能的激发下，能够转换并释放出热源中的红外线，在8-15微米的波长范围的远红外发射率超过90％，该段波长的远红外线具有较强的辐射、渗透以及共振吸收功能，能够用于模拟出传统艾灸在燃烧艾条时发出的红外线光谱效果，并能够长久释放远红外线，从而能够用于热敏灸治疗，保健效果好，并且在25℃时的导热系数仅为2-4w/(m
·
k)，在20-100℃时的热膨胀系数为(6-7)*10-6
m/℃，热稳定性好，具有较高的熔点、硬度和电阻率，耐高温性能优异。
附图说明
[0045]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，现针对附图进行如下说明：
[0046]
图1为本发明瓜热敏灸治疗仪用陶瓷芯的结构示意图。
具体实施方式
[0047]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加简洁明了，本发明用以下具体实施例进行说明，但本发明绝非仅限于这些例子。以下所述仅为本发明较好的实施例，仅仅用于描述本发明，不能理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
[0048]
如图1所示，一种热敏灸治疗仪用陶瓷芯，陶瓷芯包括底座1和环盖2，底座1的中心处凸设有中空的柱芯12，环盖2同轴线套设在柱芯12的外周，环盖2的底部设有卡脚21，底座1的上表面开设有卡槽11，卡脚21卡合在卡槽11中将环盖2与底座1固定成一体，环盖2与柱芯12之间围合形成用于容纳发热丝的发热腔；底座和环盖均是由添加有托玛琳粉和负离子粉的原料烧结而成。
[0049]
作为一种优选的实施方式，底座和环盖均包括以下重量份数的原料：
[0050][0051]
作为一种优选的实施方式，底座和环盖均包括以下重量份数的原料：
[0052][0053]
作为一种优选的实施方式，滑石粉是由生滑石粉和煅烧滑石粉按照质量比(5-8):10混合复配而成。
[0054]
较佳的，滑石粉的粒度为600-1500目。
[0055]
在本发明中，生滑石粉为购自广东源磊粉体有限公司的市售粉末产品，生滑石粉的粒度为600目、800目、1250目或者1500目；煅烧滑石粉为购自辽宁财源矿业有限公司的市售产品，煅烧滑石粉的粒度为800目或者1250目。
[0056]
作为一种优选的实施方式，高岭土的粒度为300-1500目。
[0057]
在本发明中，高岭土为购自漳州高岭土材料有限公司的市售粉末产品，高岭土的粒度为325目；高岭土为购自武汉吉业升化工有限公司的市售产品，高岭土的粒度为800目或者1250目。
[0058]
作为一种优选的实施方式，氧化铝的粒度为200-500目；氧化铝的纯度为99-99.99％。
[0059]
在本发明中，氧化铝为购自巩义市富全耐材有限公司的市售粉末产品，氧化铝的粒度为200目或者325目；或者氧化铝为购自淄博浩森化工有限公司的市售粉末产品，氧化铝的粒度为325目或者500目。
[0060]
作为一种优选的实施方式，碳酸钡的粒度为325目。
[0061]
在本发明中，碳酸钡为购自重庆俊恒化工有限公司的市售粉末产品，碳酸钡的粒度为325目；或者碳酸钡为购自青岛天尧实业有限公司的市售粉末产品，陶瓷专用碳酸钡。
[0062]
作为一种优选的实施方式，托玛琳粉的粒度为800-1500目。
[0063]
在本发明中，托玛琳粉可以采用电气石矿经破碎、研磨、磁选和磨碎制备而成，也可以直接市面上购买，例如，托玛琳粉为购自强东矿产品超级工厂的市售粉末产品，托玛琳粉的粒度为325-2000目。
[0064]
作为一种优选的实施方式，负离子粉的粒度为600-3000目。
[0065]
在本发明中，负离子粉为购自石家庄旭光矿产品贸易有限公司的市售粉末产品，负离子粉的粒度为800目；或者负离子粉为购自灵寿县晨淋矿产品加工有限公司的市售粉末产品，负离子粉的粒度为600目或者3000目。
[0066]
作为一种优选的实施方式，远红外陶瓷粉是采用两个以上不同厂家生产的远红外陶瓷粉混合复配而成。
[0067]
在本发明中，远红外陶瓷粉可以是购自东莞市燕腾负离子科技有限公司的市售粉
末产品，远红外陶瓷粉的粒度为1250目，纯度为98％；也可以是购自灵寿县诚诺矿产品有限公司的市售粉末产品，远红外陶瓷粉的粒度为3000目或者4000目，远红外发射率为92％；还可以是购自厦门市绿社生物科技有限公司的市售粉末产品，远红外陶瓷粉的粒度为5000目，纯度为99.9％。
[0068]
作为一种优选的实施方式，加工助剂为分散剂和聚乙烯醇胶水中的一种以上。
[0069]
在本发明中，分散剂为购自南通市晗泰化工有限公司的市售产品，为陶瓷专用分散剂dl-884或者ht-5030。
[0070]
在本发明中，聚乙烯醇胶水是由聚乙烯醇与水以重量比为2:(500-600)混合加热熬制而成。
[0071]
一种热敏灸治疗仪用陶瓷芯的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：
[0072]
s1)按照各原料重量份数，称取滑石粉、高岭土、氧化铝、碳酸钡、托玛琳粉、负离子粉、加工助剂和远红外陶瓷粉；
[0073]
s2)将滑石粉、高岭土、氧化铝和碳酸钡投入搅拌式球磨机中进行磨碎，得到平均粒度为800-1500目的陶瓷粉体；
[0074]
s3)将托玛琳粉、负离子粉、远红外陶瓷粉和加工助剂加入陶瓷粉体中，继续磨碎和搅拌混合1-3小时，得到陶瓷基料；
[0075]
s4)将陶瓷基料通过成型模具在干压机上以60-100t的压力进行干压，自然晾干，得到陶瓷生坯；
[0076]
s5)将陶瓷生坯放置在烧结炉中，先以第一阶梯温度800-1000℃进行烧结10-18小时后，自然冷却12小时，再以第二阶梯温度1200-1350℃进行烧结6-12小时后，以每分钟10-15℃的速度降温至220℃，然后自然冷却至室温，抛光、去毛刺，得到陶瓷芯。
[0077]
实施例1
[0078]
一种热敏灸治疗仪用陶瓷芯的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：
[0079]
s1)按照各原料重量份数，称取滑石粉40份、高岭土20份、氧化铝5份、碳酸钡2份、托玛琳粉1份、负离子粉1份、加工助剂1份和远红外陶瓷粉0份；
[0080]
s2)将滑石粉、高岭土、氧化铝和碳酸钡投入搅拌式球磨机中进行磨碎，得到平均粒度为800-1500目的陶瓷粉体；
[0081]
s3)将托玛琳粉、负离子粉、远红外陶瓷粉和加工助剂加入陶瓷粉体中，继续磨碎和搅拌混合1小时，得到陶瓷基料；
[0082]
s4)将陶瓷基料通过成型模具在干压机上以60t的压力进行干压，自然晾干，得到陶瓷生坯；
[0083]
s5)将陶瓷生坯放置在烧结炉中，先以第一阶梯温度800℃进行烧结18小时后，自然冷却12小时，再以第二阶梯温度1200℃进行烧结12小时后，以每分钟10℃的速度降温至220℃，然后自然冷却至室温，抛光、去毛刺，得到陶瓷芯。
[0084]
本实施例制得的陶瓷芯，经检测得知，在8-15微米波长范围的远红外发射率为90％，在25℃时的导热系数仅为2-4w/(m
·
k)，在20-100℃时的热膨胀系数为(6-7)*10-6
m/℃。
[0085]
实施例2
[0086]
一种热敏灸治疗仪用陶瓷芯的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：
[0087]
s1)按照各原料重量份数，称取滑石粉60份、高岭土30份、氧化铝10份、碳酸钡6份、托玛琳粉5份、负离子粉4份、加工助剂5份和远红外陶瓷粉15份；
[0088]
s2)将滑石粉、高岭土、氧化铝和碳酸钡投入搅拌式球磨机中进行磨碎，得到平均粒度为800-1500目的陶瓷粉体；
[0089]
s3)将托玛琳粉、负离子粉、远红外陶瓷粉和加工助剂加入陶瓷粉体中，继续磨碎和搅拌混合3小时，得到陶瓷基料；
[0090]
s4)将陶瓷基料通过成型模具在干压机上以100t的压力进行干压，自然晾干，得到陶瓷生坯；
[0091]
s5)将陶瓷生坯放置在烧结炉中，先以第一阶梯温度1000℃进行烧结10小时后，自然冷却12小时，再以第二阶梯温度1350℃进行烧结6小时后，以每分钟15℃的速度降温至220℃，然后自然冷却至室温，抛光、去毛刺，得到陶瓷芯。
[0092]
本实施例制得的陶瓷芯，经检测得知，在8-15微米波长范围的远红外发射率为94％，在25℃时的导热系数仅为2w/(m
·
k)，在20-100℃时的热膨胀系数为6*10-6
m/℃。
[0093]
实施例3
[0094]
一种热敏灸治疗仪用陶瓷芯的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：
[0095]
s1)按照各原料重量份数，称取滑石粉50份、高岭土25份、氧化铝8份、碳酸钡4份、托玛琳粉3份、负离子粉2.5份、加工助剂3份和远红外陶瓷粉11份；
[0096]
s2)将滑石粉、高岭土、氧化铝和碳酸钡投入搅拌式球磨机中进行磨碎，得到平均粒度为800-1500目的陶瓷粉体；
[0097]
s3)将托玛琳粉、负离子粉、远红外陶瓷粉和加工助剂加入陶瓷粉体中，继续磨碎和搅拌混合2小时，得到陶瓷基料；
[0098]
s4)将陶瓷基料通过成型模具在干压机上以80t的压力进行干压，自然晾干，得到陶瓷生坯；
[0099]
s5)将陶瓷生坯放置在烧结炉中，先以第一阶梯温度900℃进行烧结14小时后，自然冷却12小时，再以第二阶梯温度1300℃进行烧结8小时后，以每分钟13℃的速度降温至220℃，然后自然冷却至室温，抛光、去毛刺，得到陶瓷芯。
[0100]
本实施例制得的陶瓷芯，经检测得知，在8-15微米波长范围的远红外发射率为92％，在25℃时的导热系数仅为3w/(m
·
k)，在20-100℃时的热膨胀系数为6.5*10-6
m/℃。
[0101]
实施例4
[0102]
一种热敏灸治疗仪用陶瓷芯的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：
[0103]
s1)按照各原料重量份数，称取滑石粉45份、高岭土23份、氧化铝6份、碳酸钡3份、托玛琳粉2份、负离子粉2份、加工助剂2份和远红外陶瓷粉8份；
[0104]
s2)将滑石粉、高岭土、氧化铝和碳酸钡投入搅拌式球磨机中进行磨碎，得到平均粒度为800-1500目的陶瓷粉体；
[0105]
s3)将托玛琳粉、负离子粉、远红外陶瓷粉和加工助剂加入陶瓷粉体中，继续磨碎和搅拌混合1.5小时，得到陶瓷基料；
[0106]
s4)将陶瓷基料通过成型模具在干压机上以70t的压力进行干压，自然晾干，得到陶瓷生坯；
[0107]
s5)将陶瓷生坯放置在烧结炉中，先以第一阶梯温度850℃进行烧结16小时后，自
然冷却12小时，再以第二阶梯温度1250℃进行烧结8小时后，以每分钟12℃的速度降温至220℃，然后自然冷却至室温，抛光、去毛刺，得到陶瓷芯。
[0108]
本实施例制得的陶瓷芯，经检测得知，在8-15微米波长范围的远红外发射率为91％，在25℃时的导热系数仅为3.5w/(m
·
k)，在20-100℃时的热膨胀系数为6.2*10-6
m/℃。
[0109]
实施例5
[0110]
一种热敏灸治疗仪用陶瓷芯的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：
[0111]
s1)按照各原料重量份数，称取滑石粉55份、高岭土27份、氧化铝8份、碳酸钡5份、托玛琳粉4份、负离子粉3份、加工助剂4份和远红外陶瓷粉12份；
[0112]
s2)将滑石粉、高岭土、氧化铝和碳酸钡投入搅拌式球磨机中进行磨碎，得到平均粒度为800-1500目的陶瓷粉体；
[0113]
s3)将托玛琳粉、负离子粉、远红外陶瓷粉和加工助剂加入陶瓷粉体中，继续磨碎和搅拌混合2.5小时，得到陶瓷基料；
[0114]
s4)将陶瓷基料通过成型模具在干压机上以90t的压力进行干压，自然晾干，得到陶瓷生坯；
[0115]
s5)将陶瓷生坯放置在烧结炉中，先以第一阶梯温度950℃进行烧结13小时后，自然冷却12小时，再以第二阶梯温度1280℃进行烧结10小时后，以每分钟13℃的速度降温至220℃，然后自然冷却至室温，抛光、去毛刺，得到陶瓷芯。
[0116]
本实施例制得的陶瓷芯，经检测得知，在8-15微米波长范围的远红外发射率为93％，在25℃时的导热系数仅为2.5w/(m
·
k)，在20-100℃时的热膨胀系数为6.6*10-6
m/℃。
[0117]
综上所述，按照本发明陶瓷芯的各原料及其重量份数，以及按照本发明制备方法制得的陶瓷芯，在8-15微米的波长范围的远红外发射率超过90％，在25℃时的导热系数仅为2-4w/(m
·
k)，在20-100℃时的热膨胀系数为(6-7)*10-6
m/℃，能够用于模拟出传统艾灸在燃烧艾条时发出的红外线光谱效果，并能够长久释放远红外线，从而能够用于热敏灸治疗。
[0118]
以上仅为本发明较佳的具体实施例，并不用以限制本发明保护范围；凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。