专利名称：电气石质整体式蜂窝陶瓷及其制备方法
技术领域：
本发明属于无机非金属材料，特别涉及一种电气石质整体式蜂窝陶瓷。
背景技术：
电气石是电气石族矿物的总称，是以含硼为特征的铝、钠、铁、镁、锂的环状结构硅酸盐矿物，又称碧玺。颜色因成分不同而异，有黑色、褐色、红色及蓝绿色等。由于电气石具有独特的异极对称结构(典型表现为热释电性和压电性)，它具有很多功能和用途
一是具有激发空气负离子的产生。当电气石与空气接触时，电气石的电场作用于空气中的水分子(水分子的电解电压为1.23伏)，使之电离成为0H—，0H—吸引空气中的水分子形成0H_ (H2O)n,增加空气中的负离子浓度。空气负离子经过呼吸系统进入人体，能够刺激神经系统产生良好效应，改善血液循环，促进人体的新陈代谢，调整血液酸碱度，活化细胞，使人能够保持充沛的精力；同时电气石产生的负离子对甲醛、苯、NOx有消解作用，从而有效改善空气环境质量。电气石加工粉碎得越细，其静电产生得越多，电压越高。电气石所产生的静电场对空气中的带电粒子有吸附作用，可以吸附粉尘、带电离子等，净化空气。二是它具有远红外线辐射等功能，如将电气石附着于各种衣服和床上用品上，则有利于人体血液循环，还有抗菌抗静电功能；电气石投放于水中，其远红外线辐射能使大的水分子团分解成小的水分子团，实现水的活化，并且增加水中的溶氧量。人饮用这种水后， 水容易渗透细胞膜，增加细胞活性，提高人体和动物的免疫力。电气石这种活化水的功能， 对水产和观赏鱼类的养殖也具有良好作用；
三是电气石接触到水便瞬间放电，使水电解成氢离子和氢氧根离子，氢离子与电气石发出的负离子结合而被中和，变成了一般的氢原子释放出来，氢氧根离子则和水分子相结合，不断产生一种表面具有活性作用的羟基负离子H3O2-,经过该过程的水由于氢离子的减少而具有了弱碱性，并降低水的硬度。弱碱性的水对人体健康非常有益，有助于人体酸碱平衡和营养平衡；经电气石处理后的水，对输送、储存水的管道、水箱的金属器件有钝化作用， 防止生锈、结垢；电气石质防腐涂料对海洋船舶的船体有防腐效用。电气石还有利于降低自来水的氧化还原电位(OPR)，具有使水去氧化的作用。饮用水的氧化还原电位越低，即表明水体中的氧化剂含量越少，属还原水，水质越好；水的氧化还原电位越高，易引发循环系统疾患。现在我国的自来水广泛使用氯消毒工艺处理，水的氧化还原电位很高。电气石有去除自来水中的余氯，减少氧化剂的作用。经电气石处理后的自来水，其氧化还原电位(OPR) 大大降低，可以供人饮用。四是电气石包含对人体有益的微量元素和矿物质，当水经过电气石时，电气石缓释出如锌、钙、镁、镓、锶等容易被人体接收的微量元素和矿物质，使人体得到全面、均衡的营养。例如中东许多缺水的国家，用海水蒸馏制淡水，这种纯淡水不含任何有益元素，一定要经电气石处理，补足微量元素和矿物质后，才能供饮用。此外，电气石在电磁屏蔽，废水与污水、废气的治理等方面也有较高效能。如对含孔雀绿的水体有很好的脱色率，对含Zn2+、Cd2+、Cu 2+、SO/—等离子的废水，以及对污水中的氨氮等都有降解作用。鉴于电气石有如此多的优点，它已开始应用于各个领域，但都存在缺点和不足。例如，有人将电气石制成粉体，与涂料一起涂刷在墙面，以产生负离子、辐射远红外线和屏蔽电磁；或者与各种有机或无机的胶黏剂、水硬性、气硬性、热硬性结合剂等混合，再涂抹在各种构件的表面，以发射远红外线、负离子，及对水和气体进行优化处理等，但它存在不耐侵蚀，使用耐久性差，电气石层易脱落，以及单位体积的比表面积小，处理效能低，电气石用量多的缺陷；又如，有人将电气石制成陶瓷球、陶瓷环、陶瓷器皿、搪瓷器皿，用来对饮用水、饮料、酒等作优化处理，或在桑拿浴室中使用，以产生负离子。这虽然解决了使用耐久性的问题，但也同样存在单位体积的比表面积小、效能低和电气石用量大的问题；再如，为了提高电气石与气体、液体的接触面，人们又开发了电气石质多孔陶瓷(如陶瓷过滤器)和电气石质泡沫陶瓷，但它们还是存在有流体流通阻力大，且能耗高，易堵塞等问题；还有人申请了公开号CN101182234 (申请号为2007101684785)方法专利，虽然可以提高电气石使用效率，但存在有如下缺点A、蜂窝陶瓷的筋壁厚仅有0.广0.3 mm，本身就是一个很薄的薄层， 再在上面浸渍一层电气石浆层，使工艺复杂，增加人工和能耗，致使成本高；B、由于电气石浆料流动性的问题，使得蜂窝陶瓷在浸渍电气石浆料时，不便控制操作，或者浆料浸渍到蜂窝陶瓷后形成的电气石涂层太厚，导致本来很小的的通孔(一般是广3 mm的大小)变得更狭小甚至堵塞通孔；或者浸得不够，导致浸不上电气石浆料，或者浸上了浆料但因为电气石层太薄而没有功效或功效极微。
发明内容
针对上述现有技术中人们将电气石制蜂窝陶瓷、多孔陶瓷和泡沫陶瓷所存在的问题，本发明把电气石加入到制备蜂窝陶瓷的原料中，通过混合粉碎、捏合炼泥陈腐、微波定形、干燥、煅烧而成。本发明要解决的技术问题所采取的技术方案是所述电气石质整体式蜂窝陶瓷主要由10 75%wt的电气石、2 20%wt的粘土、2 40%wt的助熔剂和广30 %wt的辅料组成，并按下述方法制备而成先将电气石、粘土、助熔剂和辅料以及干粉成型剂按比例加入介质磨中粉碎混合成混合料，再在混合料中加适量水和液态成型剂进行捏合形成泥料，再将泥料练泥成团，陈腐，挤制成泥段，再将泥段成型、微波定形、干燥，制成半成品，将半成品置入窑炉中在500-850°C下烧制。所述液态成型剂为桐油、甘油、食用油、蓖麻油、蜡乳浊液或硬脂酸乳浊液等，其加入量为电气石、粘土、助熔剂和辅料四种原料总重的6-14% ；所述干粉成型剂为羟丙基纤维素(HPMC)、羧甲基纤维素(CMC)等，其加入量电气石、粘土、助熔剂和辅料的四种原料总重的 3-m。所述电气石为锂电气石、镁电气石、铁电气石、铁镁电气石中等天然极性矿物中一种或两种以上混合物，所述电气石颗粒细度为0. 7 45 μ m。所述助熔剂为长石(钠长石、锂长石、钾长石)、锂云母(预先煅烧或预先磨细)、珍珠岩、白云石、方解石、硅灰石、滑石、滑石粘土、水玻璃、釉料、含硼化合物、含硼天然矿物、 硅溶胶中的至少一种和熔块的混合物，要求粒度小于讨μ m。所述粘土为膨润土、球粘土、高岭土、累托石等中的一种或两种以上混合物，粘土粒度小于45 μ m。所述辅料为硅藻土、沸石、海泡石、镁质粘土、麦饭石等至少一种，粒度小于Μμπι。在制备本发明所述原料中还可加入电气石、粘土、助熔剂和辅助原料总重量 0. 1 10%wt的造孔剂；造孔剂为炭黑、木炭粉、煤粉等。要求粒度小于Μμπι。现有典型蜂窝陶瓷的几何参数表权利要求
1.电气石质整体式蜂窝陶瓷，它主要由10 75%wt的电气石、2 20%wt的粘土、2 40%wt的助熔剂和1 30%wt的辅料组成，并按下述方法制备而成先将电气石、粘土、助熔剂和辅料以及干粉成型剂按比例加入介质磨中粉碎混合成混合料，再在混合料中加适量水和液态成型剂进行捏合形成泥料，再将泥料炼泥成团，陈腐，挤制成泥段，再将泥段成型、微波定形、干燥制成半成品，再将半成品置入窑炉中在500-850°C下烧制。
2.根据权利要求1所述的电气石质整体式蜂窝陶瓷，其特征在于所述电气石为天然极性的锂电气石、镁电气石、铁电气石、铁镁电气石中的一种或两种以上。
3.根据权利要求1或2所述的电气石质整体式蜂窝陶瓷，其特征在于在所述原料中可以加入原料总重量0.1-10%的造孔剂。
4.根据权利要求3所述的电气石质整体式蜂窝陶瓷，其特征在于所述造孔剂为炭黑、 木炭粉或煤粉。
5.根据权利要求1或2所述的电气石质整体式蜂窝陶瓷，其特征在于所述电气石颗粒细度为0. 7 45 μ m。
6.根据权利要求1或2所述的电气石质整体式蜂窝陶瓷，其特征在于长石、锂云母、 珍珠岩、白云石、方解石、硅灰石、滑石、滑石粘土、水玻璃、釉料、含硼化合物、含硼天然矿物、硅溶胶中的至少一种和熔块的混合物。
7.根据权利要求1或2所述的电气石质整体式蜂窝陶瓷，其特征在于所述辅助原料为硅藻土、沸石、海泡石、镁质粘土、麦饭石至少一种。
8.根据权利要求1或2所述的电气石质整体式蜂窝陶瓷，其特征在于所述粘土为膨润土、球粘土、高岭土、累托石等中的一种或两种以上混合物。
全文摘要
本发明公开了电气石质整体式蜂窝陶瓷，它主要由10～75%wt的电气石、2～20%wt的粘土、2～40%wt的助熔剂和1～30%wt的辅料组成，并按下述方法制备而成先将电气石、粘土、助熔剂和辅料以及干粉成型剂按比例加入介质磨中粉碎混合成混合料，再在混合料中加适量水和液态成型剂进行捏合形成泥料，再将泥料炼泥成团，陈腐，挤制成泥段，再将泥段成型、微波定形、干燥制成半成品，再将半成品置入窑炉中在500-850℃下烧制。本发明与现有电气石制品相比，既保证了现有蜂窝陶瓷比表积高，孔隙大的特点，又可以极致发挥电气石功效，大大减少电气石用量，具有良好的节能效果。在相同温度下烧成，电气石质蜂窝陶瓷能耗是电气石球能耗的十分之一。
文档编号C04B38/06GK102285816SQ20111016153
公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月16日 优先权日2011年6月16日
发明者曹南萍 申请人:曹南萍