专利名称：宽谱远红外陶瓷材料及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及陶瓷领域，特别是一种远红外陶瓷材料，以及它的制备方法和应用。
背景技术：
随着科技的发展远红外技术已广泛应用于国防，机械，电子、农业、化工、保健医疗、食品制造、纺织、生物、电热取暖、防冻等领域。远红外产品在医疗保健方面尤为显著据远红外治疗资料报导1800年德国科学家赫歇尔发现远红外光源，世人将它称为生育之光，此后东西方学者在运用于医疗保健上进行了不断的探索。1980年日本医界在6000例临床成功案列下获得了厚生省首肯。光源中 射线Χ射线，紫外线，可见光，近、中红外线因其波长较短会对人体产生灼伤、烫伤，甚至皮肤癌变，也会使眼睛水晶体变性。远红外波长在3-1000微米之间是一种对生物体有益的光源，对有机体产生放射穿透吸收，共振的效果，使细胞活化，出现再生现象。远红外波谱疗法，给原来的药物疗法，手术治疗，针灸和其它物理疗法，增加了新的疗法。它具有安全、经济、穿透性强、无痛苦、无副作用而又便于操作等优点。远红外对人体的影响，应首先由细胞谈起，人体的骨骼，肌肉、皮肤、心、肺、内脏等各个组织都是由细胞构成的，所以细胞是人体形态机能和发育的基本单位。人体各部位的细胞有着不同的形态，它可以随机能不同而发生形状的变化，各细胞的功能也不相同，例如肌肉细胞有收缩的作用，神经细胞有传导兴奋作用等，但组成细胞的基本物质是相同的，有蛋白质糖、脂肪，核酸酶、维生索、水、无基盐等，这些物质承担着细胞的发育和代谢。细胞的基本构造是细胞膜、细胞质、细胞核。它们一但产生变化，人体即有病状出现。远红外对人体的作用即是利用其穿透性强，热效应等产生对细胞病变的改变， 恢复达到治疗目的。远红外源的发生体的优劣是决定远红外质量的关健所在。目前远红外发生体大多为旁热式，绝大多数为涂料附于陶或瓷或金属表面，再设以电加热部份，或以灯管形式(发光管并非远红外)，以上产品其缺点是频谱范围窄，强度低，吸湿，耐压低，寿命短，强度低，涂覆层易脱落造成污染，粉尘飞扬影响人体健康，节能效果低，用途狭窄。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种宽谱远红外陶瓷材料，其具有最佳性能的宽频谱，具有极好的远红外效应，耐高压，可制成直热式的陶瓷元件。本发明的另一个目的是提供上述陶瓷材料的制备方法。本发明还有一个目的是将上述陶瓷材料应用于制备直热式宽谱远红外陶瓷元件， 或应用于制备涂覆于纺织物或金属材料上的远红外层。本发明的目的是这样实现的一种宽谱远红外陶瓷材料，其特征在于按重量分数比计算，其配方包括以下组分
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B 料 65-85 份，SiC 15-35 份；其中B料由A料40-58份，氧化铝12_23份，高岭土 13_22份组成；上述A料由石英14-20份，长石30-40份，萤石2_8份，方解石8_16份，硼酸25-35 份组成。上述宽谱远红外陶瓷材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)制备A料按配方配料混合球磨，过筛，熔化，水淬破碎，烘干后球磨，过筛备用；(2)制备B料按配方配料混合球磨，过筛，备用；(3)准备SiC 将SiC熔块破碎，球磨，过筛，备用；(4)制备坯料按质量百分比计算B料65-85份，SiC 15_35份配料，混料，过筛，制
得陶瓷坯料。所述步骤(1)-(3)中的过筛为万孔筛筛余和/或过120目筛。所述步骤(1)中，熔化温度为1100-1300°C。所述步骤(4)中，以振磨机混料4-6小时后，过80-120目筛。所述步骤中，配料时添加粘合剂2-4份。所述的陶瓷材料，应用于制备直热式宽谱远红外陶瓷元件，制备方法坯料成型； 坯体烧成烧成温度为1250-1340°C，以完全成瓷，其吸水率小于0. 02%为准；坯体烧成后涂覆电极。所述坯料以90_120Kg/cm2压力成型。所述的陶瓷材料，应用于制备涂覆于纺织物或金属材料上的远红外层。本发明是具有最佳性能的宽频谱的黑体直热式远红外材料和元件，其特点是(1) 频率范围在1-1000微米，在符合人体需要的范围的3-20微米段有强的双高峰值；(2)单位面积功率6W/cm2 ； (3)表面温度> 390°C (保持黑体)；(4)冷热激变20-1000°C循环+次不炸裂；(5)吸水率< 0. 02% ； (6)瞬间耐压> 1000V ； (7)热辐射能8mm-5cm波测量时具有300° K值；(8)抗弯强度> 1200kg/cm2 ； (9)节能(与电阻丝比)50%以上，综合节能可达70%以上；(10)经高温固化反应后成为坚实的黑色瓷体，加电极后具有直热式性能，无需再加以电热丝等；(11)陶瓷材料可加入粘合剂，用通用陶瓷挤制方法制成管状、棒状体； (12)陶瓷材料可加入粘合剂，可涂覆于纺织物或金属材料作为远红外层，可用电加热或直接作用于人体使用。由于具有以上优点，本发明可广泛应用于国防、机械、电子、农业、化工、保健医疗 (如各种远红外照射仪器，电热毯等)、食品制造、纺织、生物、电热取暖等领域。
具体实施例方式本发明是一种宽谱远红外陶瓷材料，其特征在于按质量百分比计算其配方包括以下组分B料65-85份，SiC 15-35份，粘合剂2_4份；其中B料由A料40-58份，氧化铝 12-23份，高岭土 13-22份组成；上述A料由石英14-20份，长石30-40份，萤石2_8份，方解石8-16份，硼酸25-35份组成。制备方法包括以下步骤(1)制备A料按配方配料混合球磨，过筛，熔化，水淬破碎，烘干后球磨，过筛备用。其中，所述过筛优选万孔筛筛余和/或过120目筛，熔化温度优选1100-1300°C。(2)制备B料按配方配料混合球磨，过筛，备用。其中，所述过筛优选万孔筛筛余和/或过120目筛。(3)准备SiC 将SiC熔块破碎，球磨，过筛，备用。其中，所述过筛优选万孔筛筛余和/或过120目筛。(4)制备坯料按质量百分比计算B料65-85份，SiC 15-35份、粘合剂2_4份、水适量配料，混料，过筛，制得陶瓷坯料。其中，优选以振磨机混料4-6小时后，过80-120目筛。所述的陶瓷材料，应用于制备直热式宽谱远红外陶瓷元件，制备方法坯料成型； 坯体烧成烧成温度为1250-1340°C，以完全成瓷，其吸水率小于0. 02%为准；坯体烧成后涂覆电极。其中，优选的，所述坯料以90-120Kg/cm2压力成型。所述的陶瓷材料，应用于制备涂覆于纺织物或金属材料上的远红外层。远红外效应功能如下1.热效应A.加速血液循环和物质代谢过程，使毛细血管扩张，血流量增大，使组织温度升高，新陈代谢旺盛，加快营养物质的转化过程和组织再生能力。B.消炎作用实验证明远红外线作用并不起直接杀菌作用，但可使人体皮肤乳头层水肿，周围的细胞浸润，网状内皮组织吞噬能力增强，并提高人体免疫功能，从而产生消炎、消肿作用。C.远红外线照射能降低末稍神经兴奋度达到止痛，解除肌痉挛、消除疲劳的作用。2.远红外具有可贵的穿透性能使深层组织产生热效应，其作用不仅仅是中、近红外线的烘烤表皮，而是靠热传导向内扩散，因而同时会产生"热穿透”，其能量除一部份被皮肤吸收外，还能穿透皮肤深达肌肉、韧带、骨骼，甚至内脏等组织，产生一种内生热效应 (共振)，从而发挥更有效的治疗作用，宽带频谱使患者皮下有温热感，正是这种"内生热” 表现。3.按照系统论的观点和人体与环境“统一”学说“人”是一个具有远离平衡态的、 耗能的、活的有序稳定结构的超巨系统。人体这个高级的内稳系统与外界环境之间始终存在着相互影响和制约的关系，从这个意义上讲利用远红外照射实际上是改变了人体外部环境作用条件，并使人体"适应”，这种条件变化从而达到治疗作用，这种适应性的产生是通过条件反射和非条件反射实现的，这种反射是机体对外界刺激的一种机能的防御性反应， 正是通过这种神经反应作用来调节人体，使人体达到内稳系统的稳定和生理平衡，消徐疾病的过程。若按经络学理论用红外线和无线电波等物理因素，对身体经络的敏感点一穴位，施以一定刺激可达到疏经活血的作用，从而调整和控制人体，使之恢复到良好的平衡状态。4.英国物理学家H*Frohlich曾提出，在生命物质中存在着由强极化细胞膜和其他大分子的振动而产生的相干电振荡其频率为5X101(I-3X IO12Hz,其波长应为 100 μ m-6mm,覆盖了远红外，亚毫米波和毫米波大部份频段，因此当远红外至毫米波的宽频带辐射作用于人体时，部分频率会与人体组织产生的电震荡发生谐振作用，从而能使较小的能量获得较大的物理效应，达到较好的治疗效果。综上所述，远红外对人体治疗功能的作用归纳如下a.抑制微生物生长。b.介入能量，恢复组织的正常生长状态。c.对细胞膜的诱导，诱发和安抚作用。d.活跃各化合物分子间的电子流活动。e.引发体液血液流通。f.影响自由基代谢。经实验证明，本发明所制得产品在医疗保健方面，对消炎、伤口愈合、骨折愈合、运动损伤、消除患部微循环障碍、渗出液、血淤积水吸收、增强组织再生能力、风湿关节炎、肩周炎、颈椎炎、鼻炎、咽炎、肺炎、气管炎、胃肠炎、妇科炎症、子宫下垂、皮炎、溃疡、痔疮、烫伤、冻疮、褥疮等能止痛镇静消炎、促进安眠、消除疲劳、癫痫、坐骨神经痛、牙痛、三叉神经痛等有显著效果，对胃肠痉孪可立见奇效，防止手术后粘联，对老年慢性病如风寒型慢性气管炎、哮喘、咳嗽、手足麻木等有效果，减少脑血栓、脑中风的可能，益肾状阳，抗病延缓衰老，对血压有双向调节作用，对各种因寒症引起的疾病效果显著，在美容减肥方面也有显著效果，有防辐射效果，对医疗保健能起到远红外治疗和保健的最佳效果。实施例1 (制备直热式宽谱远红外陶瓷元件)1.材料制备A料制备a、配方石英17份、莹石6份、方解石12份、长石35份、硼酸30份b、配制工芝配料混合球磨一达万孔筛筛余< 细度一过筛(120目)一坩锅熔化1200°C度一水淬破碎一烘干一球磨一万孔筛筛余细度< 1 % —备用。注球磨机为陶瓷生产通用设备，量大小可根椐产量自定。B料制备a、配方A料50份、氧化铝18份、高岭土 18份b、配制工艺球磨机混合5小时过80-120目筛，备用。注球磨机为陶瓷制作通用型，大小根据产量自定。c料制备a、配方SiC 熔块 100%b、配制工艺破碎成0.5cm3颗粒一球磨一细度< 5%万孔筛筛余，过120目筛一备用。注；破碎机、球磨机为陶瓷生产通用设备，可根椐产量自选。D成形坯料制备a、配方B料67份，C料33份，粘合剂2份，其中粘合剂可选用质量百分比浓度为 4%的聚乙烯醇溶液(去离子水)。b、制备工芝振磨机混料4-6小时一过80-120目筛一备用。2、坯体成型A、用60-100吨油压机以90_120Kg/cm2压力成型。B、模具用工具钢做成的模具。C、产品型状长、圆、方、异型等片状。
D、此坯料可用普通陶瓷的挤制工艺做成管状棒状。注油压机为普通陶瓷成型的通用设备，模具制造同于普通陶瓷模具制造。3、坯体烧成A.用6-12米双管式电炉烧成。B.温度1250-1340°C以完成固相反应完全成瓷，其吸水率小于0. 02%为准。完成固相反应后形成黑体直热式远红外元件。4.电极A、坯体经烧成后涂覆电极，其电极可用银浆涂覆，或喷铝，或镀镍、镀铜等。B、其电极大小可根据需要自行掌握如2ImmX Mmm或12mmX Mmm注电极被覆均可用现有普通方法即可。5.通电检测分阻值A.将被覆好电极的产品进行用电阻表测量分组。B.抗压老化1000V瞬间检测，将发红光和作裂产品挑出。6.阻值分组7.分装入库实施例2 (制备涂覆于纺织物或金属材料上的远红外层)1.材料制备A料制备a、配方石英20份、莹石8份、方解石16份、长石40份、硼酸35份b、配制工芝配料混合球磨一达万孔筛筛余< 细度一过筛(120目)一坩锅熔化1200°C度一水淬破碎一烘干一球磨一万孔筛筛余细度< 1 % —备用。注球磨机为陶瓷生产通用设备，量大小可根椐产量自定。B料制备a、配方A料45份、氧化铝15份、高岭土 20份b、配制工艺球磨机混合5小时过80-120目筛，备用。注球磨机为陶瓷制作通用型，大小根据产量自定。c料制备a、配方SiC 熔块 100%b、配制工艺破碎成0.5cm3颗粒一球磨一细度< 5%万孔筛筛余，过120目筛一备用。注；破碎机、球磨机为陶瓷生产通用设备，可根椐产量自选。D 坯料制备a、配方B料78份，C料25份。b、制备工芝振磨机混料4-6小时一过80-120目筛一备用。2.涂覆坯料的制备将上述步骤ID中制得的备用坯料70份，加入粘合材料例如绿色环保漆30份混合 (用人工或搅拌机)均勻。3.涂敷用毛刷或喷枪均勻涂敷在布上或金属板、管等物品上，自然晒干即可。
权利要求
1.一种宽谱远红外陶瓷材料，其特征在于按重量分数比计算，其配方包括以下组分B 料 65-85 份，SiC 15-35 份；其中B料由A料40-58份，氧化铝12-23份，高岭土 13-22份组成；上述A料由石英14-20份，长石30-40份，萤石2_8份，方解石8_16份，硼酸25-35份组成。
2.权利要求1所述宽谱远红外陶瓷材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)制备A料按配方配料混合球磨，过筛，熔化，水淬破碎，烘干后球磨，过筛备用；(2)制备B料按配方配料混合球磨，过筛，备用；(3)准备SiC:将SiC熔块破碎，球磨，过筛，备用；(4)制备坯料按质量百分比计算B料65-85份，SiC15-35份配料，混料，过筛，制得陶瓷坯料。
3.根据权利要求2所述的宽谱远红外陶瓷材料的制备方法，其特征在于所述步骤 (1)-(3)中的过筛为万孔筛筛余和/或过120目筛。
4.根据权利要求2所述的宽谱远红外陶瓷材料的制备方法，其特征在于所述步骤(1) 中，熔化温度为1100-1300°C。
5.根据权利要求2所述的宽谱远红外陶瓷材料的制备方法，其特征在于所述步骤(4) 中，以振磨机混料4-6小时后，过80-120目筛。
6.根据权利要求2所述的宽谱远红外陶瓷材料的制备方法，其特征在于所述步骤(4) 中，配料时添加粘合剂2-4份。
7.权利要求1所述的宽谱远红外陶瓷材料应用于制备直热式宽谱远红外陶瓷元件。
8.根据权利要求7所述宽谱远红外陶瓷材料应用于制备直热式宽谱远红外陶瓷元件的方法，其特征在于包括坯料成型；坯体烧成烧成温度为1250-1340°C，以完全成瓷，其吸水率小于0. 02%为准；坯体烧成后涂覆电极。
9.根据权利要求8所述的宽谱远红外陶瓷材料应用于制备直热式宽谱远红外陶瓷元件的方法，其特征在于所述坯料以90-120Kg/cm2压力成型。
10.权利要求1所述的宽谱远红外陶瓷材料应用于制备涂覆于纺织物或金属材料上的远红外层。
全文摘要
本发明公开了一种宽谱远红外陶瓷材料及其制备方法和应用，其按重量分数比计算，其配方包括B料65-85份，SiC 15-35份；其中B料由A料40-58份，氧化铝12-23份，高岭土13-22份组成；上述A料由石英14-20份，长石30-40份，萤石2-8份，方解石8-16份，硼酸25-35份组成，通过混合球磨，过筛等工序制备得陶瓷坯料。本发明是具有最佳性能的宽频谱的黑体直热式远红外材料和元件，频率范围在1-1000微米，在符合人体需要的范围的3-20微米段有强的双高峰值；节能(与电阻丝比)50％以上，综合节能可达70％以上；加电极后具有直热式性能，无需再加以电热丝等；根据应用不同，陶瓷材料可加入不同的粘合材料，应用于制备直热式宽谱远红外陶瓷元件或涂覆于纺织物或金属材料作为远红外层。
文档编号C04B35/16GK102167571SQ20111000172
公开日2011年8月31日 申请日期2011年1月6日 优先权日2011年1月6日
发明者梁聪, 洪汉钟, 闵富华 申请人:肇庆市鼎湖医疗器械厂有限公司