一种可释放负氧离子的陶瓷及其制备方法、茶具与流程

1.本发明涉及负氧离子陶瓷材料领域，具体为一种可释放负氧离子的陶瓷及其制备方法、茶具。


背景技术：

2.空气中的水分子在高压或者强射线作用下产生电子，电子与氧分子结合变成带负电的离子，被叫做“负氧离子”。在自然界负氧离子一般是通过高压、强射线、急流瀑布、光合作用、闪电等产生。负氧离子的作用包括清洁环境，起到净化作用，改善睡眠，增加食欲，消除疲劳，预防改善呼吸系统疾病，提高免疫力等。目前市面上有很多负氧离子产品如负氧离子陶瓷砖、负氧离子织物、负氧离子涂料等，这些产品能产生负氧离子是因为原料中添加了负离子粉，目前所使用的负离子粉多为经过加工或提纯的电气石粉，能够长期产生电离子，并永久释放空气负离子和远红外线，但是负氧离子释放量较低，直接添加保健效果并不理想。


技术实现要素：

3.发明目的：针对上述技术问题，本发明提出了一种可释放负氧离子的陶瓷及其制备方法、茶具。
4.所采用的技术方案如下：
5.一种可释放负氧离子的陶瓷，以重量份数计，包括以下组成成分：
6.高岭土1～2份、氧化铝90～100份、碳酸铝2～4份、钛白粉1～2份、电气石负离子粉5～8份。
7.进一步地，以重量份数计，包括以下组成成分：
8.高岭土1份、氧化铝91份、碳酸铝2份、钛白粉1份、电气石负离子粉5份。
9.进一步地，还包括粘结剂，所述粘结剂的制备方法如下：
10.分别配置饱和硫酸铝溶液、饱和偏铝酸钠溶液和饱和碳酸氢铵溶液，将饱和硫酸铝溶液、饱和偏铝酸钠溶液预先混合均匀得到混合液，将混合液与饱和碳酸氢铵溶液并流反应得到前驱体浆液，过滤、所得固体洗涤后加入水中搅拌重新调成浆液，用氨水调节浆液ph至10～11后转移至高压反应釜中，密闭升温至120～140℃反应2～4h，过滤、洗涤、烘干即可。
11.进一步地，所述电气石负离子粉的制备方法如下：
12.将稀土硝酸盐、硝酸镍、电气石粉、柠檬酸加入水中，搅拌30～50min后，升温至80～90℃搅拌使水分蒸发，得到湿凝胶，停止搅拌保温陈化1～3h后室温静置10～15h烘干，先于200～250℃预烧1～3h后再升温至800～850℃焙烧3～5h，随炉冷却研磨即可。
13.进一步地，所述稀土硝酸盐为硝酸镧、硝酸铈或硝酸钇中的任意一种。
14.进一步地，所述电气石粉为钙镁电气石、镁电气石、铁镁电气石、锂电气石中的任意一种。
15.进一步地，所述稀土硝酸盐、硝酸镍、电气石粉的质量比为1：1.8～2：4～8。
16.进一步地，还包括cao-al2o
3-sio2微晶玻璃。
17.本发明还提供了可释放负氧离子的陶瓷的制备方法：
18.将高岭土、氧化铝、碳酸铝、钛白粉、电气石负离子粉充分混合均匀，再加入粘结剂和cao-al2o
3-sio2微晶玻璃，在行星式球磨机中球磨5～10h，得到料浆，加入硝酸后继续球磨1～2h，用氨水调节ph至10～11，搅匀后注入模具，将模具放入恒温干燥箱中在一定温度和湿度下凝固成型，然后1200～1300℃烧制2～4h即可。
19.本发明还提供了一种茶具，具体是由上述可释放负氧离子的陶瓷制备而成。
20.本发明的有益效果：
21.本发明提供了一种可释放负氧离子的陶瓷，高岭土洁白细腻，具有良好的可塑性、粘结性和耐火性，加入后赋予了陶瓷良好的成形加工能力，氧化铝作为主体材料，具有良好的机械强度和耐高温性，用途极为广泛，电气石负离子粉中含有稀土元素和镍元素，稀土元素原子半径大，外层和次外层电子结构基本相同，第三层4f轨道有未成对电子，在电气石颗粒的静电场作用下，稀土元素和镍元素的加入能增加电子转移能力，增强电气石对空气水分子的电解能力，提高了释放负氧离子的能力，本发明所制备的可释放负氧离子的陶瓷具有极佳的力学强度，而且负氧离子释放量高，对人体健康具有改善和促进作用，可用于制作各种陶瓷制品，市场应用前景广泛。
附图说明
22.图1为本发明实施例1所制备电气石负离子粉的扫描电镜照片。
具体实施方式
23.实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
24.实施例1：
25.一种可释放负氧离子的陶瓷，以重量份数计，包括以下组成成分：
26.高岭土1份、氧化铝91份、碳酸铝2份、钛白粉1份、电气石负离子粉5份、粘结剂25份、cao-al2o
3-sio2微晶玻璃8份；
27.其中，粘结剂的制备方法如下：
28.分别配置250ml饱和硫酸铝溶液、142ml饱和偏铝酸钠溶液和55ml饱和碳酸氢铵溶液，将饱和硫酸铝溶液、饱和偏铝酸钠溶液预先混合均匀得到混合液，将混合液与饱和碳酸氢铵溶液并流反应得到前驱体浆液，过滤、所得固体洗涤后加入水中搅拌重新调成浆液，用氨水调节浆液ph至11后转移至高压反应釜中，密闭升温至125℃反应3h，过滤、洗涤、烘干即可。
29.电气石负离子粉的制备方法如下：
30.将10g硝酸镧、20g硝酸镍、55g钙镁电气石粉、1g柠檬酸加入500ml水中，搅拌40min后，升温至90℃搅拌使水分蒸发，得到湿凝胶，停止搅拌保温陈化2h后室温静置15h烘干，先于230℃预烧2h后再升温至850℃焙烧5h，随炉冷却研磨即可。
31.上述可释放负氧离子的陶瓷的制备方法：
32.将高岭土、氧化铝、碳酸铝、钛白粉、电气石负离子粉充分搅拌均匀，再加入粘结剂和cao-al2o
3-sio2微晶玻璃，以无水乙醇为球磨介质，在行星式球磨机中湿法球磨10h，得到料浆，加入硝酸后继续球磨2h，用氨水调节ph至11，搅匀后注入模具，将模具放入恒温干燥箱中在一定温度和湿度下凝固成型，然后1300℃烧制4h即可。
33.实施例2：
34.一种可释放负氧离子的陶瓷，以重量份数计，包括以下组成成分：
35.高岭土2份、氧化铝100份、碳酸铝4份、钛白粉2份、电气石负离子粉8份、粘结剂30份、cao-al2o
3-sio2微晶玻璃10份；
36.其中，粘结剂的制备方法如下：
37.分别配置250ml饱和硫酸铝溶液、142ml饱和偏铝酸钠溶液和55ml饱和碳酸氢铵溶液，将饱和硫酸铝溶液、饱和偏铝酸钠溶液预先混合均匀得到混合液，将混合液与饱和碳酸氢铵溶液并流反应得到前驱体浆液，过滤、所得固体洗涤后加入水中搅拌重新调成浆液，用氨水调节浆液ph至11后转移至高压反应釜中，密闭升温至140℃反应4h，过滤、洗涤、烘干即可。
38.电气石负离子粉的制备方法如下：
39.将10g硝酸镧、20g硝酸镍、80g钙镁电气石粉、1g柠檬酸加入500ml水中，搅拌50min后，升温至90℃搅拌使水分蒸发，得到湿凝胶，停止搅拌保温陈化3h后室温静置15h烘干，先于250℃预烧3h后再升温至850℃焙烧5h，随炉冷却研磨即可。
40.上述可释放负氧离子的陶瓷的制备方法：
41.将高岭土、氧化铝、碳酸铝、钛白粉、电气石负离子粉充分搅拌均匀，再加入粘结剂和cao-al2o
3-sio2微晶玻璃，以无水乙醇为球磨介质，在行星式球磨机中湿法球磨10h，得到料浆，加入硝酸后继续球磨2h，用氨水调节ph至11，搅匀后注入模具，将模具放入恒温干燥箱中在一定温度和湿度下凝固成型，然后1300℃烧制4h即可。
42.实施例3：
43.一种可释放负氧离子的陶瓷，以重量份数计，包括以下组成成分：
44.高岭土1份、氧化铝90份、碳酸铝2份、钛白粉1份、电气石负离子粉5份、粘结剂20份、cao-al2o
3-sio2微晶玻璃8份；
45.其中，粘结剂的制备方法如下：
46.分别配置250ml饱和硫酸铝溶液、142ml饱和偏铝酸钠溶液和55ml饱和碳酸氢铵溶液，将饱和硫酸铝溶液、饱和偏铝酸钠溶液预先混合均匀得到混合液，将混合液与饱和碳酸氢铵溶液并流反应得到前驱体浆液，过滤、所得固体洗涤后加入水中搅拌重新调成浆液，用氨水调节浆液ph至10后转移至高压反应釜中，密闭升温至120℃反应2h，过滤、洗涤、烘干即可。
47.电气石负离子粉的制备方法如下：
48.将10g硝酸镧、18g硝酸镍、40g钙镁电气石粉、1g柠檬酸加入500ml水中，搅拌30min后，升温至80℃搅拌使水分蒸发，得到湿凝胶，停止搅拌保温陈化1h后室温静置10h烘干，先于200℃预烧1h后再升温至800℃焙烧3h，随炉冷却研磨即可。
49.上述可释放负氧离子的陶瓷的制备方法：
50.将高岭土、氧化铝、碳酸铝、钛白粉、电气石负离子粉充分搅拌均匀，再加入粘结剂
和cao-al2o
3-sio2微晶玻璃，以无水乙醇为球磨介质，在行星式球磨机中湿法球磨5h，得到料浆，加入硝酸后继续球磨1h，用氨水调节ph至10，搅匀后注入模具，将模具放入恒温干燥箱中在一定温度和湿度下凝固成型，然后1200℃烧制2h即可。
51.实施例4：
52.一种可释放负氧离子的陶瓷，以重量份数计，包括以下组成成分：
53.高岭土1份、氧化铝100份、碳酸铝2份、钛白粉2份、电气石负离子粉5份、粘结剂30份、cao-al2o
3-sio2微晶玻璃8份；
54.其中，粘结剂的制备方法如下：
55.分别配置250ml饱和硫酸铝溶液、142ml饱和偏铝酸钠溶液和55ml饱和碳酸氢铵溶液，将饱和硫酸铝溶液、饱和偏铝酸钠溶液预先混合均匀得到混合液，将混合液与饱和碳酸氢铵溶液并流反应得到前驱体浆液，过滤、所得固体洗涤后加入水中搅拌重新调成浆液，用氨水调节浆液ph至11后转移至高压反应釜中，密闭升温至120℃反应4h，过滤、洗涤、烘干即可。
56.电气石负离子粉的制备方法如下：
57.将10g硝酸铈、18g硝酸镍、80g钙镁电气石粉、1g柠檬酸加入500ml水中，搅拌30min后，升温至90℃搅拌使水分蒸发，得到湿凝胶，停止搅拌保温陈化1h后室温静置15h烘干，先于200℃预烧3h后再升温至800℃焙烧5h，随炉冷却研磨即可。
58.上述可释放负氧离子的陶瓷的制备方法：
59.将高岭土、氧化铝、碳酸铝、钛白粉、电气石负离子粉充分搅拌均匀，再加入粘结剂和cao-al2o
3-sio2微晶玻璃，以无水乙醇为球磨介质，在行星式球磨机中湿法球磨5h，得到料浆，加入硝酸后继续球磨2h，用氨水调节ph至10，搅匀后注入模具，将模具放入恒温干燥箱中在一定温度和湿度下凝固成型，然后1300℃烧制2h即可。
60.实施例5：
61.一种可释放负氧离子的陶瓷，以重量份数计，包括以下组成成分：
62.高岭土2份、氧化铝90份、碳酸铝4份、钛白粉1份、电气石负离子粉8份、粘结剂20份、cao-al2o
3-sio2微晶玻璃10份；
63.其中，粘结剂的制备方法如下：
64.分别配置250ml饱和硫酸铝溶液、142ml饱和偏铝酸钠溶液和55ml饱和碳酸氢铵溶液，将饱和硫酸铝溶液、饱和偏铝酸钠溶液预先混合均匀得到混合液，将混合液与饱和碳酸氢铵溶液并流反应得到前驱体浆液，过滤、所得固体洗涤后加入水中搅拌重新调成浆液，用氨水调节浆液ph至10后转移至高压反应釜中，密闭升温至140℃反应2h，过滤、洗涤、烘干即可。
65.电气石负离子粉的制备方法如下：
66.将10g硝酸钇、20g硝酸镍、40g钙镁电气石粉、1g柠檬酸加入500ml水中，搅拌50min后，升温至80℃搅拌使水分蒸发，得到湿凝胶，停止搅拌保温陈化3h后室温静置10h烘干，先于250℃预烧1h后再升温至850℃焙烧3h，随炉冷却研磨即可。
67.上述可释放负氧离子的陶瓷的制备方法：
68.将高岭土、氧化铝、碳酸铝、钛白粉、电气石负离子粉充分搅拌均匀，再加入粘结剂和cao-al2o
3-sio2微晶玻璃，以无水乙醇为球磨介质，在行星式球磨机中湿法球磨10h，得到
料浆，加入硝酸后继续球磨1h，用氨水调节ph至11，搅匀后注入模具，将模具放入恒温干燥箱中在一定温度和湿度下凝固成型，然后1200℃烧制4h即可。
69.对比例1：
70.与实施例1基本相同，区别在于，用钙镁电气石粉代替电气石负离子粉。
71.对比例2：
72.与实施例1基本相同，区别在于，电气石负离子粉制备时不加入硝酸钇。
73.电气石负离子粉的制备方法如下：
74.将20g硝酸镍、40g钙镁电气石粉、1g柠檬酸加入500ml水中，搅拌50min后，升温至80℃搅拌使水分蒸发，得到湿凝胶，停止搅拌保温陈化3h后室温静置10h烘干，先于250℃预烧1h后再升温至850℃焙烧3h，随炉冷却即可。
75.对比例3：
76.与实施例1基本相同，区别在于，电气石负离子粉制备时不加入硝酸镍。
77.电气石负离子粉的制备方法如下：
78.将10g硝酸钇、40g钙镁电气石粉、1g柠檬酸加入500ml水中，搅拌50min后，升温至80℃搅拌使水分蒸发，得到湿凝胶，停止搅拌保温陈化3h后室温静置10h烘干，先于250℃预烧1h后再升温至850℃焙烧3h，随炉冷却即可。
79.对比例4：
80.与实施例1基本相同，区别在于，不加入cao-al2o
3-sio2微晶玻璃。
81.性能测试：
82.将本发明实施例1～5及对比例1～4制得的陶瓷作为试样进行性能检测，结果如下表1所示：
83.其中，采用云泽yz-fy4负氧离子测试仪对试样进行负氧离子含量测试，测试时间为10s；
84.表1：
85.[0086][0087]
从表1中可知，本发明所制备的可释放负氧离子的陶瓷具有极佳的力学强度，而且负氧离子释放量高，对人体健康具有改善和促进作用。
[0088]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。