一种散发远红外线和诱生负氧离子的岩板及其制备方法与流程

本发明涉及建筑材料，尤其是涉及一种散发远红外线和诱生负氧离子的岩板及其制备方法。

背景技术：

1、近年来，陶瓷岩板因其具有强度高、硬度好和装饰效果强等特点，受到了市场的热捧。陶瓷岩板不仅仅可以应用于常规的墙地面装饰，还可以用作台面、柜门、抽屉门、屏风等等，其具有优良的耐酸碱性，硬度高(表面莫氏硬度可达到6级以上)，耐高温等优点，因此，具有极其广阔的应用前景，在建筑行业得到了广泛的应用，但其机械强度较低易在加工、运输和使用过程中出现破碎等问题。

2、但红外线是一种不可见的电磁波，波长介于微波和可见光之间。红外线可以分为近红外(波长1-3μm)，中红外(波长3-5μm)和远红外(波长8-14μm)。远红外线自身就具有消毒灭菌、活化等功能，主要应用于远红外保健产品，红外辐射岩板不仅可以消毒、抗菌，还具有促进新陈代谢、活化生物、提高免疫力等应用功能。制备红外辐射功能型的建筑产品，首要需选择红外辐射粉体性能高，红外辐射粉体直接吸收周围环境所散发的热量，并转化输出远红外能量，其原理是材料的分子偶极矩的变化与光的振荡电场两者间产生相互作用的结果。在振荡过程里，多离子体系改变分子本身的对称性质，让偶极距发生改变，可较大程度地提高红外线的吸收能力、发射能力。

3、因此，亟需一种具有散发远红外线并产生负氧离子功能又能保持高强度的岩板及其制备方法。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有的岩板无法散发远红外线以及负氧离子，且少量添加了电气石可散发远红外线并产生负氧离子的岩板，其远红外发射率较小，且强度较低无法满足使用需求的技术问题，提供一种既具有散发远红外线并产生负氧离子功能又能保持高强度的岩板。

2、本发明的第二个目的是提供散发远红外线和诱生负氧离子的岩板的制备方法。

3、为实现上述第一个目的，本发明采用的技术方案是：

4、一种散发远红外线和诱生负氧离子的岩板，按重量份数计，由以下组分制成：63～71份钾钠长石、5～8份磁铁矿、12～27份高岭土、10～13份堇青石、12～18份硅藻土、2～5份纳米氧化钇、2～5份氧化镧、10～15份改性氧化石墨烯、24～32份改性活性炭粉，通过添加纳米氧化钇和改性的氧化石墨烯可提高岩板整体的远红外发射率，而通过添加改性活性炭粉，可以显著提高各个组分的分散性能以及在高温下的融合能力，机械强度高，床层阻力小，化学稳定性好，易再生，经久耐用，添加入岩板中作为组分，可起到一定的提高机械强度的效果，显著提高了岩板的抗弯强度和韧性，且其中富含羟基磷灰石晶体，有助于各个组分的分散并提高远红外线的发射率，提高粉体之间的偶极矩，使粉体内的偶极矩发生强烈的变化，向下跃迁时，就会释放出能量。

5、优选的，所述改性活性炭粉为椰壳颗粒炭与无机金属氧化物共混粉末，其制备方法，包括以下步骤：

6、将粒径为1.8～2.2mm，柱长为2～6mm，碘吸附值≥1200mg/g，ctc≥85％，灰分≥9％，耐磨强度≥95％，水分≥5％的椰壳颗粒炭与无机金属氧化物粉末，以300-800rpm的转速，80℃下进行球磨，球磨时间为5-10h，得到粒径≥150目的改性活性炭粉，通过选用椰壳颗粒炭与镁、钛、锰三种氧化金属粉末共混改性，使得制备而成的岩板在受载时，有利于发挥的承载能力，使岩板具有较高的断裂强度。

7、优选的，所述无机金属氧化物为mno2、tio2和mgo的混合物，通过掺杂镁、钛、锰三种氧化金属粉末，可赋予其热释电性能，使其组成多个三重八面体或三角八面体等多个极性结构，可提高散发远红外线的能力，使镁、钛、锰完整的晶型产生缺陷和畸变，体系能量升高，无序性增大，红外线发射率增高。

8、优选的，所述mno2、tio2和mgo的比例为1:1:2，可更好的发挥镁与锰和钛之间的电荷补偿，与椰壳颗粒炭共混后可使其形成多个环状结构，提高其热释电性能。

9、优选的，所述椰壳颗粒炭与所述无机金属氧化物的混合比例为5:2。

10、优选的，所述改性氧化石墨烯的制备方法，包括以下步骤：

11、将含有氯化铵和氯化稀土的混合溶液在40-50℃下水浴加热，加入氧化石墨烯，以200-325w的功率，超声30-90min，洗涤并真空干燥，即得改性氧化石墨烯，通过对氧化石墨烯进行改性，可以为其连接其他分子结构及功能基团提供大量的活性位点，从而提高各个粉体之间的相容度，避免堆叠以及团聚现象，提高其在体系中的均匀分散程度。

12、优选的，所述氯化稀土为氯化铈、氯化钇和氯化镓的混合物，通过选择稀土元素，能与氧化石墨烯的含氧官能团形成配位键，生成新的官能团，降低氧化石墨烯的界面能以及表面能，从而对氧化石墨烯进行功能化改性，提高了晶格畸变程度，降低氧空位的定扎效应，提高热释电性能，增强了氧化石墨烯在体系中的分散性，提高了其远红外的发射率。

13、优选的，所述氯化铵、氯化铈、氯化钇和氯化镓的比例为3:3:1:1。

14、优选的，所述氧化石墨烯加入所述混合溶液中的固含量为20-30％。

15、为了实现上述第二个目的，本发明采用的技术方案是：

16、一种如上任一项所述的散发远红外线和诱生负氧离子的岩板的制备方法，包括以下步骤：

17、s1：按原料重量份数称取钾钠长石、磁铁矿、高岭土、堇青石、硅藻土、纳米氧化钇和氧化镧加入到球磨机中，混合3-4h后加入改性氧化石墨烯和改性活性炭粉，混合6-10h，得混合浆料，经过筛、陈腐、喷雾干燥，得岩板坯粉料；

18、s2：将步骤s1中的岩板坯粉料经压机布料后压制成型，通过干燥窑干燥，得岩板生坯；

19、s3：将步骤s2中的岩板生坯表面进行处理，布施底釉，喷墨装饰，高温烧制成型，烧成温度为800～1000℃，烧成时间为120～180min，经冷却、磨边、抛光、打蜡、包装，即得所述散发远红外线和诱生负氧离子的岩板。

20、本发明相对于现有技术，有以下优点：

21、1、本申请提供的一种散发远红外线和诱生负氧离子的岩板，通过添加纳米氧化钇和改性的氧化石墨烯可提高岩板整体的远红外发射率，而通过添加改性活性炭粉，可以显著提高各个组分的分散性能以及在高温下的融合能力，机械强度高，床层阻力小，化学稳定性好，易再生，经久耐用，添加入岩板中作为组分，可起到一定的提高机械强度的效果，显著提高了岩板的抗弯强度和韧性，且其中富含羟基磷灰石晶体，有助于各个组分的分散并提高远红外线的发射率，提高粉体之间的偶极矩，使粉体内的偶极矩发生强烈的变化，向下跃迁时，就会释放出能量。

22、2、本申请提供的一种散发远红外线和诱生负氧离子的岩板的制备方法，步骤简单便捷，适合工业化生产，符合绿色环保的需求，通过先将原料预混合后，再加入改性石墨烯和改性活性炭粉，提高了各组分材料之间的流动性，且提高各个粉体之间的相容度，避免堆叠以及团聚现象，提高其在体系中的均匀分散程度。

技术特征：

1.一种散发远红外线和诱生负氧离子的岩板，其特征在于，按重量份数计，由以下组分制成：63～71份钾钠长石、5～8份磁铁矿、12～27份高岭土、10～13份堇青石、12～18份硅藻土、2～5份纳米氧化钇、2～5份氧化镧、10～15份改性氧化石墨烯、24～32份改性活性炭粉。

2.根据权利要求1所述的散发远红外线和诱生负氧离子的岩板，其特征在于：所述改性活性炭粉为椰壳颗粒炭与无机金属氧化物共混粉末，其制备方法，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的散发远红外线和诱生负氧离子的岩板，其特征在于：所述无机金属氧化物为mno2、tio2和mgo的混合物。

4.根据权利要求3所述的散发远红外线和诱生负氧离子的岩板，其特征在于：所述mno2、tio2和mgo的比例为1:1:2。

5.根据权利要求2所述的散发远红外线和诱生负氧离子的岩板，其特征在于：所述椰壳颗粒炭与所述无机金属氧化物的混合比例为5:2。

6.根据权利要求1所述的散发远红外线和诱生负氧离子的岩板，其特征在于：所述改性氧化石墨烯的制备方法，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的散发远红外线和诱生负氧离子的岩板，其特征在于：所述氯化稀土为氯化铈、氯化钇和氯化镓的混合物。

8.根据权利要求7所述的散发远红外线和诱生负氧离子的岩板，其特征在于：所述氯化铵、氯化铈、氯化钇和氯化镓的比例为3:3:1:1。

9.根据权利要求6所述的散发远红外线和诱生负氧离子的岩板，其特征在于：所述氧化石墨烯加入所述混合溶液中的固含量为20-30％。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的散发远红外线和诱生负氧离子的岩板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本申请提供的一种散发远红外线和诱生负氧离子的岩板及其制备方法，由以下组分制成：钾钠长石、磁铁矿、高岭土、堇青石、硅藻土、纳米氧化钇、氧化镧、改性氧化石墨烯、改性活性炭粉，通过添加纳米氧化钇和改性的氧化石墨烯可提高岩板整体的远红外发射率，而通过添加改性活性炭粉，可以显著提高各个组分的分散性能以及在高温下的融合能力，机械强度高，床层阻力小，化学稳定性好，易再生，经久耐用，添加入岩板中作为组分，可起到一定的提高机械强度的效果，显著提高了岩板的抗弯强度和韧性，且其中富含羟基磷灰石晶体，有助于各个组分的分散并提高远红外线的发射率，提高粉体之间的偶极矩，使粉体内的偶极矩发生强烈的变化，向下跃迁时，就会释放出能量。

技术研发人员：梁桐伟,霍炳光,霍俊成,吴旭,丁景华,张廷发
受保护的技术使用者：佛山市三水宏源陶瓷企业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16