核化时间、晶化温度、晶化时间、温变速率等工艺参数。
[0030]4)将步骤3)得到的液态抗菌玻璃注入模具，使该液态抗菌玻璃的表层在1~2 min内凝固；再送入加热炉进行热处理，在核化温度保温20~40 min使其进行核化处理，再在晶化温度保温60~120 min进行晶化处理，即得到高炉渣掺杂过渡金属氧化物的长效抗菌微晶玻璃。
[0031]其中，所述的核化温度为700~850°C，所述的晶化温度为800~1000°C。
[0032]优选地，所述的高炉渣成分控制为按质量份数计的下列组分:39.22份Ca0、33.13份 Si02、12.14 份 Α1203、8.73 份 Mg0、0.67 份 Fe0、0.44 份 Μη0、3.45 份 1102及不可去除的杂质。
[0033]优选地，ZnO选用四针状ZnO。研究证明，四针状ZnO的抗菌剂比纳米载银系抗菌剂抗菌效果更好。
[0034]本发明提供一种利用高炉渣掺杂过渡金属抗菌剂技术来低成本地制备抗菌微晶玻璃的方法；针对高炉渣实际成分，通过将少量过渡金属抗菌剂ZnO加入液态高炉渣中，利用高炉渣余热，制备抗菌微晶玻璃；应用差热分析和表征分析等方法，优选确定适宜的抗菌微晶玻璃掺杂成分及制备工艺参数；本发明使过渡金属抗菌剂分布于整个微晶玻璃基体中，从而起到良好的长效的抗菌效果。本发明采用廉价的过渡金属抗菌剂ZnO，并充分利用高炉热渣的余热，利用高炉渣制备出抗菌性能优异的微晶玻璃，有效提高高炉渣二次资源综合利用的附加值。降低了生产的成本。
[0035]三、实施例实施例一
按以下步骤制备高炉渣掺杂过渡金属氧化物的长效抗菌微晶玻璃:
1)将高炉渣保持在1500 °C，并向其中加入质量份数为7份的Si02，使Si02的质量份数^ 40份，得到玻璃原料；所述的高炉渣包括按质量份数计的下列组分:39.22份Ca0、33.13份 Si02、12.14 份 Α1203、8.73 份 Mg0、0.67 份 Fe0、0.44 份 Μη0、3.45 份 1102及不可去除的杂质。
[0036]2)向步骤1)中加入质量份数为10份的四针状ZnO作为过渡金属氧化物抗菌剂，搅拌1.5min，得到抗菌玻璃原料；
3)将步骤2)得到的抗菌玻璃原料在1个标准大气压下加热到1550°C，使之充分熔融并形成均匀、无气泡的液态抗菌玻璃。
[0037]4)将步骤3)得到的液态抗菌玻璃注入模具，使该液态抗菌玻璃的表层在1.6 min内凝固；再送入加热炉进行热处理，在核化温度800°C下保温30 min使其进行核化处理，再在晶化温度900°C下保温90 min进行晶化处理，即得到高炉渣掺杂过渡金属氧化物的长效抗菌微晶玻璃。
[0038]实施例二
按以下步骤制备高炉渣掺杂过渡金属氧化物的长效抗菌微晶玻璃:
1)将高炉渣保持在1500 °C，并向其中加入质量份数为0份的Si02，使Si02的质量份数^ 40份，得到玻璃原料；所述的高炉渣包括按质量份数计的下列组分:30.21份Ca0、49.32份 Si02、8.87 份 Α1203、9.11 份 Mg0、0.01 份 Fe0、0.95 份 MnO, 4.85 份 1102及不可去除的杂质。
[0039]2)向步骤1)中加入质量份数为1.5份的四针状ZnO作为过渡金属氧化物抗菌剂，搅拌2min，得到抗菌玻璃原料；
3)将步骤2)得到的抗菌玻璃原料在1个标准大气压下加热到1500°C，使之充分熔融并形成均匀、无气泡的液态抗菌玻璃。
[0040]4)将步骤3)得到的液态抗菌玻璃注入模具，使该液态抗菌玻璃的表层在2min内凝固；再送入加热炉进行热处理，在核化温度850°C下保温20 min使其进行核化处理，再在晶化温度1000°C下保温120 min进行晶化处理，即得到高炉渣掺杂过渡金属氧化物的长效抗菌微晶玻璃。
[0041]实施例三
按以下步骤制备高炉渣掺杂过渡金属氧化物的长效抗菌微晶玻璃:
1)将高炉渣保持在1550 °C，并向其中加入质量份数为18份的Si02，使Si02的质量份数多40份，得到玻璃原料；所述的高炉渣包括按质量份数计的下列组分:36.98份CaO、35.01 份 Si02、11.95 份 Α1203、5.03 份 Mg0、0.92 份 Fe0、0.05 份 MnO、1.32 份 1102及不可去除的杂质。
[0042]2)向步骤1)中加入质量份数为15份的纤维状ZnO作为过渡金属氧化物抗菌剂，搅拌lmin，得到抗菌玻璃原料；
3)将步骤2)得到的抗菌玻璃原料在1个标准大气压下加热到1600°C，使之充分熔融并形成均匀、无气泡的液态抗菌玻璃。
[0043]4)将步骤3)得到的液态抗菌玻璃注入模具，使该液态抗菌玻璃的表层在lmin内凝固；再送入加热炉进行热处理，在核化温度700°C下保温40 min使其进行核化处理，再在晶化温度800°C下保温60min进行晶化处理，即得到高炉渣掺杂过渡金属氧化物的长效抗菌微晶玻璃。
[0044]本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
【主权项】
1.一种高炉渣掺杂过渡金属氧化物的长效抗菌微晶玻璃，其特征在于，包括按质量份数计的下列组分:30~37份Ca0、40?54份Si02、9?12份Al203、5?10份Mg0、0?1份Fe0、0?1份 MnO、1-5 份 1102和 1-15 份的 ZnO。2.一种高炉渣掺杂过渡金属氧化物长效抗菌微晶玻璃的制备方法，其特征在于，所述的玻璃为权利要求1所述的长效抗菌微晶玻璃，包括以下步骤: 1)将高炉渣保持在1450-1550°C，并向其中加入质量份数为0~20份的Si02，使Si02的质量份数多40份，得到玻璃原料；所述的高炉渣包括按质量份数计的下列组分:30~37份Ca0、35?50 份 Si02、9?12 份 Al203、5?10 份 Mg0、0~l 份 Fe0、0~l 份 MnO 和 1-5 份 Ti02； 2)向步骤1)中加入质量份数为1~15份的ZnO作为过渡金属氧化物抗菌剂，搅拌1~2min，得到抗菌玻璃原料； 3)将步骤2)得到的抗菌玻璃原料在1个标准大气压下加热到1500~1600°C，使之充分熔融并形成均匀、无气泡的液态抗菌玻璃； 4)将步骤3)得到的液态抗菌玻璃注入模具，使该液态抗菌玻璃的表层在1~2min内凝固；再送入加热炉进行热处理，在核化温度保温20~40 min使其进行核化处理，再在晶化温度保温60~120 min进行晶化处理，即得到高炉渣掺杂过渡金属氧化物的长效抗菌微晶玻璃。3.根据权利要求2所述的高炉渣掺杂过渡金属氧化物长效抗菌微晶玻璃的制备方法，其特征在于，所述的高炉渣包括按质量份数计的下列组分:39.22份Ca0、33.13份Si02、12.14 份 Α1203、8.73 份 Mg0、0.67 份 Fe0、0.44 份 MnO 和 3.45 份 Ti02。4.根据权利要求2所述的高炉渣掺杂过渡金属氧化物长效抗菌微晶玻璃的制备方法，其特征在于，所述的ZnO为四针状ZnO。5.根据权利要求2所述的高炉渣掺杂过渡金属氧化物长效抗菌微晶玻璃的制备方法，其特征在于，所述的核化温度为700~850°C，所述的晶化温度为800~1000°C。
【专利摘要】本发明公开了高炉渣掺杂过渡金属氧化物的长效抗菌微晶玻璃及其制备方法。该高炉渣掺杂过渡金属氧化物的长效抗菌微晶玻璃，包括按质量份数计的下列组分：30~37份CaO、40~54份SiO2、9~12份Al2O3、5~10份MgO、0~1份FeO、0~1份MnO、1~5份TiO2和1~15份的ZnO。其制备方法是针对高炉渣实际成分，调节其中的SiO2含量，再将ZnO作为过渡金属氧化物抗菌剂加入到液态高炉渣中，并使之分散均匀，最后通过控制核化处理和晶化处理得到所要的高炉渣掺杂过渡金属氧化物的长效抗菌微晶玻璃。本发明具有价格低廉、资源利用率高、工艺简单、抗菌寿命长等优点。
【IPC分类】C03C10/00, C03B32/02, C03B19/02, C03C6/10
【公开号】CN105314851
【申请号】CN201510925757
【发明人】龙木军, 陈登福, 关健, 包任, 刘博意, 曹俊生, 刘涛, 吕奎
【申请人】重庆大学
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年12月14日