一种基于硅酸锆的抗菌陶瓷釉及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于硅酸锆的抗菌陶瓷釉及其制备方法，方案以高岭土、钠长石、钾长石、石英、烧滑石、方解石、白云石、熔块等组分配置基础釉料，再加入陶瓷增强粉体，限定陶瓷增强粉体用量为基础釉料的5～8wt％；陶瓷增强粉体的引入不仅能够提高釉料的力学性能，当釉料喷覆至陶瓷胚体表面，其具体较高的强度和耐磨性能，同时，陶瓷增强粉体的引入也能够提高釉料的抗菌性能，并且抗菌持久性较为优异。本发明专利技术公开了一种基于硅酸锆的抗菌陶瓷釉及其制备方法，工艺设计合理，操作简单，制备得到的抗菌陶瓷釉喷覆至陶瓷胚体表面，能够提高陶瓷胚体的表面耐磨性，且陶瓷釉具有优异的抗菌性能，抗菌效果持久，具体较高的实用性。具体较高的实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于硅酸锆的抗菌陶瓷釉及其制备方法


[0001]本专利技术涉及陶瓷釉
，具体为一种基于硅酸锆的抗菌陶瓷釉及其制备方法。

技术介绍

[0002]釉料是将各种矿物原料按照一定比例调配磨制后形成的釉浆，能够喷涂在胚体表面，经过高温煅烧后在陶瓷胚体表面形成有色或无色的釉层，不仅能够使得瓷器更加美观大气，而且还能够提高对陶瓷胚体表面进行保护。
[0003]随着技术的进步和发展，国内已经出现一大批专业性很强的陶瓷釉料和陶瓷熔块、色料公司、建筑卫生陶瓷产品中所用的釉料越来越丰富多样，而釉料的功能要求也越来越高；现有市面上的釉料的抗菌持久性和耐磨性都较为一般，难以满足实际需求，因此本申请公开了一种基于硅酸锆的抗菌陶瓷釉及其制备方法，以解决该问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于硅酸锆的抗菌陶瓷釉及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种基于硅酸锆的抗菌陶瓷釉的制备方法，包括以下步骤：
[0007](1)取氧化石墨烯包覆陶瓷粉和邻苯三酚溶液混合，搅拌1～2min，加入六水合氯化铁溶液，添加氢氧化钠调节pH至8，搅拌1～2min，抽滤洗涤，真空干燥；干燥后加入银氨溶液中，搅拌20～30min，再加入葡萄糖，继续搅拌1～1.2h，抽滤收集产物，洗涤干燥，得到镀银陶瓷粉；
[0008](2)取镀银陶瓷粉和去离子水，超声分散10～15min，60～70℃下加入正硅酸乙酯和氨水，调节pH至8～9，水解4～5h，再加入氧氯化锆和氟化锂，加入氨水保持pH至形成凝胶，将凝胶转移至100～110℃下干燥10～12h，升温至1100～1150℃，保温2～3h，得到陶瓷增强粉体；
[0009](3)取基础釉料和陶瓷增强粉体混合，加入去离子水、羧甲基纤维素钠和三聚磷酸钠，球磨，过滤除铁，得到所述陶瓷釉。
[0010]较优化的方案，所述氧化石墨烯包覆陶瓷粉的制备步骤为：
[0011]S1：取陶瓷粉体，加入去离子水中，超声分散40～50min，再加入分散剂，40～45℃水浴下搅拌30～40min，干燥研磨，得到预处理陶瓷粉体；
[0012]S2：取预处理陶瓷粉体，将其平铺至坩埚内，转移至管式炉中，氩气清洗10～20min，升温至1000℃，断开氩气，通入甲烷，保温处理20～30min，断开甲烷，继续通入氩气，随炉冷却，得到氧化石墨烯包覆陶瓷粉。
[0013]较优化的方案，步骤S1中，所述陶瓷粉体包括氧化铝、二氧化硅和二硼化钛，所述氧化铝、二氧化硅和二硼化钛的质量比为1：2：1；步骤S2中，升温速率为6～8℃/min，甲烷的
气体流速为30～35sccm。
[0014]较优化的方案，步骤S1中，所述分散剂为油酸；所述陶瓷粉体和去离子水的质量比为1：8，所述分散剂用量为陶瓷粉体的20～25wt％。
[0015]较优化的方案，步骤(3)中，所述基础釉料各组分包括：以重量计，高岭土8～10份、钠长石12～16份、钾长石15～20份、石英10～15份、烧滑石10～14份、方解石8～10份、白云石3～5份、熔块15～20份；所述陶瓷增强粉体用量为基础釉料的5～8wt％。
[0016]较优化的方案，步骤(3)中，所述羧甲基纤维素钠用量为基础釉料的0.3～0.5wt％，所述三聚磷酸钠用量为基础釉料的0.3～0.5wt％；球磨时，物料与球、去离子水的重量比为：1：2.3：(0.5～0.8)。
[0017]较优化的方案，步骤(2)中，所述正硅酸乙酯和氧氯化锆的摩尔比为1.2；所述氟化锂和正硅酸乙酯的摩尔比为0.3，所述镀银陶瓷粉、氧氯化锆的摩尔比为1.2～1.4。
[0018]较优化的方案，步骤(1)中，银氨溶液的制备步骤为：取硝酸银和氨水混合，加入聚乙烯吡咯烷酮，搅拌5～10min，得到银氨溶液；所述银氨溶液的pH为8～9，所述硝酸银的浓度为10g/L。
[0019]较优化的方案，根据以上任意一项所述的一种基于硅酸锆的抗菌陶瓷釉的制备方法制备的抗菌陶瓷釉。
[0020]较优化的方案，根据以上方案制备的抗菌陶瓷釉的应用，具体步骤为：取陶瓷胚体，在陶瓷胚体表面喷涂陶瓷釉，所述陶瓷釉的喷涂厚度为0.6～0.8mm，1200～1250℃下釉烧15～20h，得到抗菌陶瓷成品。
[0021]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
[0022]本专利技术公开了一种基于硅酸锆的抗菌陶瓷釉及其制备方法，方案以高岭土、钠长石、钾长石、石英、烧滑石、方解石、白云石、熔块等组分配置基础釉料，再加入陶瓷增强粉体，限定陶瓷增强粉体用量为基础釉料的5～8wt％；陶瓷增强粉体的引入不仅能够提高釉料的力学性能，当釉料喷覆至陶瓷胚体表面，其具体较高的强度和耐磨性能，同时，陶瓷增强粉体的引入也能够提高釉料的抗菌性能，并且抗菌持久性较为优异。
[0023]本方案中陶瓷增强粉体区别于现有的常规陶瓷增强粉体，其原因在于：本申请中陶瓷增强粉体为多层核壳结构；本方案以陶瓷粉体(氧化铝、二氧化硅和二硼化钛，所述氧化铝、二氧化硅和二硼化钛的质量比为1：2：1)作为基础粉体，该基础粉体具有较优异的强度和力学性能；为进一步提高陶瓷釉的耐磨损性能，本申请通过化学气相沉积法在陶瓷表面生长石墨烯，再在石墨烯表面沉积镀银，镀银后在其表面生成硅酸锆，从而形成复合陶瓷增强粉体；
[0024]一方面，银层的引入可以作为软质缓冲相，与外层的硅酸锆相互配合，从而形成硬层
‑
软层
‑
硬层结构，以整体提高陶瓷釉的耐磨损性能；另一方面，镀银层的目的也是为了实现陶瓷釉的抗菌性能，并且，由于外层硅酸锆的存在，其抗菌性能较为持久，并且不易受到釉烧的影响。
[0025]本方案在制备硅酸锆时，限定所述镀银陶瓷粉、氧氯化锆的摩尔比为1.2～1.4，从而限定硅酸锆的包覆致密度，使得陶瓷增强粉体能够在保证抗菌性的同时，极大程度的避免釉烧和外界环境的影响，从而最大程度的保证陶瓷釉的抗菌持久性。
[0026]本专利技术公开了一种基于硅酸锆的抗菌陶瓷釉及其制备方法，工艺设计合理，操作
简单，制备得到的抗菌陶瓷釉喷覆至陶瓷胚体表面，能够提高陶瓷胚体的表面耐磨性，且陶瓷釉具有优异的抗菌性能，抗菌效果持久，具体较高的实用性。
具体实施方式
[0027]下面将对本专利技术实例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实例仅仅是本专利技术一部分实例，而不是全部的实例。基于本专利技术中的实例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]以下实例中，银氨溶液的制备步骤为：取硝酸银和氨水混合，加入聚乙烯吡咯烷酮，搅拌10min，得到银氨溶液；所述银氨溶液的pH为8，所述硝酸银的浓度为10g/L。所述硝酸银与聚乙烯吡咯烷酮的用量为100mL：0.2g。
[0029]所述熔块的配方各组分包括：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于硅酸锆的抗菌陶瓷釉的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)取氧化石墨烯包覆陶瓷粉和邻苯三酚溶液混合，搅拌1～2min，加入六水合氯化铁溶液，添加氢氧化钠调节pH至8，搅拌1～2min，抽滤洗涤，真空干燥；干燥后加入银氨溶液中，搅拌20～30min，再加入葡萄糖，继续搅拌1～1.2h，抽滤收集产物，洗涤干燥，得到镀银陶瓷粉；(2)取镀银陶瓷粉和去离子水，超声分散10～15min，60～70℃下加入正硅酸乙酯和氨水，调节pH至8～9，水解4～5h，再加入氧氯化锆和氟化锂，加入氨水保持pH至形成凝胶，将凝胶转移至100～110℃下干燥10～12h，升温至1100～1150℃，保温2～3h，得到陶瓷增强粉体；(3)取基础釉料和陶瓷增强粉体混合，加入去离子水、羧甲基纤维素钠和三聚磷酸钠，球磨，过滤除铁，得到所述陶瓷釉。2.根据权利要求1所述的一种基于硅酸锆的抗菌陶瓷釉的制备方法，其特征在于：所述氧化石墨烯包覆陶瓷粉的制备步骤为：S1：取陶瓷粉体，加入去离子水中，超声分散40～50min，再加入分散剂，40～45℃水浴下搅拌30～40min，干燥研磨，得到预处理陶瓷粉体；S2：取预处理陶瓷粉体，将其平铺至坩埚内，转移至管式炉中，氩气清洗10～20min，升温至1000℃，断开氩气，通入甲烷，保温处理20～30min，断开甲烷，继续通入氩气，随炉冷却，得到氧化石墨烯包覆陶瓷粉。3.根据权利要求2所述的一种基于硅酸锆的抗菌陶瓷釉的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述陶瓷粉体包括氧化铝、二氧化硅和二硼化钛，所述氧化铝、二氧化硅和二硼化钛的质量比为1：2：1；步骤S2中，升温速率为6～8℃/min，甲烷的气体流速为30～35sccm。4.根据权利要求2所述的一种基于硅酸锆的抗菌陶瓷釉的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘溧，周文媛，王宇旭，徐和良，赵田贵，章杰，
申请(专利权)人：江苏脒诺甫纳米材料有限公司，
类型：发明
国别省市：