本发明专利技术公开了一种耐高温白色纳米远红外陶瓷粉及其制备方法，所述耐高温白色纳米远红外陶瓷粉由以下的组分按重量百分比配比而成：纳米氧化铝２０～３０％，纳米氧化镁３～８％，纳米氧化硅１５～２５％，纳米氧化锆１０～２０％，纳米氧化锌１５～２５％，纳米氧化钛７～１０％，纳米稀土氧化物１～３％，纳米贵金属氧化物０．１～０．３％。本发明专利技术所述纳米稀土氧化物为氧化钇或氧化镧或氧化铈之一种。纳米贵金属氧化物为氧化铂或氧化钯之一种。所述纳米远红外陶瓷粉可在１３００℃～１４５０℃高温下进行后续加工，辐射率和辐射强度不降低，辐射率可达到０．９０～０．９４，呈白色，可广泛用于远红外日用瓷、墙地砖、发热陶瓷板和高温涂料中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于红外辐射材料
，特别涉及一种耐高温白色纳米远红外陶瓷 粉的制备方法。
技术介绍
远红外陶瓷粉是一种以氧化物、碳化物、氮化物等为原料，采用陶瓷粉料加工 技术制备而成，在远红外波段具有较高辐射率和辐射强度的陶瓷粉体材料。目前常用的 远红外辐射陶瓷主要包括碳化硅系、铁-锰_镍-钴_铜系、负离子粉等黑色或深色远红 外辐射陶瓷和氧化锆系、铝-镁-硅-锌-钛-稀土系等白色远红外辐射陶瓷。添加一定 量负离子粉的远红外辐射陶瓷，虽然常温下辐射率可达到0.9以上，但加工和使用温度一 般低于800°C，否则，其辐射率大幅度下降。微米级远红外辐射陶瓷粉法向辐射率偏低、 衰减快。多组分纳米陶瓷粉的制备通常采用溶胶-凝胶工艺和共沉淀工艺。溶胶-凝胶 工艺，其原料使用醇盐，价格昂贵、品种少；采用共沉淀工艺所得纳米陶瓷粉体粒子分 布不均勻，若采用无水乙醇脱水防硬团聚，不安全，成本高。如中国专利ZL200810198782.9所述，胡国庆公开了一种纳米级远红外陶瓷粉及 其制备方法。它主要是由纳米氧化锌、纳米氧化钛、纳米氧化钇、纳米氧化锆、纳米氧 化铝、纳米氧化铜、纳米氧化镍、纳米氧化钴、纳米氧化硅、超细电气石粉和超细碳化 硅粉组分合成，其制备工艺采用液相沉淀法。如中国专利ZL200810002464.0所述，桂林工学院杨淑金、吴伯麟公开了一种远 红外陶瓷材料的制备方法。将金属硝酸盐溶于有机物水溶液中再引入到材料的制备过程 中，起到原料分散均勻，增加塑性的双重作用。具体制备过程为将金属硝酸盐溶液 分散到有机物的水溶液中，将得到的混合液加入到红外陶瓷配料里，然后，经混料、脱 水、成形、干燥、烧成工序制备成高效红外辐射陶瓷材料。如中国专利ZL200410018852.X所述，天津大学徐明霞、季惠明、梁辉公开了一 种Al2O3缺位尖晶石型纳米远红外粉体的制备方法。将Al(OH)x前驱体和蒸馏水制成浓 度为1.6-2.0mol/L的悬浮液，在其中加入Al2O3的2_5wt%分散剂；将预先制备水玻璃 溶液添加至上述前驱体悬浮液中，制成均勻的混合悬浮液；用稀盐酸溶液对混合悬浮液 酸化，调节其pH值保持在6-9，使Si(OH)x沉淀析出包覆于前驱体粒子表面；将悬浮液 进行减压抽滤，并用去离子水冲洗滤饼；在其中加入表面处理剂，进行干燥、粉碎、煅 烧，制得Al2O3缺位尖晶石型纳米远红外粉体。如中国专利ZL200410060860.0所述；武汉理工大学徐庆、陈文、刘晓芳等人专利技术了具有远红外辐射和抑菌功能的陶瓷粉体及其制备方法。该陶瓷粉料的主要组成为 A1203、SiO2> MgO、ZnO (或TiO2)，将上述各种成分按一定比例混合后采用陶瓷加工技 术制备成白色的固溶堇青石体系陶瓷粉料，可应用在红外内墙涂料、红外陶瓷釉面砖、 红外纺织物、红外保健用品、农用薄膜、食品保鲜薄膜等方面。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是克服现有技术中远红外陶瓷粉经高温加工后辐射率较低和 远红外陶瓷粉呈黑色或深色的缺陷，提供一种耐高温白色纳米远红外陶瓷粉。本专利技术的耐高温白色纳米远红外陶瓷粉由以下的组分按重量百分比配比而成 纳米氧化铝20 30%，纳米氧化镁3 8%，纳米氧化硅15 25%，纳米氧化锆10 20%,纳米氧化锌15 25%，纳米氧化钛7 10%，纳米稀土氧化物1 3%，纳米贵 金属氧化物0.1 0.3%。本专利技术所述纳米稀土氧化物为氧化钇或氧化镧或氧化铈之一种。纳米贵金属氧 化物为氧化钼或氧化钯之一种。本专利技术所述的耐高温白色纳米远红外陶瓷粉采用微乳液法工艺制备，其工艺流 程如下a.将氧化铝、氧化镁、氧化硅、氧化锆、氧化锌、氧化钛、稀土氧化物、贵金属氧化物的配方量称取相应质量份的相应金属或非金属硝酸盐或卤盐，将以上各种盐分 别溶解于去离子水中，得到反应物溶液，还称取氨水备用。b.分别配制由已溶解反应物的水溶液、表面活性剂、助表面活性剂、油组成的 微乳液和由氨水、表面活性剂、助表面活性剂、油组成的微乳液。C.将以上配制的多种微乳液混合搅拌，放入离心机过滤、水洗得到沉淀物；d.将由一种或多种表面活性剂配制而成的脱水剂添加到沉淀物中，进行脱水处 理，使沉淀物中的包裹水、水化膜变成自由水，过滤除掉。e.将经脱水处理后的沉淀物干燥和进行高温保温煅烧，使其结晶，其结构组成 为掺杂堇青石、尖晶石主晶相，稀土氧化物与贵金属氧化物复合催化活化以及低温高辐 射ZrO2,经气流粉碎即得到平均粒径不大于50nm的远红外陶瓷粉。本专利技术所述步骤a中反应物溶液浓度为IM 2M，氨水浓度为2.5M 5M。本专利技术所述表面活性剂为TritonX-100，助表面活性剂为正己醇n_C6H13OH，油 为环己烷，表面活性剂与助表面活性剂的质量比为3 2，表面活性剂在乳化液中所占质 量分数为30 45%，乳化液中环己烷所占质量分数为10 30%，反应物溶液占乳化液 质量分数为15 45%。本专利技术所述步骤c中多种微乳液混合搅拌时间为30-60分钟，水洗后沉淀物的 pH值为6-7。本专利技术所述步骤d中用于脱水剂的表面活性剂是Spand-60、Tween-60和 Op-IO,其质量配比为1 1 0.5，每次脱水剂用量为沉淀物质量的1 3%。9、如权利要求4所述的耐高温白色纳米远红外陶瓷粉，其特征在于步骤e中 干燥温度为50 80°C。干燥时间为2 3小时，煅烧温度为1250°C 1450°C，煅烧时 间为5 7小时。本专利技术所述纳米远红外陶瓷粉可在1300°C 1450°C高温下进行后续加工，在波 长为8 25 μ m其辐射率仍保持0.90 0.94，可用于远红外日用瓷、墙地砖、发热陶瓷 板和高温涂料中。本专利技术的有益效果在于本专利技术通过添加稀土氧化物(如氧化钇、氧化镧、氧 化铈等)和贵金属氧化物(如氧化钼、氧化钯等)活性催化剂，提高纳米远红外线粉体的辐射性和 稳定性，延长辐射半衰期。所制备的白色纳米远红外陶瓷粉可在1300°C 1450°C高温下进行后续加工，辐射率和辐射强度不降低，辐射率可达到0.90 0.94，呈 白色，可广泛用于远红外日用瓷、墙地砖、发热陶瓷板和高温涂料中。具体实施例方式本专利技术远红外陶瓷粉的制备方法采用微乳液法，微乳液法制备工艺流程如下 分别配制由表面活性剂与助表面活性剂、溶有不同反应物的水溶液或氨水、油组成的微 乳液一各种微乳液混合搅拌一微乳液滴相互碰撞反应一离心过滤、水洗一沉淀物一脱水 处理一干燥一煅烧一气流粉碎一性能检测一备用。具体的制备工艺步骤如下将氧化铝、氧化镁、氧化硅、氧化锆、氧化锌、、氧化钛、稀土氧化物、贵金属氧化物的配方量称取相应质量份的相应金属或非金属硝酸盐或卤盐，将以上各种 盐分别溶解于去离子水中，得到反应物溶液，其浓度为IM 2M，还称取相应质量份 的氨水，其浓度为2.5M 5M ；分别配制由已溶解反应物的水溶液/表面活性剂(如 TritonX-IOO)/助表面活性剂(如低级醇)/油(如环己烷)组成的微乳液和由氨水/表 面活性剂/助表面活性剂/油组成的微乳液，表面活性剂TritonX-IOO与助表面活性剂 Ii-C6H13OH(正己醇)的质量比为3 2，TritonX-IOO在乳化液中所占质量分数为30 45%,乳化液中C6H12本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种耐高温白色纳米远红外陶瓷粉，其特征在于：由以下的组分按重量百分比配比而成：纳米氧化铝２０～３０％，纳米氧化镁３～８％，纳米氧化硅１５～２５％，纳米氧化锆１０～２０％，纳米氧化锌１５～２５％，纳米氧化钛７～１０％，纳米稀土氧化物１～３％，纳米贵金属氧化物０．１～０．３％。
【技术特征摘要】
1.一种耐高温白色纳米远红外陶瓷粉，其特征在于由以下的组分按重量百分比配 比而成纳米氧化铝20 30%，纳米氧化镁3 8%，纳米氧化硅15 25%，纳米氧化 锆10 20%，纳米氧化锌15 25%，纳米氧化钛7 10%，纳米稀土氧化物1 3%， 纳米贵金属氧化物0.1 0.3%。2.根据权利要求1所述的耐高温白色纳米远红外陶瓷粉，其特征在于所述纳米稀 土氧化物为氧化钇或氧化镧或氧化铈之一种。3.根据权利要求1所述的耐高温白色纳米远红外陶瓷粉，其特征在于纳米贵金属 氧化物为氧化钼或氧化钯之一种。4.如权利要求1或2或3所述的耐高温白色纳米远红外陶瓷粉，其特征在于采用微 乳液法工艺制备，其工艺流程如下a.将氧化铝、氧化镁、氧化硅、氧化锆、氧化锌、氧化钛、稀土氧化物、贵金属氧 化物的配方量称取相应质量份的相应金属或非金属硝酸盐或卤盐，将以上各种盐分别溶 解于去离子水中，得到反应物溶液，还称取氨水备用；b.分别配制由已溶解反应物的水溶液、表面活性剂、助表面活性剂、油组成的微乳 液和由氨水、表面活性剂、助表面活性剂、油组成的微乳液；C.将以上配制的多种微乳液混合搅拌，放入离心机过滤、水洗得到沉淀物；d.将由一种或多种表面活性剂配制而成的脱水剂添加到沉淀物中，进行脱水处理， 使沉淀物中的包裹水、水化膜变成自由水，过滤除掉；e.将经脱水处理后的沉淀物干燥和进行高温保温煅烧，使其结晶，其结构组成为掺 杂堇青石、尖晶石主晶相，稀土氧化物与贵金属氧化物复合催化活化以及低温高辐射 ZrO2,...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘硕琦，刘维良，
申请(专利权)人：景德镇博智陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：36
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