自洁功能陶瓷浅谈
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箭牌卫浴产品的优势箭牌卫浴产品的优势一、陶瓷产品优势1、款式经典人性设计ARROW洁具款式经典,造型大方美观,线条流畅。
坐便器加长设计,更加符合现阶段国人体格。
2、高压注浆质量稳定ARROW洁具运用高压注浆工艺,坯体密度高质量稳定,能保证长期使用。
3、进口釉料历久如新ARROW洁具采用英国进口釉料,三次施釉,釉面厚1.1毫米。
毛孔少,产品表面平整光滑,色泽晶莹如玉,瓷质圆润细腻。
容易清洁,历久如新。
4、高温微晶纳米抗菌釉技术ARROW洁具运用了独特的高温微晶自洁釉技术,添加了银离子,使污垢不易附着;且高温烧成,釉面硬度高;自洁功能伴随产品终身。
5、全管道施釉技术ARROW洁具运用了特殊的管道施釉技术,内壁光滑平整,增强排污能力,不挂垢不藏污。
6、1268℃的高温烧制ARROW洁具用120米长的隧道窑经18小时最高1268℃的高温烧成,产品质量稳定,玻化程度高,吸水率小于0.2%。
(吸水率高:变色,发臭,风裂。
)7、安装轻松防臭防漏ARROW洁具采用美国九七平底标准,赠密封圈安装轻松,且超级防臭、防漏、杀菌。
(水泥、腻子)。
8、50.8mm加大管道设计ARROW洁具采用了欧美标准的两英寸(50.8mm)加大管道设计,保证冲水畅通无阻,使用放心。
9、双虹吸功能超强冲力ARROW洁具采用管道双回水弯设计,具有双虹吸功能。
10、节水环保三秒快速排污ARROW洁具所有坐便器均是六升节水型环保产品,均采用了能三秒快速排污的喷射虹吸式冲水方式,产品两档冲水设计,迎合环保节水潮流。
11、<55dB超静音设计ARROW洁具坐便器的进水和出水均是静音的,最高不超过55分贝。
12、国际顶级水件高分子ABS盖板ARROW洁具盖板、水件均是高分子工程材料ABS的。
盖板添加了抗氧化剂,不易变色不易老化,抗冲击力强;水件获得了多种国际认证:CSA、ASSE、UPC认证。
二、PVC浴室柜产品优势1、PU环保高档的PU油漆无尘喷漆处理,环保元素配合严控工艺,健康生活层层把关。
功能陶瓷的性质与应用功能陶瓷的性质与应用功能陶瓷是一种具有特殊性能和功能的陶瓷材料,广泛应用于多个领域。
它的独特性质使得它在高科技产业中具有重要的地位。
首先,功能陶瓷具有优异的物理性能。
它们通常具有较高的硬度、强度和耐磨性,能够承受较高的温度和压力。
这些性能使得功能陶瓷在航空航天、汽车制造和能源领域中得到广泛应用。
例如,它们可以用于制造飞机发动机部件和汽车发动机零件,以提高其性能和耐久性。
其次,功能陶瓷具有良好的电学和磁学性能。
它们具有较低的电阻率、较高的介电常数和磁导率,可以用于制造电子元件和磁性元件。
功能陶瓷在电子器件、通信设备和计算机领域中起着重要作用。
例如,它们可以用于制造电容器、磁头和传感器,以满足现代科技的需求。
此外,功能陶瓷还具有良好的化学稳定性和耐腐蚀性。
它们能够抵抗酸、碱、溶剂等腐蚀介质的侵蚀,能够在恶劣环境下长时间稳定工作。
这使得功能陶瓷在化工、医疗和环境保护等领域得到广泛应用。
例如,它们可以用于制造化学反应器、人工关节和废水处理设备,为人们提供更安全和健康的生活环境。
除了上述应用领域,功能陶瓷还广泛应用于光学、光电和生物医学等领域。
它们具有良好的光学透明性、光学非线性和生物相容性,因此在激光器、光纤通信和生物传感器等方面发挥着重要作用。
这些应用推动了功能陶瓷技术的不断发展和创新。
总结起来,功能陶瓷具有独特的性质,广泛应用于各个领域。
它们推动了现代科技的发展,提高了工业生产效率和产品质量,改善了人们的生活品质。
随着科技的不断进步,功能陶瓷的研究和应用前景将更加广阔,为人类创造更多的可能性。
功能陶瓷及应用知识点总结一、功能陶瓷的概念及分类功能陶瓷是指具有特定功能的陶瓷材料,主要包括结构陶瓷、功能陶瓷、生物陶瓷、环境陶瓷和陶瓷复合材料等。
根据功能的不同,功能陶瓷可以分为:1. 结构陶瓷:主要用于承受结构应力和外力作用的陶瓷材料,包括砖瓦、建筑陶瓷、化工陶瓷等。
其特点是硬度高,抗压、抗弯和抗冲击性能好。
2. 功能陶瓷:主要指具有特定功能的陶瓷材料,如氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、氧化锆陶瓷等。
其特点是具有一定的电、磁、热、光、声等功能。
3. 生物陶瓷:主要用于医疗领域,如氧化锆陶瓷、生物活性玻璃陶瓷等。
其特点是无毒、无刺激、无放射性,能与生物体组织相容。
4. 环境陶瓷:主要用于环境保护和治理,如陶瓷过滤器、陶瓷填料等。
其特点是耐高温、耐腐蚀,具有吸附、过滤、分离等功能。
5. 陶瓷复合材料:由两种或两种以上的材料经过一定的工艺加工成的复合陶瓷材料,如陶瓷金属复合材料、陶瓷陶瓷复合材料等。
其特点是具有两种或两种以上材料的优点,具有良好的综合性能。
二、功能陶瓷的制备工艺及应用1. 制备工艺(1)粉体制备:包括干法制备和湿法制备两种方式。
干法制备通过研磨、干燥、筛分等步骤获得所需的粉末。
湿法制备则是通过溶胶-凝胶法、水热法、水热合成法等将所需的原料转化成溶液、凝胶状物质,再通过干燥、热处理等步骤制备成粉末。
(2)成型工艺:包括模压成型、注射成型、挤压成型、等静压成型等方式。
(3)烧结工艺:包括氧化烧结、还原烧结、热处理等方式。
2. 应用(1)氧化铝陶瓷:主要用于电气绝缘、耐磨、耐腐蚀、高温、高压等领域,如磨具、瓦楞板、电阻片、耐火材料等。
(2)氮化硅陶瓷:主要用于磨具、轴承、喷嘴、耐火材料等领域,具有高硬度、高耐磨、高耐腐蚀、高温稳定性好的特点。
(3)氧化锆陶瓷:主要用于生物医学领域,如牙科修复、人工关节、医疗器械等,具有生物相容性好、抗摩擦、抗磨损、抗腐蚀等特点。
(4)生物活性陶瓷:主要用于骨科和牙科领域,如骨修复材料、牙科种植体、骨接合材料等,具有促进骨组织生长、良好的生物相容性、无毒、无刺激等特点。
多年来卫生陶瓷最为经典且长效的颜色就是洁白色,正是因此,众多陶瓷科技工作者大力研究白色釉面,取得了一定的成绩,并且部分科研成果已经有效应用于实践中。
硅酸锆是卫生陶瓷生料乳白釉最常用的乳浊剂,其折射率在1.92-1.97之间,莫氏硬度为7.5,具有高硬度、高折射率的特点,不但能够保证釉面的乳浊效果,还可以确保釉面具有较高的力学性能。
当前卫生陶瓷生产中最常用的釉料就是生料锆乳浊釉,它的优点主要包括生产稳定性强、降低烧成气氛的敏感度、减小热膨胀系数及资源丰富等等,这些优点决定了生料锆乳浊釉必然会成为卫生陶瓷生产的重要原材料。
釉的遮盖能力和呈色力度取决于硅酸锆乳浊性能的好与坏,并同时对瓷釉的性能及装饰效果产生影响,最后也会对产品的质量和成本造成严重影响。
釉中硅酸锆的加入量以及乳浊性能具有直接作用的便是硅酸锆的粒度分布。
普遍认为:只有硅酸锆颗粒越细小,所需的加入量才会越少,乳浊的效果也就更好。
在陶瓷釉料中纳米硅酸锆的主要特性,主要包括两个方面:第一,硅酸锆所特有的理化性能,主要包括:乳浊增强、增白、耐化学腐蚀、耐磨、抗水解等等。
第二,纳米效应的价值,取决于纳米硅酸锆的粒径,粒径越小,价值越高。
粒径越小,纳米效应也就越强。
基于此硅酸锆也就成为了纳米功能的载体(自载体)。
纳米硅酸锆的特点主要包括以下几个方面:1)受粒径范围控制,由于粒度分布的减少,细度反而增加,硅酸锆的使用量也能不断减少。
2)由于粒度分布的减少,硅酸锆的耐溶剂性、耐蚀性、耐磨性能等物理性能也会逐渐提高。
3)陶瓷釉面使用的时候,在一定纳米粒径范围之内,粒径越小,自洁抗污能力也就越强。
4)硅酸锆的耐溶剂性特征明显,在水环境下纳米功能粉载体取决于纳米硅酸锆自身。
5)可用作于表面包覆剂使用,且具有功能性。
6)是高质量的金属复合材料和结构陶瓷。
作为一种陶瓷原料,硅酸锆是釉料化学成分中不可或缺的一部分,其主要作用有增白、抗水解、耐腐蚀、耐磨。
很多企业通过提高硅酸锆的使用量达到提高陶瓷釉面耐磨性的效果,现如今硅酸锆的用量已经增加到10%,常用硅酸锆类型如纳米硅酸钙、标准硅酸锆等,当前各种类型的硅酸锆都可以和陶瓷生产工艺相适应。
纳米T iO2自清洁材料的研究进展刘太奇1,操彬彬1,2,王 晨1(1 北京石油化工学院环境材料研究中心,北京102617;2 北京化工大学材料科学与工程学院,北京100029)摘 要:由于自洁净材料具有光催化、自清洁、抗菌等功能,人们对光催化自洁净材料的研究日益关注。
本文主要概述了纳米二氧化钛自清洁材料的机理及应用,并介绍了国内外自清洁材料的研究现状及发展趋势。
关键词:T iO2;自清洁;光催化中图分类号:T G74 9 文献标志码:AResearch Development in Nano TiO2Self-cleaning MaterialsL IU T aiqi1,CAO Binbin1,2,WA N G Chen1(1.R esear ch Center of Ecomater ial,Beijing Institut e o f Petr ochemical T echnolo gy,Beijing102617,China;2.Colleg e o f M ater ials Science and Eng ineer ing,Beijing U niv ersity of Chemical T echnolo g y,Beijing100029,China)Abstract:Self-cleaning materials hav e att racted much attentio n in recent years due to their unique characters such as photo cataly st ic,self-cleaning and ant ibacter ial effects.T he ov er view of the mechanism and applicat ions of nano titanium d-i o xide self-cleaning materia ls wer e presented,and the r esea rch status and new development of self-cleaning mater ials wer e mainly intro duced in this paper.Key words:T iO2,Self-cleaning,Pho tocatalystic自清洁材料(Self-cleaning m aterials)是指在自然条件下能保持自身清洁的材料,材料本身具有除臭、抗菌、抗霉、防污等多重功能。
瓷砖的环保性能和可持续发展随着人们对环保和可持续发展的关注度不断提高,越来越多的消费者更加注重购买环保性能优良的建材产品。
而瓷砖作为现代建筑的重要元素,作用不可小觑。
本篇文章将就瓷砖的环保性能和可持续发展展开探讨。
一、瓷砖的环保性能瓷砖作为地面、墙面等高要求的装饰材料,其环保性能是消费者关注的重要因素之一。
瓷砖的环保性能主要包括以下几个方面。
1、无放射性瓷砖的生产过程中,经过高温煅烧处理,所以瓷砖不存在放射性污染问题。
同时,瓷砖成分稳定,不会长时间释放有害物质,安全可靠。
2、无毒瓷砖中的原材料多来自天然矿物,对人体健康没有任何危害。
而且瓷砖据表面光滑,易于清洁,不会积累过多的灰尘和细菌,使其成为装饰建筑物的佳材料之一。
3、易于回收瓷砖是一种耐用的建筑材料,寿命长达几十年以上。
如果因拆迁等原因需要废弃,瓷砖会成为焚烧垃圾或填埋垃圾的重要组成部分,造成环境污染。
但是瓷砖易于回收再利用,做成砖、路沿或其他建筑材料,不会对环境造成压力。
二、瓷砖的可持续发展除了环保性能之外,瓷砖的可持续发展也是关键的话题。
对于瓷砖企业而言,可持续发展应该是一种重要的战略选择。
与此同时,瓷砖的可持续发展也跟消费者的购买选择有关。
1、瓷砖的生产过程中应该强调环保为了生产出更具有环保特性的瓷砖,瓷砖企业应该把环保纳入企业生产的各个环节中。
从选购原材料到生产,从修建成品瓷砖到包装运输,企业都应注重和保护周围的环境,缩小对自然所带来的影响。
2、优化瓷砖产品结构,减少不必要的浪费为了可持续发展,瓷砖企业还需要优化产品结构,减少不必要的浪费。
其他方面,优化瓷砖产品结构不仅降低生产成本,更重要的是具有可持续发展的理念。
3、消费者的选择也影响瓷砖的可持续发展消费者的购物选择也会影响瓷砖企业的可持续发展。
消费者可以选择环保性能较好、寿命较长、易于回收的瓷砖产品,这些选择除了是对环保的一种投资和贡献,同时运用了市场力量来促进企业可持续发展。
结语总的来说,瓷砖作为一种重要的建筑材料,其环保性能和可持续发展不仅需要瓷砖企业的努力,也需要普及消费者的环保意识。
陶瓷生产中的环保问题与解决方法陶瓷生产中的环保问题与解决方法一、引言陶瓷是一种被广泛应用于建筑、装饰和日常用品等领域的材料,它具有耐高温、耐化学性、耐磨损等优点,因而受到了人们的喜爱。
然而,陶瓷生产也面临着一系列的环境问题,比如能源消耗、固体废弃物、排放气体等。
为了保护环境,陶瓷行业亟需寻找解决方法,本文就陶瓷生产中的环保问题进行深入分析,提出相应的解决方法。
二、环境问题及其原因1. 能源消耗问题陶瓷生产需要大量的能源,包括电力、燃气和燃油等。
传统的陶瓷烧制工艺存在能源浪费的问题,其中最主要的原因是热风炉的热效率低,能量利用率不高。
2. 固体废弃物处理问题陶瓷生产过程中产生的固体废弃物主要包括裁剪过程中的碎片、设备维修中的废料、生产流程中的剩余材料等。
这些废弃物通常需要进行处理和处置,但往往会产生环境污染。
3. 气体排放问题陶瓷生产中的气体排放主要来自于烧结过程中的烟气和挥发性有机物的排放。
这些气体中含有有害物质,比如二氧化硫、氮氧化物、氟化物等,对环境和人体健康造成威胁。
三、解决方法1. 能源消耗问题(1)采用节能型设备:陶瓷行业可以采用节能型热风炉、节能型窑炉等设备,提高热效率,减少能源浪费。
同时,引进先进的燃烧技术、余热回收技术等,降低能源消耗。
(2)发展清洁能源:陶瓷行业可以利用太阳能、风能等清洁能源来代替传统的燃煤、燃气等能源,减少二氧化碳等温室气体的排放,实现绿色生产。
2. 固体废弃物处理问题(1)资源化利用:陶瓷生产过程中产生的固体废弃物可以进行资源化利用。
比如,陶瓷碎片可以用于生产新的陶瓷制品;废料可以用于生产纸浆、水泥等。
(2)分类处理:将陶瓷生产过程中的固体废弃物进行分类处理,比如进行分离、破碎、焙烧等处理,减少对环境的污染,最大限度地降低废弃物对环境的影响。
3. 气体排放问题(1)减少排放:陶瓷行业可以通过采用先进的净化设备,减少烟气中有害物质的排放。
同时,合理控制生产过程中的温度和气氛,减少挥发性有机物的排放。
陶瓷自洁釉配方随着人们对生活品质的要求越来越高,越来越多的家庭开始选择使用陶瓷餐具、卫生间用品等。
然而,这些陶瓷制品在使用过程中容易沾染污垢,需要经常清洗,而且清洗过程中往往需要使用大量的清洁剂,不仅费时费力,而且对环境也不利。
为了解决这一问题,科学家们研发出了一种新型的陶瓷自洁釉,可以让陶瓷制品自动清洁,减少清洗的次数和使用清洁剂的量。
本文将介绍陶瓷自洁釉的配方及其原理。
一、陶瓷自洁釉配方1. 氧化钛:20%-30%2. 二氧化硅:20%-30%3. 氧化铝:10%-20%4. 氧化锌:5%-10%5. 氧化钾:1%-5%6. 氧化钠:1%-5%7. 氧化镁:1%-5%8. 氧化钙:1%-5%9. 氧化铈:1%-5%10. 氧化铁:1%-5%11. 氧化锆:1%-5%12. 硅酸钠:1%-5%13. 硝酸铈:1%-5%二、陶瓷自洁釉的原理陶瓷自洁釉的原理是利用光催化反应和疏水性原理。
在光催化反应中,氧化钛的电子缺陷能够吸收阳光中的紫外线,形成活性氧和自由电子,可以将污染物分解为无害的物质。
疏水性原理是指陶瓷自洁釉表面具有很强的疏水性,水滴在表面上呈现出球形,不易附着在表面上,可以将污垢和水滴一起带走。
三、陶瓷自洁釉的制备方法1. 将氧化钛、二氧化硅、氧化铝、氧化锌、氧化钾、氧化钠、氧化镁、氧化钙、氧化铈、氧化铁、氧化锆、硅酸钠、硝酸铈等化学品按照配方比例称量好,并混合均匀。
2. 将混合好的化学品加入适量的水中,搅拌均匀,制成均匀的浆料。
3. 将浆料涂在陶瓷制品表面,使其均匀覆盖。
4. 将涂好浆料的陶瓷制品置于高温炉中烧制,烧制温度为800℃-1200℃,烧制时间为1-3小时。
5. 烧制完成后,将陶瓷制品取出,进行包装和销售。
四、陶瓷自洁釉的应用陶瓷自洁釉可以广泛应用于陶瓷餐具、卫生间用品等领域。
使用陶瓷自洁釉的陶瓷制品,不仅可以减少清洗的次数和使用清洁剂的量,还可以提高产品的附加值,增加产品的市场竞争力。
陶瓷的应用领域陶瓷是一种由陶土制成的非金属无机材料,具有高强度、高硬度、高耐磨、高耐化学腐蚀等优良性能,因此在众多领域得到广泛应用。
下面将从建筑、电子、机械、医疗、环保和文化艺术等方面具体阐述陶瓷的应用领域。
一、建筑领域陶瓷材料在建筑领域的应用已经非常广泛,其中最为常见的就是建筑装饰材料。
陶瓷墙砖、地砖、大理石瓷砖等都是常见的建筑装饰材料。
陶瓷材料不仅具有装饰效果好、易清洁、抗污染等特点,而且还可以降低光污染。
例如使用黑色陶瓷瓦可以有效防止光污染,达到节能的效果。
钛酸锶、碳酸钙等陶瓷材料还可以用于制造自净型建筑材料,实现自洁和净化的效果。
二、电子领域电子领域是陶瓷材料的高端应用领域之一。
陶瓷材料的压电效应,使其在声波和电波控制、测量、传输、转换及静电场控制等方面具有广泛应用。
压电陶瓷材料可以用于制造超声波发生器、声波传感器、压电换能器、压电降噪控制器等电子组件和设备,陶瓷材料还可以用于制造电容器、电阻器、电感器等电子元件。
利用陶瓷材料的介电性能,还可以制造高频电感器和衰减电路等领域。
三、机械领域陶瓷材料在机械领域中主要体现在高温抗磨、高硬度、高耐蚀、电气绝缘等方面。
陶瓷材料可以将机械设备的工作温度扩大100度以上,降低噪音和振动,提升机械设备的使用寿命及精度。
陶瓷轴承、陶瓷气门、陶瓷冷却喷嘴等机械零部件应用广泛。
ZTA多相、氧化锆等高硬度陶瓷材料还可以应用于制造刀具、砂轮、模具等。
四、医疗领域陶瓷材料在医疗领域的应用已经非常广泛,主要体现在牙科、骨科、皮肤科等方面。
陶瓷材料不仅具有优良的生物相容性、腐蚀性能等特点,而且可以在一定程度上替代人体骨骼和牙齿等组织。
牙科陶瓷材料可以用于修复龋齿、美容矫正,而骨科陶瓷材料可以用于制造人造骨、人造关节等。
皮肤科陶瓷材料可以用于脱发治疗、祛斑祛痘等。
五、环保领域随着环保意识的普及,陶瓷材料在环保领域的应用越来越受到人们的关注。
陶瓷材料可以用于水处理、垃圾处理、大气污染治理等方面。
建筑工程中的自洁材料创新与应用随着城市化进程的不断推进,建筑工程在现代社会中扮演着重要的角色。
然而,建筑物在长期使用过程中难免会受到外界环境的影响,导致外观脏污、养护困难等问题。
为了解决这一难题,自洁材料的创新与应用被广泛关注,并在建筑工程中得到了越来越广泛的应用。
一、自洁材料的概念与原理自洁材料是指能够在光照、雨水或风力等外界刺激下自行除去污染物的材料。
它们通过一系列物理、化学或生物的反应机制来实现自我清洁的效果。
其中,自洁涂料、自洁玻璃、自洁陶瓷等材料是目前应用较为广泛的自洁材料类型。
二、自洁涂料的创新与应用自洁涂料是指能够通过光催化效应以及超疏水效应来自我清洁的涂料。
它们在建筑物的外墙、屋顶等部位的涂装中得到广泛应用。
自洁涂料具有多种优势,如能够抵抗紫外线辐射、耐候性好、降低污染物对建筑物的侵蚀等。
此外,自洁涂料还可以通过催化分解有害气体的作用,改善建筑物周围环境的空气质量。
三、自洁玻璃的创新与应用自洁玻璃是指能够在阳光和雨水的作用下自我清洁的玻璃材料。
它们通过在玻璃表面形成微观纳米级的凹凸结构,使水分在表面形成薄膜并带走污染物,从而实现自洁效果。
自洁玻璃可广泛应用于建筑物的窗户、幕墙、天窗等部位,有效减少了维护和清洁的工作量。
此外,自洁玻璃还可以降低建筑物内部的能耗,提高建筑能效。
四、自洁陶瓷的创新与应用自洁陶瓷是指能够通过高温烧结和特殊处理工艺实现自我清洁效果的陶瓷材料。
它们在建筑工程中的应用主要集中在外墙砖、地面砖等方面。
自洁陶瓷具有防污性能好、抗老化、易清洁等特点,能够降低建筑物维护的难度和费用,提高建筑物的整体美观度。
五、自洁材料的发展前景自洁材料的创新与应用在建筑工程中发挥着重要的作用,并且具有广阔的市场前景。
随着科技和工艺的不断进步,自洁材料的性能将会进一步提升,应用范围也会不断扩大。
同时,环保意识的提高和对建筑物外观的要求不断增加,也为自洁材料的发展提供了机遇。
六、结语建筑工程中的自洁材料创新与应用是一个具有潜力和挑战的领域。
艺术设计136摘要:自从国家主席习近平提出“金山银山不如我们的青山绿水”之后, 绿色消费和生产已逐渐成为社会的普遍共识,在陶瓷行业中,绿色环保陶瓷无疑会成为未来新的发展趋势。
本文介绍了绿色环保陶瓷的概念和标准,分析了其设计理念,并对中国绿色环保陶瓷的未来应用,提出了相应的对策和建议。
关键词: 绿色环保;陶瓷设计;创新应用引言:绿色材料概念首次是由日本山本良一在1990年提出的,是指具有在生产过程中对环境产生最小的负担和具有最大再生利用能力的材料,即具有先进性,舒适性和环境协调性三大显著特点。
1992年国际学术界对绿色材料作出了明确的定义,对地球环境负荷最小和对人类健康有益的材料,也被称为“环境协和材料”。
一、绿色环保陶瓷的概念解析绿色环保陶瓷是在合理利用资源的基础上,采用 无污染,低耗能的的生产工序,在使用时对于人体健康无害的陶瓷产品。
有环保、抗菌、保健、节能和节水的特性。
目前关于绿色环保陶瓷的概念,学术界有很多争论,但普遍的共识有:1.节约能源和原材料消耗,并做到物尽其用。
2.对环境有污染的废气(SO2、CO、CO2、NOx及烟尘等)尽量要少。
3.对人类有害的废水(含铅、镉、汞、铬等重金属元素)尽量要少。
4.对人类身体不利的放射性物质不存在。
5.提倡生产自洁、抗菌、杀菌等保健功能的陶瓷。
6.粉尘、游离二氧化硅尽量要少。
7.噪音、热散失尽量要少。
8.生产和工作环境要清洁、干净、舒适。
二、绿色环保陶瓷的设计方式绿色环保陶瓷的设计中,存在许多待解决的问题,如环境协调性与使用性能之间并不总是能协调发展,相互促进。
我国在绿色环保陶瓷的设计中,引入资源和环保意识是现阶段应该关注的重点,按照环保和生态平衡理论的观点来设计开发绿色环保陶瓷。
(1)成本节约角度如今,建筑物等的使用寿命一般都在50-100年左右,其寿命周期长,维修困难等问题的产生,使得人们对其建造时采用的材料也提出了更高的耐久性的要求。
陶瓷作为在建筑物上广泛用于的材料之一,被称为材料业的三大支柱,在各个方面都用不可替代的作用。
自洁功能陶瓷浅谈p1.1 概念自洁功能陶瓷由陶瓷基体和自洁功能材料两大主要部分构成,它是指在陶瓷制品表面或釉层中加入一种或几种具有抗菌、杀菌、防污、除臭和具有净化大气功能的材料,这些功能材料必须以较强的结合力附着在陶瓷上或者与陶瓷本身结为一体,同时对人体不产生任何危害,这样制得的多功能陶瓷称为自洁陶瓷。
1.2 分类主要分为两大类:一类是有机材料,另一类是无机材料。
有机材料多用于塑料、橡胶、纺织行业等,无机材料则多用于无机非金属行业,尤以玻璃和陶瓷行业应用较广。
现在所见报导的无机自洁功能材料分三类:一类是含金属离子的无机化合物,如AgNO3、CuO等,另一类是光催化半导体化合物,如TiO2、ZnO 等,第三类是具有远红外辐射功能的自洁材料,如锰及其氧化物。
另外,有人还提出用稀土复合磷酸盐无机抗菌材料按一定比例添加到陶瓷中制备抗菌功能陶瓷材料。
2、自洁原理2.1 含金属离子的自洁功能材料含金属离子的自洁功能材料其杀菌作用主要依赖金属离子中不稳定电子的迁移,这些电子在迁移的过程中阻碍微生物的呼吸和代谢,破坏其蛋白质。
以Cu2+离子为例,Cu2+离子失去外围一至两个电子时,具有强烈的氧化性,这种氧化性阻碍了周围的微生物的呼吸。
同时,还可氧化分解周围有机物。
由此可见,金属离子的杀菌和抗污主要是由强氧化性来完成的。
金属离子按其抗菌效果依次为:Ag>Co>Al>Cu>Zn>Fe>Mn>Sn>Ba>Mg>Ca。
而其杀菌效果则有变化,为:Ag>Cu>Fe>Sn>Al>Zn>Co,这主要是因为抗菌作用与原子的电子云磁场有关,而杀菌作用则与其氧化作用的大小有关。
一般情况下,常用的金属离子有Ag+、Zn2+和Cu2+,分别以其化合物的形式带入。
2.2 光催化半导体自洁功能材料物质根据其电性可以分为导体、半导体和绝缘体。
在半导体材料中,有这样一族材料,它们能够被光子激活,从而实现电子流动,这一族材料称为光催化半导体材料。
摘要:简要介绍了自洁功能陶瓷的概念、分类及国内外研究概况,分别阐述了三大自洁功能材料的自洁机理及其制作工艺,提出了目前自洁功能陶瓷存在的问题。
关键词:自洁功能材料自洁功能陶瓷自洁机理
随着工业的发展和人类的各种活动日益频繁,由此而滋生的疾病也越来越多。
要解决这一问题,必须走可持续发展之路:一方面解决污染源,另一方面要提高家居环境的抗污染能力,即研制相应的抗污染材料及其制品。
对于陶瓷行业而言,这一抗污染材料和制品就是自洁功能陶瓷[1]。
1、自洁功能陶瓷的概念和分类
1.1 概念
自洁功能陶瓷由陶瓷基体和自洁功能材料两大主要部分构成,它是指在陶瓷制品表面或釉层中加入一种或几种具有抗菌、杀菌、防污、除臭和具有净化大气功能的材料,这些功能材料必须以较强的结合力附着在陶瓷上或者与陶瓷本身结为一体,同时对人体不产生任何危害,这样制得的多功能陶瓷称为自洁陶瓷。
1.2 分类
主要分为两大类:一类是有机材料,另一类是无机材料。
有机材料多用于塑料、橡胶、纺织行业等,无机材料则多用于无机非金属行业,尤以玻璃和陶瓷行业应用较广。
现在所见报导的无机自洁功能材料分三类:一类是含金属离子的无机化合物,如AgNO3、CuO等,另一类是光催化半导体化合物,如TiO2、ZnO等,第三类是具有远红外辐射功能的自洁材料,如锰及其氧化物。
另外,有人还提出用稀土复合磷酸盐无机抗菌材料按一定比例添加到陶瓷中制备抗菌功能陶瓷材料。
2、自洁原理
2.1 含金属离子的自洁功能材料
含金属离子的自洁功能材料其杀菌作用主要依赖金属离子中不稳定电子的迁移,这些电子在迁移的过程中阻碍微生物的呼吸和代谢,破坏其蛋白质。
以Cu2+离子为例,Cu2+离子失去外围一至两个电子时,具有强烈的氧化性,这种氧化性阻碍了周围的微生物的呼吸。
同时,还可氧化分解周围有机物。
由此可见,金属离子的杀菌和抗污主要是由强氧化性来完成的。
金属离子按其抗菌效果依次为:Ag>Co>Al>Cu>Zn>Fe>Mn>Sn>Ba>Mg>Ca。
而其杀菌效果则有变化,为:Ag>Cu>Fe>Sn>Al>Zn>Co,这主要是因为抗菌作用与原子的电子云磁场有关,而杀菌作用则与其氧化作用的大小有关。
一般情况下,常用的金属离子有Ag+、Zn2+和Cu2+,分别以其化合物的形式带入。
2.2 光催化半导体自洁功能材料
物质根据其电性可以分为导体、半导体和绝缘体。
在半导体材料中,有这样一族材料,它们能够被光子激活,从而实现电子流动,这一族材料称为光催化半导体材料。
[4]其中经常应用的光催化半导体材料有:TiO2、ZrO2、V2O3、ZnO、CaS、Se、GaP、SiC等,在自洁陶瓷的研究中应用较多的为:TiO2、ZrO2和ZnO。
2.3 远红外线自洁功能材料
远红外线自洁功能材料包括锆(Zr)、钴(Co)、镍(Ni)锰(Mn)其及氧化物,这类材料的杀菌自洁与其所放出的远红外线射线有关。
但这类材料的杀菌效果是有限的,它必须和以上两类自洁功能材料配合使用才有更好的应用价值。
2.4 添加稀土复合磷酸盐抗菌功能陶瓷材料
将稀土复合磷酸盐无机抗菌材料按一定比例添加到陶瓷中制备抗菌功能陶瓷材料[2]。
结果表明:在陶瓷中加入稀土复合磷酸盐无机抗菌材料不会降低陶瓷表面质量,且对金黄色葡萄球菌的6h杀抑率可达94.8%。
[3]将复合磷酸盐无机抗菌材料、陶瓷熔块、粘土、添加物、
水按一定比例加入球磨机中研磨制得抗菌磨浆.然后经过施釉、烧结制备了抗菌功能陶瓷。
3、自洁功能陶瓷的制作工艺
自洁功能陶瓷的制作工艺基本一致。
首先必须有基体(陶瓷)、载体和自洁功能材料,其中载体不仅仅是前述几种,也可以用溶胶凝胶法或其它化学反应方法制成薄膜(载体),再把杀菌自洁功能材料涂覆在其上,在较低的温度下进行烤制,烤制后应以结合较为牢固为前提。
也有人将自洁功能材料和载体合二为一,先将载体制成溶液,然后将自洁功能材料加入,最后用蒸涂、浸渍等工艺与陶瓷表面的结合[5]。
显然,以上方法都是把自洁功能材料涂覆在陶瓷制品的表面,这样自洁功能材料的自洁作用较好,但有可能结合的不是很牢固。
有人也研究了将自洁功能材料加入釉中,这种加入釉中的方法显然是简单,但是自洁作用要丧失许多。
如有学者在釉中加入抗菌剂,可以提高自洁性能。
抗菌剂最好是以磷酸三钙载银(质量分数为8%~10%)引入釉中。
抗菌釉面砖采用低温一次快烧,烧成温度<1200℃,烧成气氛为氧化气氛。
自洁功能材料的加入不是独立的,大多数情况下都是把含金属离子的自洁剂和光催化半导体自洁功能材料及远红外自洁功能材料中的二者或三者按一定配比加入,[6]这样有利于实现一种综合作用,制成功能优良的自洁陶瓷。
4、结语
自洁功能陶瓷问世以来,受到国内外同行的普遍关注。
但至今,仍然有两个问题没有得到完全的解决。
一是当自洁功能材料涂覆于陶瓷表面或加入陶瓷釉中时,引起陶瓷表面颜色失真,使得陶瓷表面的光泽度变差。
二是当自洁功能材料涂覆在陶瓷表面制得自洁功能陶瓷时,由于烤制的温度较低,使得自洁功能材料与陶瓷表面的结合力不够,日常表现为耐久性较差。
要解决以上问题,还需作进一步的基础研究,其中颜色的改变可以尝试用相关的蔽色剂加以解决;光泽度不够必须对基础釉进行调整,耐久性不好的解决办法自然是将自洁功能材料和陶瓷基础釉融为一体,这方面已有许多的研究者正在努力研究。
参考文献
[1]郝小勇.自洁功能陶瓷及其发展.陶瓷工程,2000.10,34(2)45-48.
[2]肖汉宁.抗菌性陶瓷材料.中国陶瓷,1997.10,33(5)17-18.
[3]梁金生,金宗哲,王静.抗菌功能陶瓷材料的研究.河北工业大学学报,2000.10,29(5),45-47.
[4]贺飞,唐怀军,赵文宽,方佑龄.二氧化钛光催化自洁功能陶瓷的研制.武汉大学学报(理学版),2001.8,47(4)419-424.
[5]吴建锋,徐晓虹,黄代勇,李广武,李雁.抗菌功能陶瓷釉面砖的研究.硅酸盐学报,1999.8,27(4)500-504.
[6]王长平,高建桥.防菌、防藻类玻璃材料的研制.硅酸盐通报,1998(2).。