[发明专利]耐高温白色纳米远红外陶瓷粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于红外辐射材料技术领域，特别涉及一种耐高温白色纳米远红外陶瓷粉的制备方法。

背景技术

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℃，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匀，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，起到原料分散均匀，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，制成均匀的混合悬浮液；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、刘晓芳等人发明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Al₂O₃、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。

发明内容

本发明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。

本发明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％。

本发明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。

本发明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。