[发明专利]一种低导热系数隔热陶瓷碗及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低导热系数隔热陶瓷碗及其制备方法，属于陶瓷材料领域。

背景技术

碗作为生活的重要组成部分与人们的日常生活密切相关,是饮食活动中不可缺少的最为重要的用具,尤其是在中国使用极为广泛，是中国饮食器具中的必需品。我国自古就有用瓷土、石英砂等原料烧制精细的陶瓷碗，作为饮食器皿并因其实用性和审美性沿用至今。时至今日，由于科学技术的进步，已出现了许多可以代替瓷碗的材料，如不锈钢、塑料等，与这些材料制成的碗相比，传统陶瓷碗还存在着导热系数高，隔热性差的缺点，使得陶瓷碗盛装高温食物时容易烫手的问题，遇到了较大的挑战；另外目前市场上的陶瓷碗还存在抗菌抑菌性能差的缺点，容易滋生大量细菌，不利于饮食健康与安全。因此，急需开发一种低导热系数隔热陶瓷碗，以提高陶瓷碗的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低导热系数隔热陶瓷碗及其制备方法，使得陶瓷碗与手间的热传导大为减少，很好地解决了以往的陶瓷碗盛装高温食物时容易烫手的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种低导热系数隔热陶瓷碗，由以下重量份的原料制成：白云土27-39、锂辉石20-30、蛭石16-24、萤石13-21、石棉绒10-15、菱镁石15-25、松脂岩14-22、氧化铝空心微球4-8、漂珠7-14、聚环氧乙烷5-8、腐植酸钠3-6、硬脂酰乳酸钙2-4、羟丙基二淀粉磷酸酯4-7、纳米抗菌粉6-9；

所述纳米抗菌粉的制备方法如下：(1)取以下重量份的原料：玉石粉4-8、贝壳粉3-6、钛酸四丁酯10-15、无水乙醇50-60、蒸馏水2-3、冰醋酸8-12、硝酸银4-6、硝酸铜3-5；(2)将钛酸四丁酯与占醇总量55-65％的无水乙醇混合,磁力搅拌20-30min,得混合液A；(3)将蒸馏水、冰醋酸以及剩余的无水乙醇混合,磁力搅拌15-25min，得混合液B；(4)在磁力搅拌下,将混合液B逐滴加入到混合液A中,滴加完后加入玉石粉和贝壳粉，超声搅拌0.5-1h,再在室温下静置24-48h，将得到的凝胶在70-80℃下干燥10-15h，研磨成粉末；(5)将上述所制得的粉末放入马弗炉中,在450-550℃下热处理1-2h,随炉冷却至常温,粉碎，过筛即得所需的纳米抗菌粉。

一种低导热系数隔热陶瓷碗的制备方法，包括以下步骤：

(1)取白云土、锂辉石、辉绿岩、蛭石、萤石、菱镁石、松脂岩混合均匀，粉碎，过100-150目筛后浸泡于5-8倍量的20％过氧化氢水溶液中，浸泡1-2h，再用胶体磨在1000-1500r/min的转速下研磨15-20min，将研磨后的浆液在低于-10℃的温度下静置0.5-1h，再置于常温下超声波处理35-45min，过滤，洗涤干净，烘干，待用；

(2)取石棉绒、氧化铝空心微球、漂珠与步骤(1)制得的粉体混合均匀，加适量的水打浆制成浓度为40-50％的浆液，紫外光照射1-2h，再加入余下原料，水浴加热至70-80℃，在1000-1500r/min的转速下研磨15-20min，然后将研磨后的浆料放入模具中通过真空压力注浆成型，成型压力为24-28MPa；

(3)将步骤(2)制得的生坯在50-60℃的温度下进行干燥，干燥至坯料含水量低于3％；

(4)将上述得到的干坯置于热等静压烧结炉内进行处理，以氮气作为加压介质，加压80-120MPa,升温至1200-1250℃,保温1-2h,随炉冷却至常温；

(5)对上述热等静压烧结后的干坯进行彩绘，再进行上釉，然后进行气氛压力烧结处理：首先在真空状态下升温至520-580℃,保温0.5-1h，然后在1-2MPa的N₂气氛下升温至810-860℃，保温1-2h，再在2-3MPa的Ar气氛下升温至1160-1240℃，保温1.5-2.5h,最后在真空状态下降温至640-720℃,保温0.5-1h，随炉冷却常温，包装即得成品。

上述纳米抗菌粉末是以玉石粉、贝壳粉为载体,以Ag⁺、Cu²⁺为掺杂粒子制备得到的改性纳米TiO₂粉体，安全环保，无毒、无味、无刺激性，不仅具有优异的广谱抗菌性能，对包括细菌、真菌、支原体在内的多种病原体都有很好的抑制或杀灭作用，杀菌率达到98％以上，还具有良好的抗紫外线老化性和耐热性，在高温以及强紫外线下不分解、不挥发、不变色、不变质。

本发明的有益效果：