[發明專利]一種電氣石/硅酸鹽玻璃復合材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201410152380.0
• 申請日: 2014-04-16
• 公開（公告）號: CN103936288A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 孟軍平;張洪臣;梁金生;劉潔
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: C03C14/00
• 分類號: C03C14/00
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 李濟群

技術領域

本發明涉及無機材料技術領域，具體為一種電氣石/硅酸鹽玻璃復合材料及其制備方法。

背景技術

近年來，遠紅外保健產品越來越受到人們的青睞和厚愛。中國專利申請200410012274.9號公開了一種含有電氣石的復合材料。該復合材料是由電氣石、鐵氧永磁、偶聯劑和環氧樹脂復合而成的，并將其整合到寢具中，可以實現生態健康的睡眠，達到促進健康的目的。但是該復合材料只是簡單的將電氣石粉和磁性材料混合在一起，且采用樹脂固化，因電氣石粉易團聚，分散性不好，應用到寢具中效果不佳。中國專利申請200710027741.9號公開的一種具有遠紅外及負離子功能的陶瓷膜凈水器，其陶瓷膜濾芯配料由于含有電氣石粉和麥飯石粉，使其具有遠紅外波段的電磁輻射、產生負離子以及釋放人體所需的有益元素的功能，從而產出對人體有保健作用的飲用水。但是由于陶瓷燒結溫度高，制備工藝復雜，且陶瓷表面易受污染，不便清洗和再生，長期使用存在諸多不便，存在著一定的局限性。中國專利申請200910096190.0號公開了一種竹炭-電氣石遠紅外復合材料，該復合材料是由竹炭和電氣石組成的，遠紅外發射率高達0.93，但是該制備方法電氣石使用量較大（40-60%），燒結條件要求較苛刻，生產成本高，不利推廣應用。中國專利申請200820191704.1號公開了一種新型玻璃片。該玻璃片由玻璃基層和電氣石粉涂層組成，具有釋放負離子和發射遠紅外線的功能，能夠有效屏蔽電磁輻射，滅菌進而改善室內空氣環境。但是該玻璃片只是將電氣石粉涂在玻璃基體上，電氣石粉很容易脫落，功能性和效果持久性較差。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明擬解決的技術問題是，提供一種電氣石/硅酸鹽玻璃復合材料及其制備方法。該復合材料成本低、功能多、可循環利用，且具有長久發射有益于人體健康的遠紅外線、活化水分子、釋放負離子和凈化空氣等功能；該復合材料的制備工藝簡單，使用設備少，生產能耗低，有益環保，適于工業化應用。

本發明解決所述復合材料技術問題的技術方案是：設計一種電氣石/硅酸鹽玻璃復合材料，其特征在于該復合材料的原料重量百分比組成為：電氣石：5~30%，玻璃：70~95%，以上組分的重量百分比之和為100%，所述電氣石是指鐵電氣石、鋰電氣石或鎂電氣石中的至少一種；所述玻璃的重量百分比組成為：SiO₂?30~60%；B₂O₃?2~45%；Al₂O₃?1~7%；Na₂O?10~20%；CaO?5~9%；Li₂O?0.6~2%，各組分的重量百分比之和為100%。

本發明解決所述制備方法技術問題的技術方案是：設計一種電氣石/硅酸鹽玻璃復合材料的制備方法，該制備方法采用本發明所述的電氣石/硅酸鹽玻璃復合材料重量百分比組成和如下制備工藝：

1）制備玻璃小顆粒

????（1）配料：按玻璃重量百分比分別稱取SiO₂?30~60%；B₂O₃?2~45%；Al₂O₃?1~7%；Na₂O?10~20%；CaO?5~9%和Li₂O?0.6~2%，各組分的重量百分比之和為100%；

????（2）混料：采用球磨混合工藝混料，混料時間為10~15min；

????（3）?熔制：在高溫爐中熔制，熔化溫度為600~900℃，保溫時間60~200min，得到玻璃液；?????

????（4）冷卻：將玻璃液水淬急冷后烘干，得到的玻璃小顆粒待用；

2）制備電氣石/硅酸鹽玻璃復合材料

首先將所述重量百分比的電氣石和玻璃小顆粒用球磨方法混合均勻，混料時間為10~15min；再將混合均勻的電氣石粉/玻璃粉復合粉體置于高溫爐內，以5~20℃/min的升溫速率升溫到200~500℃，恒溫燒結60~180min；然后以5~20℃/min的升溫速率升溫到600~850℃，恒溫燒結100~240min；最后空冷至室溫，即制成電氣石/硅酸鹽玻璃復合材料。?