專利名稱：寬譜遠紅外陶瓷材料及其制備方法和應用的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及陶瓷領域，特別是一種遠紅外陶瓷材料，以及它的制備方法和應用。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展遠紅外技術(shù)已廣泛應用于國防，機械，電子、農(nóng)業(yè)、化工、保健醫(yī)療、食品制造、紡織、生物、電熱取暖、防凍等領域。遠紅外產(chǎn)品在醫(yī)療保健方面尤為顯著據(jù)遠紅外治療資料報導1800年德國科學家赫歇爾發(fā)現(xiàn)遠紅外光源，世人將它稱為生育之光，此后東西方學者在運用于醫(yī)療保健上進行了不斷的探索。1980年日本醫(yī)界在6000例臨床成功案列下獲得了厚生省首肯。光源中 射線Χ射線，紫外線，可見光，近、中紅外線因其波長較短會對人體產(chǎn)生灼傷、燙傷，甚至皮膚癌變，也會使眼睛水晶體變性。遠紅外波長在3-1000微米之間是一種對生物體有益的光源，對有機體產(chǎn)生放射穿透吸收，共振的效果，使細胞活化，出現(xiàn)再生現(xiàn)象。遠紅外波譜療法，給原來的藥物療法，手術(shù)治療，針灸和其它物理療法，增加了新的療法。它具有安全、經(jīng)濟、穿透性強、無痛苦、無副作用而又便于操作等優(yōu)點。遠紅外對人體的影響，應首先由細胞談起，人體的骨骼，肌肉、皮膚、心、肺、內(nèi)臟等各個組織都是由細胞構(gòu)成的，所以細胞是人體形態(tài)機能和發(fā)育的基本單位。人體各部位的細胞有著不同的形態(tài)，它可以隨機能不同而發(fā)生形狀的變化，各細胞的功能也不相同，例如肌肉細胞有收縮的作用，神經(jīng)細胞有傳導興奮作用等，但組成細胞的基本物質(zhì)是相同的，有蛋白質(zhì)糖、脂肪，核酸酶、維生索、水、無基鹽等，這些物質(zhì)承擔著細胞的發(fā)育和代謝。細胞的基本構(gòu)造是細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核。它們一但產(chǎn)生變化，人體即有病狀出現(xiàn)。遠紅外對人體的作用即是利用其穿透性強，熱效應等產(chǎn)生對細胞病變的改變， 恢復達到治療目的。遠紅外源的發(fā)生體的優(yōu)劣是決定遠紅外質(zhì)量的關(guān)健所在。目前遠紅外發(fā)生體大多為旁熱式，絕大多數(shù)為涂料附于陶或瓷或金屬表面，再設以電加熱部份，或以燈管形式(發(fā)光管并非遠紅外)，以上產(chǎn)品其缺點是頻譜范圍窄，強度低，吸濕，耐壓低，壽命短，強度低，涂覆層易脫落造成污染，粉塵飛揚影響人體健康，節(jié)能效果低，用途狹窄。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種寬譜遠紅外陶瓷材料，其具有最佳性能的寬頻譜，具有極好的遠紅外效應，耐高壓，可制成直熱式的陶瓷元件。本發(fā)明的另一個目的是提供上述陶瓷材料的制備方法。本發(fā)明還有一個目的是將上述陶瓷材料應用于制備直熱式寬譜遠紅外陶瓷元件， 或應用于制備涂覆于紡織物或金屬材料上的遠紅外層。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種寬譜遠紅外陶瓷材料，其特征在于按重量分數(shù)比計算，其配方包括以下組分
3
B 料 65-85 份，SiC 15-35 份；其中B料由A料40-58份，氧化鋁12_23份，高嶺土 13_22份組成；上述A料由石英14-20份，長石30-40份，螢石2_8份，方解石8_16份，硼酸25-35 份組成。上述寬譜遠紅外陶瓷材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)制備A料按配方配料混合球磨，過篩，熔化，水淬破碎，烘干后球磨，過篩備用；(2)制備B料按配方配料混合球磨，過篩，備用；(3)準備SiC 將SiC熔塊破碎，球磨，過篩，備用；(4)制備坯料按質(zhì)量百分比計算B料65-85份，SiC 15_35份配料，混料，過篩，制
得陶瓷坯料。所述步驟(1)-(3)中的過篩為萬孔篩篩余和/或過120目篩。所述步驟(1)中，熔化溫度為1100-1300°C。所述步驟(4)中，以振磨機混料4-6小時后，過80-120目篩。所述步驟中，配料時添加粘合劑2-4份。所述的陶瓷材料，應用于制備直熱式寬譜遠紅外陶瓷元件，制備方法坯料成型； 坯體燒成燒成溫度為1250-1340°C，以完全成瓷，其吸水率小于0. 02%為準；坯體燒成后涂覆電極。所述坯料以90_120Kg/cm2壓力成型。所述的陶瓷材料，應用于制備涂覆于紡織物或金屬材料上的遠紅外層。本發(fā)明是具有最佳性能的寬頻譜的黑體直熱式遠紅外材料和元件，其特點是(1) 頻率范圍在1-1000微米，在符合人體需要的范圍的3-20微米段有強的雙高峰值；(2)單位面積功率6W/cm2 ； (3)表面溫度> 390°C (保持黑體)；(4)冷熱激變20-1000°C循環(huán)+次不炸裂；(5)吸水率< 0. 02% ； (6)瞬間耐壓> 1000V ； (7)熱輻射能8mm-5cm波測量時具有300° K值；(8)抗彎強度> 1200kg/cm2 ； (9)節(jié)能(與電阻絲比)50%以上，綜合節(jié)能可達70%以上；(10)經(jīng)高溫固化反應后成為堅實的黑色瓷體，加電極后具有直熱式性能，無需再加以電熱絲等；(11)陶瓷材料可加入粘合劑，用通用陶瓷擠制方法制成管狀、棒狀體； (12)陶瓷材料可加入粘合劑，可涂覆于紡織物或金屬材料作為遠紅外層，可用電加熱或直接作用于人體使用。由于具有以上優(yōu)點，本發(fā)明可廣泛應用于國防、機械、電子、農(nóng)業(yè)、化工、保健醫(yī)療 (如各種遠紅外照射儀器，電熱毯等)、食品制造、紡織、生物、電熱取暖等領域。
具體實施例方式本發(fā)明是一種寬譜遠紅外陶瓷材料，其特征在于按質(zhì)量百分比計算其配方包括以下組分B料65-85份，SiC 15-35份，粘合劑2_4份；其中B料由A料40-58份，氧化鋁 12-23份，高嶺土 13-22份組成；上述A料由石英14-20份，長石30-40份，螢石2_8份，方解石8-16份，硼酸25-35份組成。制備方法包括以下步驟(1)制備A料按配方配料混合球磨，過篩，熔化，水淬破碎，烘干后球磨，過篩備用。其中，所述過篩優(yōu)選萬孔篩篩余和/或過120目篩，熔化溫度優(yōu)選1100-1300°C。(2)制備B料按配方配料混合球磨，過篩，備用。其中，所述過篩優(yōu)選萬孔篩篩余和/或過120目篩。(3)準備SiC 將SiC熔塊破碎，球磨，過篩，備用。其中，所述過篩優(yōu)選萬孔篩篩余和/或過120目篩。(4)制備坯料按質(zhì)量百分比計算B料65-85份，SiC 15-35份、粘合劑2_4份、水適量配料，混料，過篩，制得陶瓷坯料。其中，優(yōu)選以振磨機混料4-6小時后，過80-120目篩。所述的陶瓷材料，應用于制備直熱式寬譜遠紅外陶瓷元件，制備方法坯料成型； 坯體燒成燒成溫度為1250-1340°C，以完全成瓷，其吸水率小于0. 02%為準；坯體燒成后涂覆電極。其中，優(yōu)選的，所述坯料以90-120Kg/cm2壓力成型。所述的陶瓷材料，應用于制備涂覆于紡織物或金屬材料上的遠紅外層。遠紅外效應功能如下1.熱效應A.加速血液循環(huán)和物質(zhì)代謝過程，使毛細血管擴張，血流量增大，使組織溫度升高，新陳代謝旺盛，加快營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程和組織再生能力。B.消炎作用實驗證明遠紅外線作用并不起直接殺菌作用，但可使人體皮膚乳頭層水腫，周圍的細胞浸潤，網(wǎng)狀內(nèi)皮組織吞噬能力增強，并提高人體免疫功能，從而產(chǎn)生消炎、消腫作用。C.遠紅外線照射能降低末稍神經(jīng)興奮度達到止痛，解除肌痙攣、消除疲勞的作用。2.遠紅外具有可貴的穿透性能使深層組織產(chǎn)生熱效應，其作用不僅僅是中、近紅外線的烘烤表皮，而是靠熱傳導向內(nèi)擴散，因而同時會產(chǎn)生"熱穿透”，其能量除一部份被皮膚吸收外，還能穿透皮膚深達肌肉、韌帶、骨骼，甚至內(nèi)臟等組織，產(chǎn)生一種內(nèi)生熱效應 (共振)，從而發(fā)揮更有效的治療作用，寬帶頻譜使患者皮下有溫熱感，正是這種"內(nèi)生熱” 表現(xiàn)。3.按照系統(tǒng)論的觀點和人體與環(huán)境“統(tǒng)一”學說“人”是一個具有遠離平衡態(tài)的、 耗能的、活的有序穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的超巨系統(tǒng)。人體這個高級的內(nèi)穩(wěn)系統(tǒng)與外界環(huán)境之間始終存在著相互影響和制約的關(guān)系，從這個意義上講利用遠紅外照射實際上是改變了人體外部環(huán)境作用條件，并使人體"適應”，這種條件變化從而達到治療作用，這種適應性的產(chǎn)生是通過條件反射和非條件反射實現(xiàn)的，這種反射是機體對外界刺激的一種機能的防御性反應， 正是通過這種神經(jīng)反應作用來調(diào)節(jié)人體，使人體達到內(nèi)穩(wěn)系統(tǒng)的穩(wěn)定和生理平衡，消徐疾病的過程。若按經(jīng)絡學理論用紅外線和無線電波等物理因素，對身體經(jīng)絡的敏感點一穴位，施以一定刺激可達到疏經(jīng)活血的作用，從而調(diào)整和控制人體，使之恢復到良好的平衡狀態(tài)。4.英國物理學家H*Frohlich曾提出，在生命物質(zhì)中存在著由強極化細胞膜和其他大分子的振動而產(chǎn)生的相干電振蕩其頻率為5X101(I-3X IO12Hz,其波長應為 100 μ m-6mm,覆蓋了遠紅外，亞毫米波和毫米波大部份頻段，因此當遠紅外至毫米波的寬頻帶輻射作用于人體時，部分頻率會與人體組織產(chǎn)生的電震蕩發(fā)生諧振作用，從而能使較小的能量獲得較大的物理效應，達到較好的治療效果。綜上所述，遠紅外對人體治療功能的作用歸納如下a.抑制微生物生長。b.介入能量，恢復組織的正常生長狀態(tài)。c.對細胞膜的誘導，誘發(fā)和安撫作用。d.活躍各化合物分子間的電子流活動。e.引發(fā)體液血液流通。f.影響自由基代謝。經(jīng)實驗證明，本發(fā)明所制得產(chǎn)品在醫(yī)療保健方面，對消炎、傷口愈合、骨折愈合、運動損傷、消除患部微循環(huán)障礙、滲出液、血淤積水吸收、增強組織再生能力、風濕關(guān)節(jié)炎、肩周炎、頸椎炎、鼻炎、咽炎、肺炎、氣管炎、胃腸炎、婦科炎癥、子宮下垂、皮炎、潰瘍、痔瘡、燙傷、凍瘡、褥瘡等能止痛鎮(zhèn)靜消炎、促進安眠、消除疲勞、癲癇、坐骨神經(jīng)痛、牙痛、三叉神經(jīng)痛等有顯著效果，對胃腸痙孿可立見奇效，防止手術(shù)后粘聯(lián)，對老年慢性病如風寒型慢性氣管炎、哮喘、咳嗽、手足麻木等有效果，減少腦血栓、腦中風的可能，益腎狀陽，抗病延緩衰老，對血壓有雙向調(diào)節(jié)作用，對各種因寒癥引起的疾病效果顯著，在美容減肥方面也有顯著效果，有防輻射效果，對醫(yī)療保健能起到遠紅外治療和保健的最佳效果。實施例1 (制備直熱式寬譜遠紅外陶瓷元件)1.材料制備A料制備a、配方石英17份、瑩石6份、方解石12份、長石35份、硼酸30份b、配制工芝配料混合球磨一達萬孔篩篩余< 細度一過篩(120目)一坩鍋熔化1200°C度一水淬破碎一烘干一球磨一萬孔篩篩余細度< 1 % —備用。注球磨機為陶瓷生產(chǎn)通用設備，量大小可根椐產(chǎn)量自定。B料制備a、配方A料50份、氧化鋁18份、高嶺土 18份b、配制工藝球磨機混合5小時過80-120目篩，備用。注球磨機為陶瓷制作通用型，大小根據(jù)產(chǎn)量自定。c料制備a、配方SiC 熔塊 100%b、配制工藝破碎成0.5cm3顆粒一球磨一細度< 5%萬孔篩篩余，過120目篩一備用。注；破碎機、球磨機為陶瓷生產(chǎn)通用設備，可根椐產(chǎn)量自選。D成形坯料制備a、配方B料67份，C料33份，粘合劑2份，其中粘合劑可選用質(zhì)量百分比濃度為 4%的聚乙烯醇溶液(去離子水)。b、制備工芝振磨機混料4-6小時一過80-120目篩一備用。2、坯體成型A、用60-100噸油壓機以90_120Kg/cm2壓力成型。B、模具用工具鋼做成的模具。C、產(chǎn)品型狀長、圓、方、異型等片狀。
D、此坯料可用普通陶瓷的擠制工藝做成管狀棒狀。注油壓機為普通陶瓷成型的通用設備，模具制造同于普通陶瓷模具制造。3、坯體燒成A.用6-12米雙管式電爐燒成。B.溫度1250-1340°C以完成固相反應完全成瓷，其吸水率小于0. 02%為準。完成固相反應后形成黑體直熱式遠紅外元件。4.電極A、坯體經(jīng)燒成后涂覆電極，其電極可用銀漿涂覆，或噴鋁，或鍍鎳、鍍銅等。B、其電極大小可根據(jù)需要自行掌握如2ImmX Mmm或12mmX Mmm注電極被覆均可用現(xiàn)有普通方法即可。5.通電檢測分阻值A.將被覆好電極的產(chǎn)品進行用電阻表測量分組。B.抗壓老化1000V瞬間檢測，將發(fā)紅光和作裂產(chǎn)品挑出。6.阻值分組7.分裝入庫實施例2 (制備涂覆于紡織物或金屬材料上的遠紅外層)1.材料制備A料制備a、配方石英20份、瑩石8份、方解石16份、長石40份、硼酸35份b、配制工芝配料混合球磨一達萬孔篩篩余< 細度一過篩(120目)一坩鍋熔化1200°C度一水淬破碎一烘干一球磨一萬孔篩篩余細度< 1 % —備用。注球磨機為陶瓷生產(chǎn)通用設備，量大小可根椐產(chǎn)量自定。B料制備a、配方A料45份、氧化鋁15份、高嶺土 20份b、配制工藝球磨機混合5小時過80-120目篩，備用。注球磨機為陶瓷制作通用型，大小根據(jù)產(chǎn)量自定。c料制備a、配方SiC 熔塊 100%b、配制工藝破碎成0.5cm3顆粒一球磨一細度< 5%萬孔篩篩余，過120目篩一備用。注；破碎機、球磨機為陶瓷生產(chǎn)通用設備，可根椐產(chǎn)量自選。D 坯料制備a、配方B料78份，C料25份。b、制備工芝振磨機混料4-6小時一過80-120目篩一備用。2.涂覆坯料的制備將上述步驟ID中制得的備用坯料70份，加入粘合材料例如綠色環(huán)保漆30份混合 (用人工或攪拌機)均勻。3.涂敷用毛刷或噴槍均勻涂敷在布上或金屬板、管等物品上，自然曬干即可。
權(quán)利要求
1.一種寬譜遠紅外陶瓷材料，其特征在于按重量分數(shù)比計算，其配方包括以下組分B 料 65-85 份，SiC 15-35 份；其中B料由A料40-58份，氧化鋁12-23份，高嶺土 13-22份組成；上述A料由石英14-20份，長石30-40份，螢石2_8份，方解石8_16份，硼酸25-35份組成。
2.權(quán)利要求1所述寬譜遠紅外陶瓷材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)制備A料按配方配料混合球磨，過篩，熔化，水淬破碎，烘干后球磨，過篩備用；(2)制備B料按配方配料混合球磨，過篩，備用；(3)準備SiC:將SiC熔塊破碎，球磨，過篩，備用；(4)制備坯料按質(zhì)量百分比計算B料65-85份，SiC15-35份配料，混料，過篩，制得陶瓷坯料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬譜遠紅外陶瓷材料的制備方法，其特征在于所述步驟 (1)-(3)中的過篩為萬孔篩篩余和/或過120目篩。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬譜遠紅外陶瓷材料的制備方法，其特征在于所述步驟(1) 中，熔化溫度為1100-1300°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬譜遠紅外陶瓷材料的制備方法，其特征在于所述步驟(4) 中，以振磨機混料4-6小時后，過80-120目篩。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬譜遠紅外陶瓷材料的制備方法，其特征在于所述步驟(4) 中，配料時添加粘合劑2-4份。
7.權(quán)利要求1所述的寬譜遠紅外陶瓷材料應用于制備直熱式寬譜遠紅外陶瓷元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述寬譜遠紅外陶瓷材料應用于制備直熱式寬譜遠紅外陶瓷元件的方法，其特征在于包括坯料成型；坯體燒成燒成溫度為1250-1340°C，以完全成瓷，其吸水率小于0. 02%為準；坯體燒成后涂覆電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的寬譜遠紅外陶瓷材料應用于制備直熱式寬譜遠紅外陶瓷元件的方法，其特征在于所述坯料以90-120Kg/cm2壓力成型。
10.權(quán)利要求1所述的寬譜遠紅外陶瓷材料應用于制備涂覆于紡織物或金屬材料上的遠紅外層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種寬譜遠紅外陶瓷材料及其制備方法和應用，其按重量分數(shù)比計算，其配方包括B料65-85份，SiC 15-35份；其中B料由A料40-58份，氧化鋁12-23份，高嶺土13-22份組成；上述A料由石英14-20份，長石30-40份，螢石2-8份，方解石8-16份，硼酸25-35份組成，通過混合球磨，過篩等工序制備得陶瓷坯料。本發(fā)明是具有最佳性能的寬頻譜的黑體直熱式遠紅外材料和元件，頻率范圍在1-1000微米，在符合人體需要的范圍的3-20微米段有強的雙高峰值；節(jié)能(與電阻絲比)50％以上，綜合節(jié)能可達70％以上；加電極后具有直熱式性能，無需再加以電熱絲等；根據(jù)應用不同，陶瓷材料可加入不同的粘合材料，應用于制備直熱式寬譜遠紅外陶瓷元件或涂覆于紡織物或金屬材料作為遠紅外層。
文檔編號C04B35/16GK102167571SQ20111000172
公開日2011年8月31日 申請日期2011年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月6日
發(fā)明者梁聰, 洪漢鐘, 閔富華 申請人:肇慶市鼎湖醫(yī)療器械廠有限公司