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專(zhuān)利名稱(chēng)：：能夠產(chǎn)生負(fù)離子的粉體材料及其制備方法 技術(shù)領(lǐng)域： ：本發(fā)明涉及一種能夠產(chǎn)生負(fù)離子的粉體材料及其制備方法。技術(shù)背景在很長(zhǎng)的歷史時(shí)期，地球大氣中的正負(fù)離子自動(dòng)保持著平衡狀態(tài)。近百年來(lái)，由于工業(yè)廢棄物排放、垃圾焚燒、有毒化學(xué)成分、電磁輻射污染、細(xì)菌病毒的衍生物等巳經(jīng)成為正離子劇增、負(fù)離子銳減的元兇，采取適當(dāng)?shù)娜斯し椒ㄔ黾涌諝庳?fù)離子的濃度，是改善地球環(huán)境和保護(hù)人類(lèi)健康有效的補(bǔ)救措施。人造負(fù)離子主要用高壓靜電場(chǎng)、高頻電場(chǎng)、紫外線、放射線和水的撞擊等方法使空氣電離，產(chǎn)生負(fù)離子，目前主要是采用負(fù)離子發(fā)生器，電暈負(fù)離子發(fā)生器是在3000V以上的高壓下，使空氣電離而產(chǎn)生負(fù)離子。這種方法的最大缺點(diǎn)是，產(chǎn)生臭氧副產(chǎn)物，易誘發(fā)動(dòng)脈硬化和癌癥等。過(guò)高的負(fù)離子濃度對(duì)人體也有不良影響。同時(shí)也存在消耗電能、實(shí)效性差的缺點(diǎn)。電氣石最早發(fā)現(xiàn)于斯里蘭卡，當(dāng)時(shí)被視為與鉆石、紅寶石一樣珍貴的寶石。人們注意到這種寶石在受熱的情況下會(huì)帶上電荷，即為我們現(xiàn)在所說(shuō)的熱釋電效應(yīng)，因此得名電氣石。電氣石由于在c軸上的不對(duì)稱(chēng)，電子運(yùn)轉(zhuǎn)使得本身有電極產(chǎn)生，即永久地在一端產(chǎn)生'正電極'，在另一端產(chǎn)生'負(fù)電極'。正電極可以吸收負(fù)離子，并通過(guò)電氣石自身把電荷'輸送'到負(fù)電極，這些電荷產(chǎn)生的負(fù)離子和負(fù)電極自身產(chǎn)生的負(fù)離子釋放出來(lái)，源源不斷地從晶體外沿著電力線飛到正電極，形成了循環(huán)不息的電場(chǎng)。但是單純的電氣石粉體負(fù)離子釋放能力是很弱的，釋放負(fù)離子的濃度還不足以消除人們生存環(huán)境的污染。為了提高負(fù)離子釋放量，一般都在電氣石粉體中添加各種負(fù)離子添加劑。中國(guó)專(zhuān)利CN1179754C公開(kāi)了一種能高效產(chǎn)生空氣負(fù)離子的電氣石復(fù)合粉體及其制備方法，該復(fù)合粉體的成分為極性礦物電氣石，稀土復(fù)合鹽或稀土氧化物以及光催化半導(dǎo)體材料。該復(fù)合粉體的制備方法是將極性礦物電氣石經(jīng)過(guò)使粒徑小于10微米的超細(xì)粉碎后，表面經(jīng)過(guò)熱處理或者酸堿處理，再與稀土復(fù)合鹽或稀土氧化物以及光催化半導(dǎo)體材料混合。不過(guò)復(fù)合粉體產(chǎn)生的空氣離子濃度只有10001200個(gè)/em3。中國(guó)專(zhuān)利CN1765802A公開(kāi)了一種超細(xì)高效負(fù)離子粉體材料及其制備方法，該粉體材料包括天然負(fù)離子釋放材料，激發(fā)材料和能量傳遞材料。該粉體材料的制備方法是將天然負(fù)離子釋放材料和激發(fā)材料直接機(jī)械粉碎后與能量傳遞材料直接加入到球磨機(jī)中研磨，隨后加水配成漿料，添加分散劑后再研磨，干燥，再次研磨得到。該復(fù)合粉體產(chǎn)生的空氣離子濃度也只有2000個(gè)/0113左右。對(duì)月贈(zèng)本發(fā)明的目的在于提供一種負(fù)離子釋放率高的能夠產(chǎn)生負(fù)離子的粉體材料及其制備方法。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種能夠產(chǎn)生負(fù)離子的粉體材料，其特征在于由以下重量百分比的成分組成電氣石材料2070%，混合稀土材料或者氧化稀土材料2060%，半導(dǎo)體催化材料5~20%,輔助激發(fā)材料415%。所述電氣石材料的粒徑分布為100600nm，其余材料的粒徑分布均小于1拜。所述電氣石材料為錳電氣石、鋰電氣石、鎂電氣石以及鐵電氣石中的一種或者兩種。所述混合稀土材料為磷酸鈰、磷酸鑭、磷酸鈮以及磷酸鋱中的一種或者兩種。所述氧化稀土材料為氧化鈰、氧化鑭、氧化鈮以及氧化鉺中的一種或者兩種。所述半導(dǎo)體催化材料為二氧化鈦、氧化鋅、氧化銀、五氧化二釩、三氧化二硼以及氧化錫中的一種或者兩種。所述輔助激發(fā)材料為蛋白石、奇冰石、白碳黑、磁性氧化鐵以及石榴石中的一種或者兩種。一種能夠產(chǎn)生負(fù)離子的粉體材料的制備方法，具有以下歩驟①將電氣石材料粉碎至100500目，并在400600匸下焙燒0.5211;②將步驟①焙燒后的電氣石材料加入研磨設(shè)備中進(jìn)行超細(xì)粉碎，直至粒徑分布為100600nm;③研磨即將結(jié)束時(shí)，加入表面處理劑進(jìn)行表面處理；④將混合稀土材料或者氧化稀土材料、半導(dǎo)體催化材料以及輔助激發(fā)材料研磨至粒徑分布小于⑤將步驟③和步驟④的材料按配比投入到高速分散機(jī)中分散，過(guò)篩，干燥即得。上述步驟②中所述的電氣石材料的粒徑分布為200400nm。上述步驟③中所述的表面處理劑為氧化亞錫、草酸、六偏磷酸鈉以及聚丙烯酸中的一種或者兩種。本發(fā)明具有的積極效果(1)本發(fā)明利用輔助激發(fā)材料的表面羥基化和吸附水的特性提供了負(fù)離子賴(lài)以產(chǎn)生的原始條件，也就是說(shuō)電氣石粒子在環(huán)境濕度很低的情況下，可以電解輔助激發(fā)材料的吸附水來(lái)達(dá)到釋放負(fù)離子的目的，而這些輔助激發(fā)材料在濕度較高的時(shí)候，還能重新對(duì)空氣中的水分子進(jìn)行吸附，因此能夠保證負(fù)離子釋放率的相對(duì)穩(wěn)定；永磁性提供的磁場(chǎng)，通過(guò)影響電子的運(yùn)轉(zhuǎn)，增強(qiáng)了電氣石的電場(chǎng)，大大提高了電氣石粒子對(duì)水分子的電解幾率，使羥基負(fù)離子H30^和水合羥基負(fù)離子Olf(H20)的數(shù)量增加，提高了空氣負(fù)離子的釋放能力；(2)本發(fā)明將電氣石研磨至納米級(jí)，使其具有更高的能量，特別是在壓電效應(yīng)和熱釋電效應(yīng)的作用下，即使空氣中溫度和壓力微小的變化都可以引起電氣石晶體微粒之間的電勢(shì)差，這種很高的靜電壓(106109ev)足以使空氣中的氧分子或者水分子發(fā)生電離，被擊中的電子附著于臨近的分子并使它轉(zhuǎn)化為空氣負(fù)離子。(3)本發(fā)明的其他材料也都研磨至納米級(jí)，利用納米材料的特殊效應(yīng)(比表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、宏觀量子效應(yīng))來(lái)提高電氣石對(duì)水分子的電解能力，從而提高材料釋放負(fù)離子的能力，增加空氣負(fù)離子。(4)本發(fā)明的粉體材料的負(fù)離子釋放率可達(dá)到600010000個(gè)/cm3，大大高于已有專(zhuān)利的釋放率。(5)本發(fā)明的粉體材料可以應(yīng)用于內(nèi)墻裝飾材料、地板、陶瓷、水處理造粒等領(lǐng)域。在建材上的應(yīng)用，可以建材為媒介，釋放出對(duì)人體有益的負(fù)離子，并降解和祛除室內(nèi)的空氣污染；在水處理的應(yīng)用，可以達(dá)到祛除水中的氯含量，并通過(guò)材料自身表面的羥基化，使處理過(guò)的水的pH值與人體內(nèi)環(huán)境的酸堿度相近，利用自身高的紅外線釋放率00.90)，使得大的分子團(tuán)間的氫鍵斷裂，形成利于人體直接吸收的小的水分子團(tuán)。此外，還可以用于塑料、農(nóng)業(yè)、牧業(yè)、化妝品、紡織等領(lǐng)域。具體實(shí)施方式(實(shí)施例1)本實(shí)施例的能夠產(chǎn)生負(fù)離子的粉體材料的成分及其重量百分比如下:鎂電氣石30%，磷酸鑭20%,磷酸鈰30%，二氧化鈦10%，氧化鋅5%,奇冰石5%。本實(shí)施例的粉體材料的制備過(guò)程如下①將鎂電氣石材料用氣流磨粉碎至300目，并置于500X:的馬弗爐中焙燒lh;②將步驟①焙燒后的鎂電氣石材料加入研磨設(shè)備中進(jìn)行超細(xì)粉碎，通過(guò)水力分級(jí)的方式，控制粉體粒徑分布在200400nm;(D研磨即將結(jié)束時(shí)，加入氯化亞錫和草酸進(jìn)行表面處理；④將磷酸鈰、磷酸鑭、二氧化鈦、氧化鋅以及奇冰石研磨至粒徑分布小于ljim;⑤將步驟③和歩驟④得到的材料按配比投入到高速分散機(jī)中分散30分鐘，導(dǎo)入研磨設(shè)備中充分研磨60分鐘，再過(guò)500目震動(dòng)篩，最后干燥即得粉體材料。取本實(shí)施例制備的粉體材料500g置于1的密封箱中，粉體材料均勻攤開(kāi)，密閉24h，用美國(guó)Alphalab公司生產(chǎn)的AIC-1000每隔lh檢測(cè)一次，每次取20個(gè)數(shù)據(jù)，求得各數(shù)據(jù)的平均值作為最終檢測(cè)結(jié)果；測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3。(實(shí)施例2至實(shí)施例4)其余與實(shí)施例l相同，不同之處在于粉體材料的成分及其重量百分比(見(jiàn)表l),制備工藝參數(shù)(見(jiàn)表2),檢測(cè)結(jié)果(見(jiàn)表3)。對(duì)比例1本對(duì)比例為用中國(guó)專(zhuān)利CN1765802A的實(shí)施例2的成分和制備方法制備的粉體材料及其測(cè)試結(jié)果，見(jiàn)表3。對(duì)比例2本對(duì)比例為用中國(guó)專(zhuān)利CN1179754C的實(shí)施例2的成分和制備方法制備的粉體材料及其測(cè)試結(jié)果，見(jiàn)表3。表l實(shí)施例1234<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表3<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由表3可以看出，本發(fā)明的粉體材料的負(fù)離子釋放率大大高于對(duì)比例1和對(duì)比例2的粉體材料，主要是由于本發(fā)明中加入了奇冰石等輔助激發(fā)材料，并且電氣石材料的粒徑分布在100600nm。應(yīng)用例l將上述實(shí)施例1制備的粉體材料，按照1%的比例添加至市售的立邦漆中，采用同樣的測(cè)試方法，測(cè)得負(fù)離子濃度凈增1032個(gè)/cm3。應(yīng)用例2將上述實(shí)施例1制備的粉體材料，按照5%的比例添加到三聚氰胺甲醛樹(shù)脂中，分散均勻，由江蘇某地板廠在浸漬設(shè)備的涂布段均勻的涂布于耐磨紙的表面。經(jīng)檢測(cè)負(fù)離子濃度凈增量達(dá)到1368個(gè)/cm3。應(yīng)用例3將上述實(shí)施例1制備的粉體材料，按照10%的添加量添加到紫砂坯料中，成品檢測(cè)負(fù)離子濃度凈增量為630個(gè)/cm3，并且泡制的水口味甘甜。權(quán)利要求1、一種能夠產(chǎn)生負(fù)離子的粉體材料，其特征在于由以下重量百分比的成分組成電氣石材料20～70％，混合稀土材料或者氧化稀土材料20～60％，半導(dǎo)體催化材料5～20％，輔助激發(fā)材料4～15％。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的能夠產(chǎn)生負(fù)離子的粉體材料，其特征在于所述電氣石材料的粒徑分布為100600nm，其余材料的粒徑分布均小于lpin。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的能夠產(chǎn)生負(fù)離子的粉體材料，其特征在于所述電氣石材料為錳電氣石、鋰電氣石、鎂電氣石以及鐵電氣石中的一種或者兩種。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的能夠產(chǎn)生負(fù)離子的粉體材料，其特征在于所述混合稀土材料為磷酸鈰、磷酸鑭、磷酸鈮以及磷酸鋱中的一種或者兩種。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的能夠產(chǎn)生負(fù)離子的粉體材料，其特征在于所述氧化稀土材料為氧化鈰、氧化鑭、氧化鈮以及氧化鉺中的一種或者兩種。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的能夠產(chǎn)生負(fù)離子的粉體材料，其特征在于所述半導(dǎo)體催化材料為二氧化鈦、氧化鋅、氧化銀、五氧化二釩、三氧化二硼以及氧化錫中的一種或者兩種。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的能夠產(chǎn)生負(fù)離子的粉體材料，其特征在于所述輔助激發(fā)材料為蛋白石、奇冰石、白碳黑、磁性氧化鐵以及石榴石中的一種或者兩種。8、一種權(quán)利要求1至7之一所述的能夠產(chǎn)生負(fù)離子的粉體材料的制備方法，其特征在于具有以下步驟①將電氣石材料粉碎至100~500目，并在4006001C下焙燒0.52h;②將步驟①焙燒后的電氣石材料加入研磨設(shè)備中進(jìn)行超細(xì)粉碎，直至粒徑分布為100600nm;③研磨即將結(jié)束時(shí)，加入表面處理劑進(jìn)行表面處理；④將混合稀土材料或者氧化稀土材料、半導(dǎo)體催化材料以及輔助激發(fā)材料研磨至粒徑分布小于l拜；⑤將步驟③和步驟④的材料按配比投入到高速分散機(jī)中分散，過(guò)篩，干燥即得。9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的能夠產(chǎn)生負(fù)離子的粉體材料的制備方法，其特征在于步驟②中所述的電氣石材料的粒徑分布為200400nm。10、根據(jù)權(quán)利要求8所述的能夠產(chǎn)生負(fù)離子的粉體材料的制備方法，其特征在于步驟③中所述的表面處理劑為氧化亞錫、草酸、六偏磷酸鈉以及聚丙烯酸中的一種或者兩種。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種能夠產(chǎn)生負(fù)離子的粉體材料及其制備方法，該粉體材料于由以下重量百分比的成分組成電氣石材料20～70％，混合稀土材料或者氧化稀土材料20～60％，半導(dǎo)體催化材料5～20％，輔助激發(fā)材料4～15％。該粉體材料的制備方法具有以下步驟①將電氣石材料粉碎并焙燒；②將焙燒后的電氣石材料加入研磨設(shè)備中進(jìn)行超細(xì)粉碎；③研磨即將結(jié)束時(shí)，加入表面處理劑進(jìn)行表面處理；④將其他材料研磨至粒徑分布小于1μm；⑤將所有材料按配比投入到高速分散機(jī)中分散，過(guò)篩，干燥即得。本發(fā)明的粉體材料的負(fù)離子釋放率可達(dá)到6000～10000個(gè)/cm<sup>3</sup>。文檔編號(hào)C04B35/16GK101148353SQ20071013086公開(kāi)日2008年3月26日申請(qǐng)日期2007年8月21日優(yōu)先權(quán)日2007年8月21日發(fā)明者許宇峰申請(qǐng)人:常州眾博復(fù)合材料有限公司 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來(lái)自： 海底叢林 > 《農(nóng)化》
