版权归原作者所有,如有侵权,请联系我们

[科普中国]-远红外陶瓷粉

科学百科
原创
科学百科为用户提供权威科普内容,打造知识科普阵地
收藏

远红外陶瓷粉是一种白色粉末,由多种物质混合而成。远红外陶瓷粉以能够辐射出比正常物体更多的远红外线(红外辐射率更高)为主要特征功能。在高温区主要应用于锅炉的加热,烤漆,木材、食品的加热和干燥等;在常温区主要应用于制造各种远红外保暖材料,如远红外陶瓷粉、远红外陶瓷纤维、远红外陶瓷聚酯,以及远红外功能陶瓷等。远红外陶瓷涂料(含纳米氧化钛涂料)具有催化氧化功能,在太阳光(尤其是紫外线)照射下,生成OH-,能有效除去室内的苯、甲醛、硫化物、氨和臭味物质,并具有杀菌功能。

远红外陶瓷远红外线是国外著名科学家赫歇尔在一次科学实验中发现的,他发现在太阳的可见光线以外存在着一种神奇的光线,人的肉眼无法看见这种光线,但它的物理特性与可见光线极为相似,有着明显的热辐射。远红外陶瓷是新型陶瓷的一个分支,由多种成分经科学配比烧制而成,能够辐射远特定波长的红外线光波,广泛应用于燃油节能、运动训练康复、空气净化、人体保健等领域。

定义编辑

远红外陶瓷是新型陶瓷的一个分支,与传统陶瓷采用氧化硅、氧化铝等高岭土成分组成的普通陶瓷不同,远红外陶瓷是以20 余种无机化合物及微量金属或特定的天然矿石分别以不同的比例配合,再经1200~1600 ℃高温煅烧而成,能辐射出特定波长远红外线的特种陶瓷材料。

功能与应用编辑

远红外陶瓷以能够辐射出比正常物体更多的远红外线(红外辐射率更高)为主要特征功能。利用这一特殊性能,远红外陶瓷的应用主要分为2个方面:高温区的应用和常温区的应用。在高温区主要应用于锅炉的加热,烤漆,木材、食品的加热和干燥等;在常温区主要应用于制造各种远红外保暖材料,如远红外陶瓷粉、远红外陶瓷纤维、远红外陶瓷聚酯,以及远红外功能陶瓷等。如目前一些远红外陶瓷材料已经开始应用于运动训练康复、燃油炉灶节能、室内空气净化以及人体保健方面。利用远红外陶瓷材料对燃油进行红外辐射,可以使燃油的粘度和表面张力降低,利于雾化和充分燃烧。清华大学杨金龙教授研制的CiM(陶瓷胶态注射成型工艺)远红外陶瓷材料,可制成直径为2-3mm的微珠,用于接触式人体红外保健产品;利用远红外陶瓷制成的蜂窝状、网状或管状元件,用于燃油汽车、船舶、炉灶,节能效果可达到5%以上,对削减燃油污染有一定意义。远红外陶瓷涂料(含纳米氧化钛涂料)具有催化氧化功能,在太阳光(尤其是紫外线)照射下,生成OH-,能有效除去室内的苯、甲醛、硫化物、氨和臭味物质,并具有杀菌功能。各类远红外陶瓷涂料在居室、公共建筑物、交通工具上推广应用,将会改善人们的生活环境。

传统制备工艺编辑

远红外陶瓷材料可以分为红外激光材料、红外透射材料和红外辐射材料。其核心技术是原料的选择、配方的比例以及陶瓷的烧结。

传统的远红外陶瓷材料制作工艺是利用具有远红外辐射性能的无机非金属微粉(又称:远红外辐射陶瓷粉)不同的红外光谱特性,经过一定的工艺成型、烧结而成。

传统的远红外陶瓷粉的制备方法有液相沉淀法和固相合成法2种,其基本工艺如下:液相沉淀法制备工艺:配料→溶解→加表面活性剂→沉淀→过滤水洗→脱水处理→干燥→气流粉碎→性能检测→备用。固相合成法工艺:配料称量→球磨混合→高温合成→磨细→过筛→性能检测→备用。烧结主要采用常规烧结或热压烧结。

例如:以石英、长石、硬质高岭土为主要原料,其制备工艺包括:将原料分别粉碎过筛,将灰色千枚岩、黑电气石、石英等与粘合剂混合、造粒、烘干,烧制成陶粒;稀土等如上步骤烧制成陶粒;将石英、长石、滑石分别煅烧制成熟料;将陶粒粉与熟料等经混合等工艺,烧制成远红外陶瓷。

制备工艺新进展编辑

随着对远红外陶瓷材料研究的进一步深入,有许多更新的制备方法不断出现。如:共沉淀法、水解沉淀法、水热法、溶胶- 凝胶法、微乳液法(反胶束法) 等。一些研究者甚至探索出了更新的制备远红外陶瓷超细粉的思路,如高温喷雾热解法、喷雾感应耦合离子法等。这些方法的生产工艺与传统的化学制粉工艺截然不同,是将分解、合成、干燥甚至煅烧过程合并在一起的高效方法,但这些方法尚不成熟,需要进一步的研究和探索。

目前,先进的陶瓷烧结工艺有:气氛加压烧结、热等静压烧结、微波烧结、等离子体烧结、陶瓷自蔓延烧结等。另外,大量先进设备(如XRD 衍射仪、红外光谱吸收仪、热分析仪、扫描电子显微镜等) 的应用,使科技工作者对陶瓷的微观结构有了更深刻的了解,促进了远红外陶瓷制品综合性能的提高。

清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室是目前国内在远红外陶瓷材料制备方面技术最为先进、成熟的科研机构之一,为该领域的科研成果和人才培养贡献了重要力量。

基本信息白色粉末状。

.约3500目,非离子性,阴离子性

PH值: 6~8

溶解性:

产品特性 1. 良好的远红外温热效果。 2. 耐洗涤性能佳。家庭耐洗涤20次。

使用方法.当它吸收外界的热能后,能释放出波长为4-14微米的远红外线,易被人体吸收。

如目前一些远红外陶瓷材料已经开始应用于运动训练康复、燃油炉灶节能、室内空气净化以及人体保健方面。利用远红外陶瓷材料对燃油进行红外辐射,可以使燃油的粘度和表面张力降低,利于雾化和充分燃烧。清华大学杨金龙教授研制的CiM(陶瓷胶态注射成型工艺)远红外陶瓷材料,可制成直径为2-3mm的微珠,用于接触式人体红外保健产品;利用远红外陶瓷制成的蜂窝状、网状或管状元件,用于燃油汽车、船舶、炉灶,节能效果可达到5%以上,对削减燃油污染有一定意义。各类远红外陶瓷涂料在居室、公共建筑物、交通工具上推广应用,将会改善人们的生活环境。

远红外线对人体保健原理: 激活了生物大分子的活性。使生物体的分子能够被激发而处于较高振动状态。这样使激活了核酸蛋白质等生物大水分子的活性,从而发挥了生物大分子调节机体代谢、免疫等活动的功能,有利于机能的恢复和平衡,达到防病治病的目的. 促进和改善血液循环。远红外作用于皮肤后,大部分能量被皮肤所吸收,被吸收的能量转化为热能,引起皮温升高,刺激皮肤内热感觉器,通过丘脑反射,使血管扩张,血液循环加快。另一方面由于热作用,引起血管活性物质的释放,血管张力低,浅小动脉、浅毛细管和浅静脉扩张,血液循环得以改善(通过中国医学科学院血液病研究所检测)20分钟可使微循环血流量提高114%。增强新陈代谢。如果人体的新陈代谢发生紊乱,引起体内物质交换失常,那么各种疾病将会不约而至,诸如水和电解质代谢紊乱,将给生命带来危险;糖代谢紊乱所致糖尿病的发生;脂代谢紊乱引起的高血脂症、肥胖症;蛋白质代谢紊乱引起痛风等等。通过远红外热效应、可以增加细胞的活力,调整神经液机体,加强新陈代谢,使体内外的物质交换处于平稳状态。具有消炎、消肿功能。远红外的热作用通过神经液的回答反应,激活了免疫细胞功能,加强了白细胞和网状内皮细胞的吞噬功能,达到消炎抑菌的目的。增强了组织营养、活跃了组织代谢、提高了细胞供氧量,加强了细胞再生能力、改善了病区的供血氧状态、控制了炎症的发展并使其局限化,加速了病灶修复。远红外的热效应,改善了微循环、建立了侧枝循环、调节了离子的深度、促进了有毒物质的代谢、废物的排泄、加速了渗出物质的吸收、使炎症水肿消退。基于以上原理,远红外线能量具有从高到低的可传递性,即能量可从强大的一方传向衰弱的一方,所谓天之道损有余补不足,对调节人体各器官的能量平衡十分重要,所以才会在医疗,康复领域被广泛使用1。

本词条内容贡献者为:

胡建平 - 副教授 - 西北工业大学