无机材料改性-第五讲

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1、4传统陶瓷的表面装饰及改性颗粒的晶体取向在块体中各不相同，所以陶瓷就可以称为多晶材料。陶瓷材料指所有无机非金属材料。是用天然或人工合成的粉状化合物，经成型和高温烧结而制成的多晶固体材料。什么是陶瓷？—陶器和瓷器的总称陶瓷是多晶材料，不是单晶材料陶瓷材料简介AboutCeramics陶瓷材料简介陶瓷－最古老的材料,人类征服自然中获得的第一种经化学变化而制成的产品。据考证,我国陶器早在距今8千至1万年左右的新石器时代便已经出现。瓷器是我国劳动人民的重要发明之一,它出现于东汉时期,我国在唐代时期已有相当数量的瓷器出口。陶瓷材料简介陶瓷—陶器+

2、瓷器陶瓷是最古老的硅酸盐材料。江苏宜兴,以生产陶器闻名于世.被称为“陶都”.江西的昌南镇,自汉朝开始烧制白瓷,到宋朝景德年间已盛名中外,从此昌南镇改名为景德镇,作为“瓷都”盛名绵延至今。陶瓷产地:宜兴和景德镇宜兴景德镇4传统陶瓷的表面装饰及改性传统陶瓷：使用普通硅酸盐原料及部分化工原料，加工、成型、烧成而得的满足人们日常生活需要用于内外墙面、地面、厨房及卫生间等起装饰作用4.1陶瓷表面的抗菌自洁性能日用陶瓷、建筑卫生陶瓷要求具有一定的强度、美观实用杀菌、消毒、除臭、自洁功能抗杀菌自洁陶瓷在陶瓷制品表面或釉层中加入一种或几种具有抗菌、杀菌

3、、防污、除臭和具有净化大气功能的材料这些功能材料必须以较强的结合力附着在陶瓷上或者与陶瓷本身结合为一体，同时对人体不产生任何危害抗菌剂种类及其抗菌机理抗菌剂有天然系和合成系天然系来自天然动植物的提取液合成系分为有机和无机两种有机抗菌剂有有机酸、酯、醇和酚类如聚乙烯、吡咯烷酮、有机卤化物及锡化物、咪唑类、防霉防藻剂等主要用于杀菌、防腐及防霉4.1.1.1银系抗菌剂按作用大小顺序Ag＞Hg＞Cu＞Cd＞Cr＞Ni＞Pd＞Co＞Zn＞FeHg、Cd、Cr、Pd对人体有害Cu、Ni、Co对建筑卫生陶瓷有染色常用Ag、Zn及其化合物Ag3+＞Ag

4、2+＞Ag+属光谱抗菌剂，有离子溶出型及接触型抗菌机理1抗菌机理2银具有较高的催化能力，产生羟基自由基(·OH)及活性氧离子(O2-)，具有很强的氧化还原作用银离子与细菌接触时，造成蛋白质的变性和细胞生物学性的损伤，从而杀死细菌4.1.1.2TiO2光催化系抗菌剂在半导体材料中，TiO2、ZrO2、ZnO等半导体材料能被光子激活，从而实现电子流动而TiO2具有无毒、稳定性好、光催化活性高等优点在日光灯、阳光的照射下，能使氧分子变成活性氧，使水产生活性氧自由基而发挥杀菌抗菌作用由于氧化能力强，所以有很高的抗杀菌功能4.1.1.3远红外线抗

5、菌剂包括Zr、Co、Ni、Mn、Fe、Cr及其氧化物做成的材料，常温下能发射出8~18μm波长的远红外线，能促进人体微循环，有利于人体健康不足ZrO2会提高釉的熔融温度，降低抗菌效率Co、Ni、Mn、Fe、Cr及其氧化物会使釉料呈现不同的着色光源的影响自然光下抗菌效果不好在白色荧光下抗菌效果最好4.1.1.4复合型抗菌剂抗菌机理稀土激活银系、光催化系表面改性抗菌剂在其中加入稀土元素，由于稀土元素外层的价电子带存在当含有紫外线的光照射到光催化系表面改性抗菌剂时，产生电子和空穴，稀土元素价电子带会俘获光催化电子4.1.2抗菌釉的制备方法抗杀

6、菌陶瓷陶瓷基体和载体抗杀菌材料基体制备配料、球磨、成型、烘干等工艺有的还进行素烧4.1.2抗菌釉的制备方法在陶瓷制品表面涂覆抗菌剂陶瓷釉表面涂抗菌剂形成的薄膜，会因清洗摩擦而剥落，耐久性差在其基体内掺入抗菌剂耐久性不是问题，高温下熔融时，有机抗菌剂易被清除，而耐热性好的无机类抗菌剂又易被熔融玻璃成分侵蚀，失去抗菌性4.1.2.1载银抗菌釉的制备方法载银抗菌釉有载银沸石抗菌釉、载银磷酸钙抗菌釉载银磷酸钙抗菌釉是一种理想材料磷酸钙是与生物体亲和性优异的生物陶瓷材料，是一种安全性很高的陶瓷材料4.1.2.2TiO2薄膜的制备方法溶胶-凝胶法优

7、点：化学计量容易控制、能在不规则的表面上镀膜以及设备简单、成本低4.1.3影响表面抗菌性能的因素抗菌剂的引入方式载体的表面结构抗菌剂的加入量烧成制度4.1.3.1影响载银抗菌釉抗菌性能的因素（1）抗菌剂引入方式引入方式直接把银盐水溶液加到釉料中烧成先使银盐的水溶液沉淀，再加到釉料中先用不溶性的载体材料把银盐水溶液包裹于内，形成载银抗菌材料，然后加到釉料中(2)载体的表面结构载体中的银离子是靠离子交换引入的载体的孔隙率、比表面积、密度孔径大小应与银离子直径相匹配太小，不能吸附足量的银离子太大，银离子容易解吸（3）抗菌剂的加入量加入量过大，

8、釉的熔融温度升高，釉面质量下降抗菌剂加入量过小，达不到抗菌效果抗菌剂的加入量要有一个适当的范围（4）烧成制度烧成温度越高，银离子挥发量增加，抗菌性能下降烧成气氛应在氧化气氛中烧成还原气氛会使银离子还原为银原