负离子粉在陶瓷中的应用研究

负离子粉在陶瓷中的应用研究詹益州（韩山师范学院广东省陶瓷职业技术学校 ，潮 州 521031）摘 要 ：本文研究负离子粉按比例添 加到陶瓷坯釉中制作成陶瓷 制 品 ，使用起来具有 某 些特殊功效 。 如 ：用负离子陶瓷杯子斟白开 水 、茶 水 或 红 酒 时 ，其口感会比普通陶瓷杯子的 要 甘 醇 些 ；用 负 离 子 陶瓷花瓶插康乃 馨 花时 ， 其比普通陶瓷花瓶提前开放 ， 花 期 会 延 长 ，花 枝 、花 叶 挺 硬 ，且 插 花 水 不 臭 。关 键 词 ：负 离 子 粉 ；负 离 子 陶 瓷 ；应 用前言充沛，以及对环境具有良好的改善作用。2.2 负离子粉的作用据资料介绍，负离子粉具有如下几个功能。2.2.1 具有较强的远红外发射功能负离子粉的主要化学成份是铝 、 硅 、 钠 、 铁 、 锂 、 锌 、 钛、磷、硒、硼等元素及镧系元素 ，当它们用纳米技术合成 为一种新的物质时 ，其具有热电性和压 电 性 ，使 其 极 性 离 子在平衡位置振动而引起 偶极矩变化 ， 产生远红外波段 的电磁辐射 ，具有较强的辐射宽带 。 据 资 料 介 绍 ，优 质 的1近年来，市场上出现了一种 所 谓 的 “活 瓷 ”，有 人 又 把它叫作“奇瓷”、“保健瓷”或“红外线瓷”。 这只“活瓷”口杯 斟盛之后的茶水与用普通口杯斟盛 的 茶 水 ， 其 口 感 确 实不一样，其味会甘醇，似乎带有点甜味。为了研究，笔者查阅了资料 ，了解到其主要原因是在 陶瓷坯釉配方中添加了一种叫作“负离子粉”原料的缘故。负离子粉对远红外的发射率可达 90%以上。人体的作用主要有如下几个方面。而远 红 外 对2负离子粉的原理及作用（1） 远红外可加速水分 子 运 动 ， 使普通水变成活性 水 ，使 水 的 pH 值 保 持 在 78 之 间 ，符合人体饮用所需标 准。 同时，使水的渗透力、扩散力、溶解力、代谢力增强，并产生水保护膜。（2） 远红外对于人体的循环系统，可起到扩张毛细血 管、增强血液循环、促进新陈代谢、增强淋巴循环的作用。（3） 远红外对于人体的细胞组织 ，可 使 细 胞 活 化 ，使 老死细胞排泄或赋予再生能力 ，可增强 细 胞 能 量 ，以 及 增2.1 负离子粉负离子粉， 是人们根据自然界能够产生负离子的原 理， 采用纳米技术把几种单一的矿物按比例配合成一种 新的复合材料。 负离子粉一般由陶瓷常用的矿物原料、电 气石粉和含有镧系元素 （稀土元素）的物质混合而成 。 负 离子粉属于天然物质，无毒、无味、安全性能好。 采用负离 子粉制成的各种制品 ， 人们接触后可以使人体保持精力 FOSHAN CERAMICSVol.23 No.2 （Serial No.199）28强细胞的功能和活力等作用。2.2.2 具有优良的抗菌杀菌功能负离子原料产生的负离子具有较高的活性 ，笔 者 把 负 离 子 粉 （注 ：末标明化学成份 、负 离 子 的 含量等指标）分别添加到陶瓷坯釉中 ，烧制出负离子陶瓷样 品，并进行了功能试验 。 现将试验内 容 介 绍 如 下 ，供 同 行参考。3.1 坯釉用原料及坯釉配方设计3.1.1 坯釉用原料坯釉用主要原料化学组成见表 1。3.1.2 坯釉配方设计本项目分别进行 了 中 温 （1220 1260 ） 和 低 温（11301160）的试验。 其中，中温试验了 6 个釉配方和4 个坯配方，低温试验了 9 个釉配方和 4 个坯配方。中温釉配方组成为 ：钾长 石 20%40%、钠 长 石 10%30%、石英 10%20%、滑石 2%10%、方解石 6%16%、龙 岩洗泥 4%12%、外加负离子粉 F（或 M）2%20%。中 温 坯 配 方 组 成 为 ： 龙 岩 原 矿 20%40% 、 龙 岩 洗 泥15%30%、黑粘土 5%10%、锂瓷石 10%30%、滑石 4%10%、石 英 5%20%、钾 长 石 10%30% 、 外 加 负 离 子 粉 F（或 M）6%22%。低温釉配方组成为 ：钾长 石 20%40%、钠 长 石 15%35%、熔 块 10%40%、滑 石 1%8%、方 解 石 5%15%、 石 英 8%15%、龙岩洗泥 6%10%、锂瓷石 5%10%、硅酸锆0%6%、CeO2 0%4%、外加负离子粉 F（或 M）2%20%。低温坯配方组成为 ： 锂 瓷 石 20%45% 、 龙 岩 原 矿15%35% 、 龙 岩 洗 泥 20% 30% 、 黑 粘 土 6% 10% 、 滑 石6%8%、钾 长 石 8%20%、石 英 5%15%、外 加 负 离 子 粉F（或 M）6%22%。有 很 强的氧化还原作用 ， 能破坏细菌的细胞膜或细胞原生质活 性酶的活性，从而达到抗菌、杀菌、除臭的目的。2.2.3 具有持久的空气负离子发生功能由于合成后的负离子粉具有热电性和压电性 ，因 此 ， 在有温度和压力变化的情况下 （即使微 小 的 变 化 ）即 能 引 起矿物晶体之间的电势差 ， 其 静 电 压 值 高 达 100 万 eV， 从而使空气发生电离 ， 被击中的电子附着于邻近的水和 氧气分子，并使它转化为空气负离子 （即 负 氧 离 子 ），从 而达到净化空气、消除人体疲劳，促进人体健康的目的。由于负离子粉具有上述之 功 能 ， 所以被人们制成各 种制品或被添 加到多种物料中 ， 如 环 保 、 卷 烟 、 涂 料 、 纺织 、化 妆 品 、净 化 水 质 、净 化 空 气 、防 电 磁 辐 射 、保 健 品 等 领域中。3负离子粉在陶瓷中的应用由于负离子粉具有上述功 能 ， 所以可以应用在建筑 陶瓷、卫生陶瓷和日用陶瓷等方面。 负离子粉既可掺入坯 料配方中与坯料一起加工 ，也可添加到 釉 料 配 方 中 ，与 釉料一起研磨或将基础釉浆磨好后 ， 再按比例加入负离子 粉，再过筛搅拌均匀 。 负离子釉可按普通方法施釉 ，然 后 按普通方法烧 成 ，无需特殊的工艺要求 ，都能得到一定的 效果。表 1坯釉用主要原料化学组成 （wt%）原 料 名 称SiO2Al2O3Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2OLi2OP2O5I.L揭 阳 钾 长 石湖 南 钠 长 石 揭 西 石 英霞 石 正 长 岩 湖 南 方 解 石 广 西 熟 滑 石普 宁 黑 粘 土63.1873.0598.0756.840.2965.1253.8472.7047.0365.2621.7216.030.8522.670.210.8229.9517.8837.2320.460.440.010.333.920.080.931.130.230.070.02-0.13-0.03-0.480.250.190.5654.79-0.450.120.380.060.300.07-1.410.9532.870.320.260.230.0612.750.02-2.75-1.041.651.353.020.439.40-11.19-0.251.060.150.020.18-1.76-1.28-1.470.83-0.6942.880.0313.276.4313.225.90龙 岩 原 矿龙 岩 洗 泥宜 丰 锂 瓷 石负 离 子 粉 F： 粉 状 、微 黄 色 ，化学成份及负离子含量末知 。负 离 子 粉 M： 粉 状 、灰 白 色 ，化学成份及负离子含量末知 。硅 酸 锆 、氧化铈均为市售的工业纯化工原料 ，熔块为市售的高膨熔块 。2013 年 第 2 期 （第 199 期 ）佛 山 陶 瓷29表 2插在不同花瓶里康乃馨的开放情况插 后 天 数1# 花2# 花对 比0.5 天完 全 开 放还 没 有 开 放1# 花插后半天就开花 6.5 天继 续 开 放刚 刚 开 放1# 花 比 2# 花 早 开 了 6 天12 天继 续 开 放继 续 开 放-22 天继 续 开 放继 续 开 放-26 天开 始 收 拢 花 蕾 ，但 枝 骨 挺 直 。收 拢 花 蕾 ，枝 骨 折 断 。2# 花 枝 骨 腐 烂 、折 断 ；把 花 倒 掉 时 ，花瓶里的水发臭 。29 天花 蕾 干 枯 ，但 枝 骨 挺 直 。-1# 花 枝 骨 挺 硬 ，叶 子 也 较 硬 ；把 花 倒 掉 时 ，花瓶里的水不臭 。3.2 坯釉浆制备及样品制作工艺本 项 目 所 有的小试用的中低温坯浆及釉浆均采用 实验室快速研磨罐 研 磨 ，中试用坯浆及釉浆均采用瓷质 比例加入 0.8%的水玻璃后，出磨时泥浆还很稠，需再滴入约 0.1%的“仙水”后才能稀释，泥浆才有流动性。制备釉浆时 ，釉浆磨好后滴入少许的水玻璃 ，仍 无 法 稀释，需再滴入少许的“仙水”减水剂后才能解决问题。 如 研磨 200g 干料釉浆， 出磨后除了加入约 0.15%的水玻璃 后，还要滴入约 0.15%的“仙水”。 即使加入约 0.3%的水玻 璃，釉浆也无法稀释。（2） 负离子粉含有较多的着色物质由于负离子粉里面含有较多的镧系元素 ， 且 不 同 的 镧系元素其色泽不同。 据一般上来讲，负离子粉的颜色越深，其负离子含量越多 。 所以采用负离子粉配制坯釉时 ，会影响瓷件的表面色泽和透光度。 负离子粉的用量越多， 其瓷件表面的色泽会越深。 可在釉料配方中，加入适量的 硅 酸 锆 或 者 SnO2、CeO2 等 物 质 ， 以 改善釉面白度和乳浊 度。 也可在坯釉配方中加入某些色料，把瓷件样品制成色 釉瓷，以解决釉面白度不高的问题。球 磨 机 研 磨 。其 中 ，坯 料 的 料:球:水=1:2:0.45；釉 浆 的 料:球:水=1:2:0.6，坯釉浆出磨后均采用 200 目 筛 过 筛 ，采 用强力磁铁棒除铁 。 坯体采用空心注浆法成形 ，用 浸 釉 法 或 荡 釉 法 施 釉 ， 最高烧成温度分别为 1250 （ 中 温 ） 和1150（低 温 ）。3.3 负离子陶瓷功能的试验3.3.1 用杯子斟开水、茶水和红酒的试验把普通杯子和负离子杯子分别同时斟上白开水 ，约5min 后会感觉出负离子陶瓷杯子的白开水会比普通杯子 的白开水甘醇些。把普通杯子和负离子杯子 分别同时斟上茶水 ， 约5min 后会感觉出后者的茶水会比前者显得甘醇、不涩。 采 用相同方法用于斟红酒，其效果也与茶水或白开水相同。3.3.2 用小花瓶插鲜花的试验以红色康乃馨为例 ， 把二枝含苞待放的康乃馨同时 分别插在二只同规格的小花瓶上 ， 其中一只是负离子陶 瓷花瓶 （代号 1# 花）， 另一只是普通陶瓷花瓶 （代号 2# 花），花瓶里面全部灌满了自来 水 。 表 2 表示插在不同花 瓶里康乃馨的开放情况。5结语负离子粉在陶瓷上的应用及负离子陶瓷制品所具有 的功效，由于受条件的限制 ，进行了 初 步 探 讨 。 本 文 的 目 的在于抛砖引玉 ，恳请同行及有关陶瓷爱好者共同研究 ，以探讨其中之奥妙。4结果分析与讨论参 考 文 献1 李 家 驹 主 编.日用陶瓷工艺学M.湖 北:武汉理工大学出版社出 版,1992,7.2 舒 新 兴,刘 文 茂,江 群 会.中温日用细瓷釉的研制J.中 国 陶 瓷,2010,5.3 詹益州.节能型日用细瓷的研制开发J.陶瓷科学与艺术,2011,7.（下 转 第 33 页 ）（1） 添加负离子的泥浆及釉浆容易发稠在制备注浆用的负离子泥 浆 时 ， 需比通常所用的泥 浆加入的电解质要多 ， 而且采用单一的电解质往往起不 到完全解胶的作用 ，需采用二种以上电 解 质 （最 好 是 采 用 无机电解质和 有机 电解质搭配使用 ） 才能有解胶效果 。如 ：采用快速罐研磨 300g 注浆用负离子泥浆时 ， 按 干 料2013 年 第 2 期 （第 199 期 ）佛 山 陶 瓷33配方试样的热稳定性有提高的趋势。（2）根据元配料原理进行配方设计和相关试验 ，得 到 了热稳定性最优的 3 个配方为 P16、P17 和 P21。（3）随着烧成温度的升高 ，轻质砖的比重不断变小 ，热稳定性在一定温度范围内会达到最优 。 在 这 个 温 度 范 围内，其吸水率最小 。 之后随着温度的升 高 ，热 稳 定 性 会变差，吸水率会逐渐变大 。料 的 研 究J.陶 瓷 学 报,2005(6):71-78.2 刘 娥.轻质陶瓷保温砖的研究开发.陶 瓷J.2011(12):14-16.3 黄 惠 宁,柯 善 军,张 国 涛 等.抛光废渣在陶瓷砖中的应用及现状 J.佛 山 陶 瓷,2012(7):1-8.4 周 锡 荣,刘 一 军,潘 利 敏 等.大规格轻质陶瓷板的研制J.佛 山 陶 瓷,2011(2):8-10.5 高 力 明.元配料及其在建筑陶瓷工业中的应用J.陶 瓷,2003(2):12-15.6 张友川.对日用陶瓷热稳定性的探讨J.中国陶瓷,1989(2):51-57. 7 温 凤 梅.浅议陶瓷制品的热稳定性J.陶瓷研究与职业教育,2005(2):47-48.8 涅 缅 兹茨拉特科夫斯基苏.陶瓷材料热稳定性的评价J.景 德 镇 陶 瓷,1989(8):65-67.参 考 文 献1 缪 松 兰,马 光 华,李 清 涛 等.建筑陶瓷抛光废渣制备轻质陶瓷材 !（上 接 第 29 页 ）Study on Negative Ion Powder in CeramicsZHAN Yi-zhou(Hanshan Normal University Guangdong Ceramics Polytechnic School, Chaozhou521031)Abstract: Negative ion powder was a substance which contains various mineral raw materials and lanthanides. It can bring some special efficacy ass