纳米二氧化钛在陶瓷行业应该具有更大的应用空间

2021-09-15 14:55:28 admin 4

陶瓷生产八大元素深为大家所知。K2O、Na2O、CaO、MgO、Al2O3、SiO2及Fe2O3、TiO2。前六种元素为我们所用,根据不同的产品需求,配制不同的配方。而后两项,则作为着色元素,在很多情况下,我们都不希望在原料中见到。铁元素自不必说,我们甚至会在生产工艺中设置除铁工艺,来削弱其着色影响。而钛元素基本存在原料中,就很难除去,在很多情况下,人们对原料中的钛束手无策。那么,我们可以了解下,其实钛并非如我们所想,一无所用。

纳米二氧化钛存在着三种晶型,即板钛矿、锐钛矿及金红石晶型。虽然在陶瓷生产知识中,我们认为它是着色元素,实际上,在自然界中,纳米二氧化钛是自然产出最白的矿物。钛白粉的名字就表明其特色就是白。而之所以二氧化钛在陶瓷生产中被认为是着色元素,对生产不利,主要是因为二氧化钛在800℃之后,发生晶型转变,变成了带颜色的晶型,从而着色。而在我们陶瓷生产中,往往温度高达1000多℃,因此,在很多行业里表现优异的二氧化钛在陶瓷行业成了不利的因素。

在近几年的陶瓷生产过程中,在最开始的时候,陶瓷原料对于铁钛元素基本上是采取严防的策略,以防止着色。但慢慢开始出现一些转变,个别陶瓷公司对一些产品生产所需原料开始放宽铁钛的进厂标准。如长石中的铁含量从0.15%放大到0.2~0.4%,而钛的含量也从0.1%以内放大到0.2~0.3%以内。主要是考虑到铁钛可以发生反应,产生的颜色化合物对于一些产品恰好相符。

除此以外,笔者认为,在陶瓷行业,二氧化钛应该具有更大的应用空间,让人们主动去用钛而不是防钛。这个就是二氧化钛产品所对应的自洁净产品。顾名思义,通过合理的工艺,在陶瓷产品表面制备上一层二氧化钛薄膜,可以让陶瓷产品产生自洁净效应,非常适合外墙和卫生间陶瓷产品。

这个自洁净的道理在于纳米级别的锐钛矿二氧化钛的一个作用,在阳光的作用下,可以将水分子分解成氢原子和氧原子,而独立存在的氧原子具有极强的氧化能力,能将产品表面的油污脏渍除去。这个道理类似于大家熟悉的洗衣粉,洗衣粉的除污渍的作用正是其中所含的NaClO在水中分解成NaCl和O原子,而氧原子可以除去污渍。其氧化能力之强,十几分钟的洗衣服过程结束之后人们的手都会发白。

自洁净产品很早就已在玻璃产品上有使用。日本早在2000年左右就在一些地方试用过相关产品,反馈很好。其生产过程,主要就是在玻璃产品生产后期,在生产线上600℃以下的一个区域内,安装溶胶喷涂工艺设备。将纳米级别的二氧化钛溶胶喷在玻璃产品之上,溶胶在高温下烧化,在玻璃上喷镀上白色的二氧化钛薄膜。国内也有很多这样的研究,深圳大学与浙江大学在450~550℃制备出5~50nm级别的二氧化钛薄膜层,效果显著。而制备的溶胶中进行合理的掺杂,如SiO2掺杂和稀土离子掺杂,效果更好

目前,陶瓷产品占据了很大的装修市场。从早期的陶瓷产品供不应求,到现在依赖品质和表面美学效果来打动消费者,相信在未来,具有特定功能效应的陶瓷也会占据市场。而纳米二氧化钛涂层技术,值得我们期待。


纳米材料研发生产

公司现生产的产品:纳米二氧化钛(超活性纳米二氧化钛光触媒)、纳米氧化铝(高纯氧化铝4N、5N、6N)、纳米氧化锆(单斜、3Y、5Y、8Y)、纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米氧化镁、纳米ATO、纳米负离子、纳米二氧化钛银抗菌剂、纳米氧化铈、纳米氧化钇、纳米氧化镧等稀土氧化物系列粉体和液体等。

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