JP2018193292A - 複合セラミックス及びその製造方法並びに使用方法 - Google Patents
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Abstract
Description
従来の家庭用電気製品におけるセラミックス材料の技術については、例えば特許文献1に開示されている。
また、従来の家庭用電器製品におけるセラミックス材料については、抗菌力が弱く、かつ保健効果が低いという問題がある。
本発明の第1の目的は、従来のセラミックス材料における抗菌力が弱く且つ保健効果が低いという技術問題を改善する複合セラミックスを提供することである。
該方法では本発明の成分を原料として採用し、プロセスが簡単で操作しやすい利点を有する。そして、原料が入手しやすく、コストも低く、複合セラミックス製品品質の均一性及び安定性を効率良く確保できるので、広範囲に普及・応用することに適する。
上述の複合セラミックスを応用した家庭用電器製品は電器製品自体の機能に加え、良い保健効果を有し、常に遠赤外線及び負イオンを放射する。長期間対応の家庭用電器製品を使用すれば人体の新陳代謝を促進でき、疲労解消や老化抑制もでき、神経系統を鎮静でき、人体機能の改善や免疫力の向上もできる。
すなわち、送風機や温風器から吹き出した空気が複合セラミックスを介して負イオン及び遠赤外線が付与され、対応する負イオン及び遠赤外線によって人体に作用して直接の保健効果を奏する。
また、複合セラミックスをカートリッジとして浄水機内に設置すると、浄水機の水に対する滅菌や浄化を奏し、効果的に水質を改善できるため、その水を飲んだら人体の消化吸収を促進し、体の微循環を改善でき、疲労の解消、免疫力の向上や老化抑制もできる。
さらに、過熱水蒸気電子レンジの加熱時の水蒸気によって複合セラミックスを介して食材を加熱し、複合セラミックスから発生した遠赤外線及び負イオンが同時に食材に作用し、食材に対する滅菌効果を実現すると共に、食材の均一加熱を保証できるため、食材の栄養成分を十分に保存し、良い食感・風味の食材が得られ、栄養と健康を両立させ、衛生的で安全である。
(原料並びにその比率)
MgO:1―10%、SiO2:2―10%、MnO2:5―10%、Al2O3:l―10%、Cr2O3:5―10%、ZrO2:5―10%、SiC:10―40%、TiO2:1―5%、フリーカーボン:0.5―2%、負イオン粉末:1―5%、ゲルマニウム石:1―5%、ベスブ石:2―5%、カオリン:5―10%
(原料並びにその比率) MgO:2―8%、SiO2:2―8%、MnO2:6―10%、Al2O3:2―10%、Cr2O3:6―9%、ZrO2:6―10%、SiC:12―35%、TiO2:2―5%、フリーカーボン:1―2%、負イオン粉末:2―5%、ゲルマニウム石:2―5%、ベスブ石:3―5%、カオリン:6―9%
(原料並びにその比率)
MgO:3―8%、SiO2:4―8%、MnO2:7―9%、Al2O3:4―9%、Cr2O3:7―9%、ZrO2:6―9%、SiC:15―30%、TiO2:3―5%、フリーカーボン:1.5―2%、負イオン粉末:3―5%、ゲルマニウム石:3―5%、ベスブ石:4―5%、カオリン:7―8%
乾燥温度が75―85℃であり、乾燥時間が10―12hであり、
仮焼温度が1000―1100℃であり、仮焼時間が7―9hであり、
焼結温度が1300―1400°であり、焼結時間が3―5hである。
押出温度が170−190℃であり、押出時間が22―24hであり、
成形温度が750―850℃であり、
焼結温度が1300―1400℃であり、焼結時間が3−5hである。
すなわち、免疫系統や心臓血管系統の機能の向上を実現し、新陳代謝を促進することにより、疲労の解消や老化抑制もでき、神経系統を鎮静できる。
また、抗菌抑菌の機能を有し、長期間の保健作用を果し、MgO、MnO2、Al2O3、Cr2O3、ZrO2、SiC、TiO2及びフリーカーボンを主要構造原料として使用することによって、複合セラミックスの適合な硬さ、強度及び靭性を保証でき、耐磨耗や酸化防止もでき、高い化学安定性を有する。
また、ワックスの除去過程に複合セラミックス素材に均一な気孔が開き、効果的に製品と空気の接触面及び製品分子間の活性を増やし、複合セラミックス製品の十分な遠赤外線及び負イオンの放射に寄与する。
さらに、常に良い保健効果を発揮し、該製造方法の過程が簡単で、操作しやすく、そして原料が入手しやすく、コストも低く、複合セラミックスの製品品質の均一性及び安定性を効果的に保証できるため、大規模の生産に適し、製品の品質が高く、且つ保健機能を持続的に発揮することができる。
すなわち、常に遠赤外線及び負イオンを放射できるため、対応の家庭用電器製品を長期間使用すれば、人体の新陳代謝を促進し、疲労の解消や老化抑制もでき、神経系統を鎮静でき、人体機能の改善や免疫力の向上もできる。
また、複合セラミックスをカートリッジとして浄水機内に設置すると、浄水機の水に対する滅菌や浄化を奏し、効果的に水中の重金属等の有害物質を吸着するとともに、水のPHを調節し、水中の溶解酸素を増やす。このため、長期間本発明の複合セラミックスカートリッジが設置される浄水機によって処理した水を飲むと、消化吸収の促進や体の微循環の改善という効果を奏し、疲労解消、免疫力向上や老化抑制もできる。
さらに、複合セラミックスを過熱水蒸気電子レンジの内部に設置することによって、過熱水蒸気電子レンジの加熱時の水蒸気によって複合セラミックスを介して食材を加熱し、複合セラミックスから発生した遠赤外線及び負イオンが同時に食材に作用し、食材に対する滅菌効果を実現するとともに、食材の均一加熱を保証できるほか、食材の栄養成分を十分に保存し、良い食感・風味の食材を得、栄養と健康を両立させ、衛生的で安全である。
具体的な条件を言及しない限り、以下の実施例は通常の条件またはメーカの推薦条件で行う。使用する試料または機器については、特にメーカに言及しない限り、市販されている通常の製品である。
これに加え、本発明の実施形態において、上記の「主に…構成」を閉鎖式の「…である構成」または「…のみで構成」で置換してもよい。
重量%で、主に以下の原料を以下の比率で調製して得られる複合セラミックスを用いる。
(原料並びにその比率) MgO:1―10%、SiO2:2―10%、MnO2:5―10%、Al2O3:l―10%、Cr2O3:5―10%、ZrO2:5―10%、SiC:10―40%、TiO2:1―5%、フリーカーボン:0.5―2%、負イオン粉末:1―5%、ゲルマニウム石:1―5%、ベスブ石:2―5%、カオリン:5―10%。
負イオン粉末の熱電性及び圧電性によって、極性イオンを平衡位置に振動させ、双極子モーメントが変化し、遠赤外線波長帯域の電磁放射を発生させ、遠赤外線の放射率が90%以上になるように強い放射帯域を形成できる。
また、負イオン粉末によって高い活性の負酸素イオンを発生させ、負酸素イオンによって人体の新陳代謝を向上させ、免疫力の向上や空気および水質の浄化に寄与し、抗菌滅菌の効果を有する。
本発明の実施形態の複合セラミックスは、負イオン粉末を機能原料として使用し、遠赤外線及び負イオンを放射する。
ゲルマニウム石から人体に最適合の吸収波率及び波長である波長8―l0μmの遠赤外線を放射し、人体内の有毒物質及び重金属を吸着・分解することによって、解毒・養顔の作用を実現する。
ゲルマニウム石からの波動に伴い人体細胞を共鳴・共振させ、ゲルマニウム石によって人体の細胞組織により高い活力を持たせる。また、血液循環を促進し、新陳代謝の向上や体内老廃物の除去を奏し、さらに生活飲用水および自然水が活性水になり、人体の免疫力向上に寄与する。
放射せずに遠赤外線の磁波を発生させ、水中のイオン活性(主に酸素イオンの含有量)を増やし、水質を安定させ、pHが中性になるように調節する。そして放射した鉱物質元素によって水中の有害細菌及び重金属イオンを吸着する。本発明の実施形態では遠赤外線を放射するためのものである。
また、抗菌抑菌の機能を有し、長期間の保健作用を果し、MgO、MnO2、Al2O3、Cr2O3、ZrO2、SiC、TiO2及びフリーカーボンを主要構造原料として使用することによって、複合セラミックスの適合な硬さ、強度及び靭性を保証でき、耐磨耗や酸化防止もでき、高い化学安定性を有する。
MgO2―8%、SiO22―8%、MnO26―10%、Al2O32―10%、Cr2O36―9%、ZrO26―10%、SiC12―35%、TiO22―5%、フリーカーボン1―2%、負イオン粉末2―5%、ゲルマニウム石2―5%、ベスブ石3―5%、カオリン6―9%
本発明のある好ましい実施形態において、重量%で、主に以下の原料で調製して得られる複合セラミックスを用いる。
(原料並びにその比率)
MgO:3―8%、SiO2:4―8%、MnO2:7―9%、Al2O3:4―9%、Cr2O3:7―9%、ZrO2:6―9%、SiC:15―30%、TiO2:3―5%、フリーカーボン:1.5―2%、負イオン粉末:3―5%、ゲルマニウム石:3―5%、ベスブ石:4―5%、カオリン:7―8%
また、ワックスの除去過程に複合セラミックス素材に均一な気孔が開き、効果的に製品と空気の接触面及び製品分子間の活性を増やし、複合セラミックス製品の十分な遠赤外線及び負イオン放射に寄与し、常に良い保健効果を発揮する。
該製造方法の過程が簡単で、操作しやすく、そして原料が入手しやすく、コストも低く、製品品質の均一性及び安定性を効果的に保証でき、大規模の生産に適し、製品の質量が高く、且つ保健機能を持続的に発揮することができる。
電磁鉄除去器または希土類永久磁石鉄除去棒を選択して鉄除去を行い、鉄除去後の原料で、より高い性能及び外観の製品を製造する。
加熱活性化処理が成形・焼結温度の低減に寄与し、省エネルギー化の効果を実現する。
焼結温度が高すぎると負イオンの放射量がかえって低減するが、焼結温度が850―1050℃程度であれば、最大限の負イオン放射量が得られる。
好ましくは、成形方式は熱ダイキャスト成形である。
乾燥温度が75―85℃であり、乾燥時間が10―12hであり、
仮焼温度が1000―1100℃であり、仮焼時間が7―9hであり、
焼結温度が1300―1400°であり、焼結時間が3―5hである。
押出温度が170―190℃であり、押出時間が22―24hであり、
成形温度が750―850℃であり、
焼結温度が1300―1400℃であり、焼結時間が3―5hである。
また、複合セラミックスをカートリッジとして浄水機内に設置すると、浄水機の水に対する滅菌や浄化を奏し、効果的に水中の重金属等の有害物質を吸着するとともに、水のPHを調節し、水中の溶解酸素を増やす。よって、長期間本発明の複合セラミックスカートリッジが設置される浄水機によって処理した水を飲むと、消化吸収の促進や体の微循環の改善を奏し、疲労解消、免疫力向上や老化抑制もできる。
さらに、複合セラミックスを過熱水蒸気電子レンジの内部に設置することによって、過熱水蒸気電子レンジの加熱時の水蒸気によって複合セラミックスを介して食材を加熱し、複合セラミックスから発生した遠赤外線及び負イオンが同時に食材に作用し、食材に対する滅菌効果を実現するとともに、食材の均一加熱を保証でき、食材の栄養成分を十分に保存し、良い食感・風味の食材を得、栄養と健康を両立させ、衛生的で安全である。
重量%で、以下のように原料を秤量し、調整する。
MgO:10%、SiO2:10%、MnO2:10%、Al2O3:10%、Cr2O3:10%、ZrO2:10%、SiC:15%、TiO2:4%、フリーカーボン:1%、負イオン粉末:4%、ゲルマニウム石:3%、ベスブ石:3%、カオリン:10%。
重量%で、以下のように調製原料を秤量し、調整する。
MgO:6%、SiO2:5%、MnO2:9%、Al2O3:5%、Cr2O3:8%、ZrO2:6%、SiC:40%、TiO2:1%、フリーカーボン:1.5%、?イオン粉末:1%、ゲルマニウム石:5%、ベスブ石:4%、カオリン:8.5%。
重量%で、以下のように調製原料を秤量し、調整する。
MgO:8%、SiO2:6%、MnO2:8%、Al2O3:7%、Cr2O3:8%、ZrO2:8%、SiC:30%、TiO2:3%、フリーカーボン:2%、負イオン粉末:4%、ゲルマニウム石:4%、ベスブ石:4%、カオリン:8%。
重量%で、以下のように調製原料を秤量し、調整する。
MgO:2%、SiO2:9%、MnO2:7%、Al2O3:10%、Cr2O3:10%、ZrO2:8%、SiC:35%、TiO2:2%、フリーカーボン:0.5%、負イオン粉末:5%、ゲルマニウム石:1%、ベスブ石:3%、カオリン:7.5%。
重量%で、以下のように調製原料を秤量し、調整する。
MgO:9%、SiO2:8%、MnO2:6%、Al2O3:9%、Cr2O3:6%、ZrO2:9%、SiC:32%、TiO2:5%、フリーカーボン:1%、負イオン粉末:4%、ゲルマニウム石:4%、ベスブ石:1%、カオリン:6%。
重量%で、以下のように調製原料を秤量し、調整する。
MgO:10%、SiO2:4%、MnO2:9%、Al2O3:3%、Cr2O3:9%、ZrO2:10%、SiC:28%、TiO2:5%、フリーカーボン:2%、負イオン粉末:2%、ゲルマニウム石:4%、ベスブ石:5%、カオリン:9%。
原料成分は実施例3と同じである。
原料成分は実施例3と同じである。
重量%で、負イオン粉末0.2%、カオリン11.8%を秤量し、調整する。他の原料成分は実施例3と同じである。
重量%で、秤量し、調整する。負イオン粉末7%、カオリン5%、他の原料成分は実施例3と同じである。
重量%で、ゲルマニウム石0.3%、カオリン11.7%を秤量し、調整する。他の原料成分は実施例3と同じである。
重量%で、ゲルマニウム石7%、カオリン5%を秤量し、調整する。他の原料成分は実施例3と同じである。
重量%で、ベスブ石0.5%、カオリン11.5%を秤量し、調整する。他の原料成分は実施例3と同じである。
重量%で、ベスブ石7%、カオリン5%を秤量し、調整する。他の原料成分は実施例3と同じである。
重量%で、SiC5%、カオリン33%を秤量し、調整する。他の原料成分は実施例3と同じである。
重量%で、SiC43%、MgO2%、カオリン0%を秤量し、調整する。他の原料成分は実施例3と同じである。
従来のある複合セラミックスには、重量%で以下の原料が含まれる。
リチウムトルマリン:32%、球粘土:5%、フリット:30%、シリコン藻土:10%、セピオライト:18%、マグネシウム質粘土:5%、及びカルボキシメチルセルロース:上述の原料総重量の12%、ワックス乳濁液:5%、ステアリン酸乳濁液:2%、及びグリセリン:4%。
SiO2:69.3―72.5%、Al2O3:5.4―6.5%、Fe2O3:0.1―0.2%、CaO:7.1―8.2%、MgO:2.5―3.3%、K2O:3.5―4.4%、Na2O:8.3―10.2%。
本発明の実施例1―8、比較例1―6及び比較例9の複合セラミックスに対して、以下の検査を行った。ただし、負イオンの放射量は中国建材工業環境検出センターで検査され、遠赤外線放射率及び波長は中国計量科学研究院で検査されたものである。検査結果を表1に示す。
本発明で得られた複合セラミックスの負イオン放射量は1500―2000個/cm3であり、遠赤外線の放射波長は5―24μmであり、遠赤外線の放射率は83―95%まで達する。
従って、本発明の実施例が提供する複合セラミックスを設置した家庭用電器製品を使用すれば、より人体機能を改善し、免疫系統と心臓血管系統の機能を向上させ、新陳代謝を促進し、疲労解消や老化抑制もでき、神経系統を鎮静できるとともに、抗菌抑菌の機能を有し、長期間の保健作用を発揮することができる。
即ち、比較例2では負イオン粉末の含有量が多すぎ、材料のコストが高くなる反面、複合セラミックスの負イオン発生量が増加せず、要求性能を満たせない。
以上より、本発明は負イオン粉末の含有量が適正で、生産コストを低減するばかりではなく複合セラミックスの良い負イオン発生量を保証できる。
以上より、本発明のゲルマニウム石の含有量が適正で、生産コストを低減するばかりではなく複合セラミックスの高い遠赤外線放射率を保証でき、良い保健効果を実現することができる。
以上より、本発明のベスブ石の含有量が適正で、生産コストを低減するばかりではなく複合セラミックスの高い遠赤外線放射率を保証し、良い保健効果を実現することができる。
以上より、本発明の複合セラミックスの材料含有量がより適正であり、且つ保健性能がより高い。
同時に、本発明の実施例1―8の複合セラミックスは高い保健性能を有するので、総合的な性能に優れ、高い機械力学性能と保健効果を両立させることができる。
以上より、本発明のSiCの含有量が適正で、硬さが高く、高い耐磨耗性、靭性と曲げ強度を保証でき、効果的に破断防止や高い耐圧を実現する。
また、本発明の複合セラミックスは適正な硬さ、曲げ強度と破断靭性を有するので、耐磨耗性が高い。
さらに、酸化防止もでき、高い化学安定性を有するため、広く家庭用電器製品(例えば送風機、温風器、浄水機または過熱水蒸気電子レンジ等)中に応用できる。
以上より、本発明の複合セラミックスを使用した家庭用電器製品は電器機能と保健性能を兼ね備え、寿命が長い。
Claims (10)
- 重量%で、原料として、
MgO:1―10%、SiO2:2―10%、MnO2:5―10%、Al2O3:l―10%、Cr2O3:5―10%、ZrO2:5―10%、SiC:10―40%、TiO2:1―5%、フリーカーボン:0.5―2%、負イオン粉末:1―5%、ゲルマニウム石:1―5%、ベスブ石:2―5%、カオリン:5―10%
の比率で調製して得られることを特徴とする複合セラミックス。 - 重量%で、原料として、
MgO:2―8%、SiO2:2―8%、MnO2:6―10%、Al2O3:2―10%、Cr2O3:6―9%、ZrO2:6―10%、SiC:12―35%、TiO2:2―5%、フリーカーボン:1―2%、負イオン粉末:2―5%、ゲルマニウム石:2―5%、ベスブ石:3―5%、カオリン:6―9%
の比率で調製して得られることを特徴とする請求項1に記載の複合セラミックス。 - 重量%で、原料として、
MgO:3―8%、SiO2:4―8%、MnO2:7―9%、Al2O3:4―9%、Cr2O3:7―9%、ZrO2:6―9%、SiC:15―30%、TiO2:3―5%、フリーカーボン:1.5―2%、負イオン粉末:3―5%、ゲルマニウム石:3―5%、ベスブ石:4―5%、カオリン:7―8%
の比率で調製して得られることを特徴とする請求項2に記載の複合セラミックス。 - さらに、カチオン分散剤を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の複合セラミックス。
- MgO、SiO2、MnO2、Al2O3、Cr2O3、ZrO2、SiC、TiO2、フリーカーボン、負イオン粉末、ゲルマニウム石、ベスブ石及びカオリンを所定の処方割合でボールミルに入れ、任意のカチオン分散剤を加え、均一にボールミルさせ、ふるいに掛けて鉄を除去し、加熱して活性化させてペーストを得、そして成形、ワックス除去、焼結、研磨を行うことによって、複合セラミックスを得るステップを含み、
成形方式は熱ダイキャスト成形であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の複合セラミックスの製造方法。 - 各原料成分を所定の処方割合でボールミルに加え、45―50hの乾式ボールミルを行うことを特徴とする請求項5に記載の製造方法。
- 加熱活性化の温度は550―650℃であり、加熱活性化の時間は3.5―4.5hであることを特徴とする請求項6に記載の製造方法。
- MgO、SiO2、MnO2、Al2O3、Cr2O3、ZrO2、SiC、TiO2、フリーカーボン、負イオン粉末、ゲルマニウム石、ベスブ石及びカオリンを所定の処方割合でボールミル中に入れ、任意のカチオン分散剤を加え、48hで乾式ボールミルさせ、均一にボールミルさせて、ふるいに掛けて鉄を除去し、600℃で加熱して4h活性化してから、ミツロウとセラミックス専用分散剤を加えペーストに調製し、成形、ワックス除去、焼結及び研磨を行うことによって、複合セラミックスを得るステップを含み、
成形方式は熱ダイキャスト成形であり、
成形方式はプレス成形であり、プレス成形して得られた素体に対して乾燥、仮焼及び焼結を行い、乾燥温度が75―85℃であり、乾燥時間が10―12hであり、仮焼温度が1000―1100℃であり、仮焼時間が7―9hであり、焼結温度が1300―1400°であり、焼結時間が3―5hであり、
成形方式は押出成形であり、押出成形して得られた素体に対して押出、成形及び焼結を行って得られ、押出温度が170−190℃であり、押出時間が22―24hであり、成形温度が750―850℃であり、焼結温度が1300―1400℃であり、焼結時間が3−5hであることを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載の製造方法。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の複合セラミックスの家庭用電器製品における使用方法。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の複合セラミックスの送風機、温風器、浄水機または過熱水蒸気電子レンジにおける使用方法。
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