一種具有分子活化功能的有機/無機複合材料及其製造方法
2023-04-26 09:16:51
專利名稱：一種具有分子活化功能的有機/無機複合材料及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種複合材料技術，具體為一種具有分子活化功能，有益於節能與環境保護的有機/無機複合材料及其製造方法，國際專利分類號擬為Int.Cl.C04B35/00(2006.01)。
背景技術：
目前，大、中城市的空氣汙染，已經引起全社會的普遍關注。一方面，燃料不完全燃燒所排放的煙氣造成城市空氣汙染，其中，石油產品燃燒的排放物佔很大比例，尤其是汽車、燃油鍋爐及工業爐等；另一方面，原油價格不斷攀升，石油相關產品的價格也一路飛漲，燃料的燃燒節能、減廢技術特別受到人們的高度關注。
造成燃油無法完全燃燒的主要原因是分子聚集體是流體分子所具有的普遍現象。燃油是一種聚集性較強的流體物質。大部分的燃油分子是以雙聚體、三聚體或多聚體的形式存在的，燃燒時燃油分子聚集體不能及時分散，直接以聚合體的形式反應，位於聚合體內部的燃油分子沒有完全反應就被排放出去，導致了油耗高，煙氣排放多，汙染大。因此，如何將燃油分子聚集體減小，是提高燃燒效率的重要手段。
針對這個現象，國際上已經出現了許多改進燃燒，提高燃燒效率的相關技術，主要包括一、改進燃燒裝置，即通過改善燃油噴射系統，使燃油霧化質量提高，燃燒更完全的技術，如專利CN1388860、CN1388861和CN1388862所公開的幾種燃料噴射閥裝置或改進燃燒裝置，可以明顯改善燃燒狀況，然而它只適用於新開發的設備，對正在運行的燃燒設備卻無能為力；二、添加劑技術，即使用燃油添加劑，使燃料聚集性減弱，提高燃燒質量，如專利CN1421512和CN1341700所報導的技術，但燃料添加劑存在的問題是性能單一，實際節油率較低，油溶性差。特別是當添加劑中存在有機鹽存在時，燃燒時不僅易使氣缸磨損，而且燃燒後會出現膠狀物和積碳，易使油路堵塞；若溶劑採用二甲苯時，則易出現致癌殘留物，且節油率低，不便推廣；三、分子活化技術，即利用磁場效應、遠紅外線或負離子活化燃油，將燃油分子細微化，打散燃油分子聚集體，從而提高燃燒效率的技術。例如中國專利CN1121560A號文獻公開的一種用於內燃機的磁化節油器，其磁化腔內設有磁極相對的永磁鐵，燃油從永磁鐵之間的間隙流過，在磁場的作用下，燃油分子間的範德華力減弱，從而使燃燒更完全，達到節能、降低排汙的作用。美國專利USP5271369提出在燃油進入燃燒室之前首先流經磁場，利用磁場力作用燃油分子產生核磁共振，燃油分子鏈在頻繁振動過程中逐漸變弱最終斷裂，大分子鏈變為小分子，從而活化燃油，促進燃燒。而後針對磁場的引入方法又經歷了長時間的變革，從鐵磁體到電磁體，又到CN2522632Y號專利中介紹的具有波動輻射特性的磁能微粒子等等。但是，這種磁化節油器結構複雜，安裝要求高，且磁場可能引發燃燒設備的電路故障。
此外，中國專利CN2581708Y公開了一種高效節能條技術，該節能條由二氧化矽、納米碳酸鈣微粒與載體組成，將節能條直接貼到汽車進油管和進氣管外表面後，可實現汽車節油和減少尾氣汙染物排放。中國專利CN1587185A公開了一種具有活化流體燃料分子及助燃功能的陶瓷材料及其製備方法和用途。該材料主要製成節能貼的形式，貼於汽車發動機進油管和進氣管外表面。上述兩項技術產品使用時需要通過管壁，減弱了紅外線對燃油和空氣的活化效果，且產品使用時容易開膠脫落。中國專利CN1356287A報導將具有輻射遠紅外線功能的陶瓷球、陶瓷製品放入到汽車油箱中，可以有效促進燃油燃燒，降低有害氣體排放，但是該陶瓷材料須高溫燒結成型，耗能大，成本高，使用起來，陶瓷表面易受汙染，不便清洗和再生，長期使用存在諸多不便。
另外還有一些紅外節油裝置，例如中國專利CN1066488A、加拿大專利CANP2344583及美國專利USP5632254等，它們需要安裝在汽車油路上，操作複雜，極不方便，也容易出現故障。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明要解決的技術問題是，設計一種具有分子活化功能的有機/無機複合材料及其製造方法。該複合材料組分簡單，製造容易，具有環保、節油功能，主要用於活化燃油，同時，對燃氣、空氣、水等流體分子也具有活化效果，且成本低，使用方便，效果良好。該複合材料製造方法對無機功能材料無需高溫燒結，工藝簡單，成本低廉，節約能源，有益環保。
本發明解決所述複合材料技術問題的技術方案是設計一種具有分子活化功能的有機/無機複合材料，其質量百分比配方為遠紅外功能陶瓷粉體30～50％；高分子材料50～70％；所述的遠紅外功能陶瓷粉體為ZL200410062705.2號專利中所設計的陶瓷材料；或者為專利號為ZL02125487.7所規定的多功能健康陶瓷粉；所述的高分子材料是指樹脂或塑料中的一種。
本發明解決所述複合材料製造方法技術問題的技術方案是設計一種具有分子活化功能的有機/無機複合材料的製造方法，該方法包括以下工藝步驟1.遠紅外功能陶瓷粉體的製備將本發明所述的遠紅外功能陶瓷粉體材料加入到球磨機中，再按粉體總質量30～45％的比例加水，球磨至料漿細度400目以下，然後出料，烘乾，600～800℃煅燒後出爐，冷卻至室溫，經破碎、球磨、超細磨，製成平均粒徑小於4微米的遠紅外功能陶瓷粉體；2.遠紅外功能陶瓷粉體的改性處理將所得的遠紅外功能陶瓷粉體在高速混合機中乾燥，乾燥溫度控制在100～110℃，乾燥時間為0.5～1.0小時，然後將用量為所述遠紅外功能陶瓷粉體重量0.8～1.0％的有機矽油直接加入到高速混合機中，高速強烈攪拌15～30分鐘，即可出料；3.具有分子活化功能的有機/無機複合材料的製造將所得改性後的遠紅外多功能陶瓷粉體與所述高分子材料按本發明所述的有機/無機複合材料質量百分比配方的比例複合，即可製成具有活化分子功能的無機/有機複合材料。
與現有技術相比，本發明所述具有分子活化功能的有機/無機複合材料，雖然包括有機/無機組分，但組分簡單，製造容易，所設計的複合材料可直接加入到燃油系統或油箱之中，不用安裝，因此操作簡單，使用方便，且複合材料表面不易受汙染，便於清洗和再生，性能穩定，長期使用可仍然保持良好功效等優點；本發明所述的具有分子活化功能的有機/無機複合材料製造方法，由於其對遠紅外材料進行的改性處理工藝，可以改善複合材料的界面結合狀況，並且無機與有機高分子材料系經複合而製備成型的，無需高溫燒結(即在最後陶瓷粉體與高分子材料複合時可在常溫下進行，不用燒結成型)，因此能耗小，成本低，工藝簡單，有益環保。本發明所述的複合材料主要用於燃油設備的燃料供給系統，加入本發明複合材料後，燃油設備的油耗可明顯降低，煙氣中不完全燃燒產物CO、HC和有害產物SO2、NOX也可明顯減少，具有良好的環保功效。
圖1為本發明複合材料的一種實施例實心本體結構(包括a球形、b橢圓型、c紡錘型和d啞鈴型)示意圖；圖2為本發明複合材料的一種實施例本體中心通孔球形結構示意圖；圖3為本發明複合材料的一種實施例本體中心通孔橢圓形結構示意圖；圖4為本發明複合材料功能檢測——去離子水表面張力隨時間變化的對比曲線圖。圖4中A表示目前市售產品活化水；B表示本發明複合材料活化水；C表示未經活化的普通水。
具體實施例方式
下面結合實施例及其附圖進一步敘述本發明本發明設計的一種具有分子活化功能有機/無機複合材料(以下簡稱複合材料)，其質量百分比配方為遠紅外功能陶瓷粉體30～50％；高分子材料50～70％；所述的遠紅外功能陶瓷粉體為ZL200410062705.2號專利中所設計的陶瓷材料；或者由專利申請號為02125487.7所規定的多功能健康陶瓷粉；所述的高分子材料是指樹脂或塑料中的一種。
本發明所述的複合材料配方中的遠紅外功能陶瓷粉體具有常溫自發產生紅外線，能夠活化燃油、燃氣分子、促進燃燒、節能和減廢的功能，也可以活化空氣分子、水分子等流體分子。其結構簡單、成本低、使用壽命長、效果明顯。本發明所述的遠紅外功能陶瓷粉體可以採用發明人在先設計的一種陶瓷材料。該陶瓷材料由90～98％的鐵電氣石、鎂電氣石、鋰電氣石、鐵鎂電氣石中的一種或幾種，添加2～10％稀土礦物材料，經表面改性工藝處理所得，具體技術適用於名稱為「具有活化流體燃料分子及助燃功能的陶瓷材料及其製備方法和用途」的ZL200410062705.2號專利技術。利用其自輻射的遠紅外線可活化燃油分子，使燃油分子的振動、轉動程度加強，分子間力減小，團簇微細化，燃燒更完全、減少汙染。相對於申請人的在先專利申請，本發明是原活化流體燃料分子及助燃功能的陶瓷材料的進一步完善和改進，使其在具有更明顯的活化效果基礎上，組方更簡單，製備更容易，能耗更低，使用更加方便。
本發明所述的遠紅外功能陶瓷粉體也可以採用發明人在先另一設計的陶瓷粉體。該陶瓷粉體的具體技術適用於名稱為「多功能健康陶瓷材料及其製備方法和用途」的ZL02125487.7號專利技術。該陶瓷粉已由共同專利權人山東淄博博納科技發展有限公司投入實際生產，市購可得。
本發明所述複合材料的製造方法採用如下工藝步驟1.遠紅外功能陶瓷粉體的製備將權利要求1所述的遠紅外功能陶瓷粉體材料加入到球磨機中，再按粉體總質量30～45％的比例加水，球磨2～2.5小時至料漿細度400目以下，然後出料，烘乾，600～800℃煅燒3～5小時後出爐，冷卻至室溫，經破碎、球磨、超細磨，製成平均粒徑小於4微米的遠紅外功能陶瓷粉體；本發明實施例所述的遠紅外功能陶瓷粉體的平均粒徑優選0.1～2.0微米，這主要考慮到此粒徑範圍的陶瓷粉體材料加工難度不大、成本較低，並且陶瓷粉體的紅外輻射率也較高。
2.遠紅外功能陶瓷粉體的改性處理主要工藝是將陶瓷粉體在高速混合機中乾燥除去水分，乾燥溫度控制在100～110℃，乾燥時間0.5～1.0小時，視陶瓷粉體含水情況而定；然後將有機矽油直接加入到高速混合機中，用量為遠紅外功能陶瓷粉體重量的0.8～1.0％，高速強烈攪拌15～30分鐘，即可出料。表面改性主要目的是激發材料在有機物波段的吸收峰，以及降低粉體的表面能，有利於後面製備過程中與有機高分子材料的複合。
3.具有分子活化功能的有機/無機複合材料的製造將所得改性後的遠紅外多功能陶瓷粉體與所述的樹脂或塑料等高分子材料按本發明所述的有機/無機複合材料質量百分比配方的比例複合，即可製成具有活化分子功能的無機/有機複合材料。所述的樹脂或塑料等高分子材料均為市購產品。樹脂可以選用鄰苯型樹脂、不飽和聚酯型樹脂或鄰苯型改性不飽和聚酯型樹脂中的任一種，沒有特殊要求。塑料也為常規工業塑料。所述有機/無機材料的複合也為現有的工藝方法。
所述的具有活化分子功能的無機/有機複合材料最後成型的產品是具有一定形狀的單個產品，稱為複合材料本體。本發明所述的複合材料的本體形狀結構實施例主要包括實心的球形、橢圓形、紡錘形和啞鈴型等，也包括中心通孔球形結構和中心通孔橢圓形結構等(參加圖1-3)；當然，所列複合材料本體的形狀和大小並不受實施例的限制，完全可根據客戶的需要定製。複合材料本體的形狀和大小由使用條件來決定。
本發明針對現在存在的問題所研製的複合材料，選擇優質天然遠紅外礦物材料，經選料、配料、混料、熱處理、表面改性等工藝，然後與高分子材料複合而成，無需高溫燒結，能耗小，製造工藝本身就有益於環保，而將該複合材料直接加入到燃燒設備的油箱或氣箱中，其輻射的遠紅外射線被燃油或燃氣分子共振吸收，從而可提高燃油或燃氣的霧化質量，燃燒更充分，可實現在節能的同時降低廢氣排放，進一步有利於環保。
本發明所述複合材料的用途之一是在汽油車、柴油車等機動車的燃料供給系統的油箱中，直接加入本發明複合材料本體，或者串在金屬線上加入到所述的油箱中；添加量約佔燃油重量的3.0～4.0％，具有活化汽油、柴油作用，通過遠紅外線使大分子團微細化，增大燃油與氧氣的接觸機率，促進燃燒完全，節省燃油、降低CO和炭煙顆粒的排放量。
本發明所述複合材料的用途之二是在以各種石油產品為燃料的燃燒設備如燒柴油，重柴油或重油的鍋爐、工業爐等供給系統的油箱中，直接加入本發明複合材料本體；添加量約佔燃油重量的4.0～6.0％，具有活化燃油分子，促進燃燒完全，節能減廢的作用。
本發明所述複合材料的用途之三是在以天然氣、煤氣等氣體為燃料的供給系統以及各種燃燒設備的空氣供給系統中，直接加入本發明複合材料本體；添加量約佔燃氣重量的2.0～3.0％，具有活化氣體分子的功能，從而使燃燒更完全，降低有害氣體的排放，達到節能環保的效果。
本發明所述複合材料的用途之四是在工業、農業和民用供水系統中，直接加入本發明複合材料本體；添加量約佔水重量的3.0～5.0％，可以活化水分子，減小水的團簇，降低水的締合度，使水有利於人體健康和植物生長。
本發明未述及之處適用於現有技術。
下面給出本發明的具體實施例，但本發明不受實施例的限制。
實施例1(1).複合材料配方(質量％，下同)為遠紅外功能陶瓷粉體50％，樹脂50％。所述的遠紅外功能陶瓷粉體配方為鎂電氣石60％、鐵電氣石35％、獨居石5％。
(2).複合材料的製造方法採用ZL200410062705.2號專利方法所設計的陶瓷材料製備方法製造，即將優選的原料鎂電氣石、鐵電氣石、獨居石按配比混合，加入到球磨機中，然後按粉體總重量30％的比例加水，溼磨3.5小時，出料烘乾，在還原氣氛下600℃熱處理5小時，冷卻後，破碎，用球磨機幹磨1小時，製成遠紅外功能陶瓷粉體。接著用有機矽油對遠紅外功能陶瓷粉體進行表面改性，主要步驟是將陶瓷粉體在高速混合機中乾燥除去水分，乾燥溫度控制為100℃，時間1小時，然後將有機矽油直接加入到高速混合機中，用量為陶瓷粉體重量的1.0％，高速強烈攪拌30分鐘，出料。然後將改性了的陶瓷粉體和熔融樹脂按比例1∶1混合，加入1％的樹脂固化劑(市售產品，下同)，2％的樹脂促進劑(市售產品，下同)，攪拌後在球形模具中注型，製成球形的複合材料本體，再在真空乾燥箱內加熱到40℃，時間1.5小時，排除複合材料本體內的氣泡即得。
(3).複合材料的應用，將本實施例所製備球形複合材料本體4g加入到100g的0#柴油中，測試其表面張力、閃點及粘度的變化。
試驗數據顯示，柴油表面張力從原始狀態的27.198mN/m降到了26.524mN/m，閃點從原始狀態的65.5℃降到64.0℃，粘度由原始狀態的2.4827mm2/s降到了2.3907mm2/s。
實施例2
(1).複合材料配方為遠紅外功能陶瓷粉體30％，樹脂70％。所述的遠紅外功能陶瓷粉體配方為鎂電氣石60％、鐵電氣石35％、獨居石5％。
(2).複合材料的製造方法採用ZL200410062705.2號專利方法所設計的陶瓷材料製備方法製造，即將優選的原料鎂電氣石、鐵電氣石、獨居石按配比混合，加入到球磨機中，然後按粉體總重量35％的比例加水，溼磨3小時，出料烘乾，在還原氣氛下650℃熱處理4.5小時，冷卻後，破碎，用球磨機幹磨1小時，製成遠紅外功能陶瓷粉體。接著用有機矽油對遠紅外功能陶瓷粉體進行表面改性，主要步驟是將陶瓷粉體在高速混合機中乾燥除去水分，乾燥溫度控制為105℃，時間0.8小時，然後將有機矽油直接加入到高速混合機中，用量為陶瓷粉體重量的0.9％，高速強烈攪拌20分鐘，出料。然後將改性了的陶瓷粉體和熔融樹脂按比例3∶7混合，加入1.5％的樹脂固化劑，2％的樹脂促進劑，攪拌後在15mm的球形中孔模具中注型，製成球形的複合材料本體，再在真空乾燥箱內加熱到45℃，時間1.3小時，排除複合材料本體內的氣泡即得。
(3).複合材料的應用，將本實施例所製備的15mm球形複合材料本體35粒，用金屬線串在一起，固定，並加入到容積為15L的鍋爐油箱中，以活化柴油，通過輻射遠紅外線使柴油霧化質量提高，促進燃燒完全，節省燃油，降低汙染物。
多次對比試驗表明節油率為0.66～2.41％，煙氣中CO、NO含量分別降低了15.9～21.9％、3.4～8.0％。低成本下節能和環保效果明顯。
實施例3(1).複合材料配方為遠紅外功能陶瓷粉體50％，樹脂50％。所述的遠紅外功能陶瓷粉體配方為鎂電氣石50％、鐵電氣石40％、鈉長石10％。
(2).複合材料的製造方法採用ZL02125487.7號專利方法所設計的陶瓷材料製備方法製造，即將優選的原料鎂電氣石、鐵電氣石、鈉長石按配比混合，加入到球磨機中，然後按粉體總重量40％的比例加水，溼磨3小時，出料烘乾，在還原氣氛下700℃熱處理4小時，冷卻後，破碎，用球磨機幹磨1小時，製成遠紅外功能陶瓷粉體。接著用有機矽油對遠紅外功能陶瓷粉體進行表面改性，主要步驟是將陶瓷粉體在高速混合機中乾燥除去水分，乾燥溫度控制為110℃，時間0.5小時，然後將有機矽油直接加入到高速混合機中，用量為陶瓷粉體重量的0.8％，高速強烈攪拌15分鐘，出料。然後將改性了的陶瓷粉體和熔融樹脂按比例1∶1混合，加入1％的樹脂固化劑，2％的樹脂促進劑，攪拌後在15mm的球形中孔模具中注型。製成球形的複合材料本體，再在真空乾燥箱內加熱到50℃，時間1.2小時，排除複合材料本體內的氣泡即得。
(3).本實施例應用同於實施例2。
多次對比試驗表明節油率為1.83～4.00％，煙氣中CO、NO排放量分別降低了7.0～11.7％、18.3～34.3％。
實施例4(1).複合材料配方為遠紅外功能陶瓷粉體40％，樹脂60％。所述的遠紅外功能陶瓷粉體配方為鎂電氣石60％、鐵電氣石35％、獨居石5％。
(2).複合材料的製造方法採用ZL200410062705.2號專利方法所設計的陶瓷材料製備方法製造，即將優選的原料鎂電氣石、鐵電氣石、獨居石按配比混合，加入到球磨機中，然後按粉體總重45％的比例加水，溼磨3.5小時，出料烘乾，在還原氣氛下750℃熱處理3.5小時，冷卻後，破碎，用球磨機幹磨1小時，製成遠紅外功能陶瓷粉體。接著用有機矽油對遠紅外功能陶瓷粉體進行表面改性，主要步驟是將陶瓷粉體在高速混合機中乾燥除去水分，乾燥溫度控制為110℃，時間0.5小時，然後將有機矽油直接加入到高速混合機中，用量為陶瓷粉體重量的0.8％，高速強烈攪拌30分鐘，出料。然後將改性了的陶瓷粉體和熔融樹脂按比例4∶6混合，加入1％的樹脂固化劑，2％的樹脂促進劑，攪拌後在15mm的球形中孔模具中注型。製成球形的複合材料本體，再在真空乾燥箱內加熱到55℃，時間1小時，排除複合材料本體內的氣泡即得。
(3).本實施例應用同於實施例2。
多次對比試驗表明節油率為2.87～4.94％，煙氣中CO、NO的含量分別降低了15.0～31.8％和14.0～19.9％。低成本下節能和環保效果明顯。
實施例5(1).複合材料配方為多功能健康陶瓷粉40％，塑料60％。所述的遠紅外功能陶瓷粉體配方為鎂電氣石50％、鐵電氣石40％、蒙託石10％。
(2).複合材料的製造方法採用ZL02125487.7號專利方法所設計的陶瓷材料製備方法製造，即將優選的原料鎂電氣石、鐵電氣石、蒙託石按配比混合，加入到球磨機中，然後按粉體總重量40％的比例加水，溼磨3小時，出料烘乾，在還原氣氛下800℃熱處理3小時，冷卻後，破碎，用球磨機幹磨1小時，製成遠紅外功能陶瓷粉體。接著用有機矽油對遠紅外功能陶瓷粉體進行表面改性，主要步驟是將陶瓷粉體在高速混合機中乾燥除去水分，乾燥溫度控制為105℃，時間0.8小時，然後將有機矽油直接加入到高速混合機中，用量為陶瓷粉體重量的1.0％，高速強烈攪拌30分鐘，出料。然後將改性後的陶瓷粉體和熔融塑料按比例4∶6混合，攪拌均勻，製成具有活化功能的母粒，最後將熔融塑料和母粒混合攪拌，注塑成型為球形複合材料本體。
(3).本實施例做如下對比應用將本實施例所製備球形複合材料2g加入到50g的去離子水中，同時取市售同類產品2g加入到50g的去離子水中，用德國Data physics公司生產的DCAT21型表面/界面張力儀測試水的表面張力。
測試結果表明，加入本發明材料後，水的表面張力由71.427mN/m降到了68.033mN/m，與市售同類產品比較，具有明顯的效果(參見附圖4)。
實施例6(1).複合材料配方為遠紅外功能陶瓷粉體40％，樹脂60％。所述的遠紅外功能陶瓷粉體配方為鎂電氣石60％、鐵電氣石35％、獨居石3％、鈉閃石2％。
(2).複合材料的製造方法採用ZL200410062705.2號專利方法所設計的陶瓷材料製備方法製造，即將優選的原料鎂電氣石、鐵電氣石、獨居石、鈉閃石按配比混合，加入到球磨機中，然後按粉體總重40％的比例加水，溼磨3小時，出料烘乾，在還原氣氛下750℃熱處理3.5小時，冷卻後，破碎，用球磨機幹磨1小時，製成遠紅外功能陶瓷粉體。接著用有機矽油對遠紅外功能陶瓷粉體進行表面改性，主要步驟是將陶瓷粉體在高速混合機中乾燥除去水分，乾燥溫度控制為110℃，時間0.5小時，然後將有機矽油直接加入到高速混合機中，用量為陶瓷粉體重量的1.0％，高速強烈攪拌30分鐘，出料。然後將改性了的陶瓷粉體和熔融樹脂按比例4∶6混合，加入1％的樹脂固化劑，2％的樹脂促進劑，攪拌後在20mm的球形中孔模具中注型。製成球形的複合材料本體，再在真空乾燥箱內加熱到55℃，時間1小時，排除複合材料本體內的氣泡即得。
(3).複合材料的應用，把複合材料本體35粒，用金屬線串在一起，固定，加入到容積為20L的臺架發動機油箱中(燃料為90#汽油)，同時在發動機進氣管中也加入10粒所述複合材料本體。進行發動機負荷特性對比試驗和怠速排放對比試驗，發動機轉速分別為2000r/min、2500r/min和3000r/min；怠速時轉速分別為650r/min和1500r/min。
實驗結果顯示，通過對發動機轉速2000r/min、2500r/min和3000r/min轉速下各工況點加裝試樣前後燃油消耗值的累計求和，所得到的在上述轉速下的燃油消耗率分別降低2.8％、3.1％和3.7％。650r/min怠速轉速下，CO降低率20％，HC降低率28％；1500r/min怠速轉速下，CO降低率25％，HC降低率30％。低成本下節能和環保效果明顯。
實施例7(1).複合材料配方為所述多功能健康陶瓷粉35％，樹脂65％。所述的遠紅外功能陶瓷粉體配方為鎂電氣石60％、鐵電氣石35％、蒙託石3％、鈉閃石2％。
(2).複合材料的製造方法採用ZL02125487.7號專利方法所設計的陶瓷材料製備方法製造，即將優選的原料鎂電氣石、鐵電氣石、蒙託石、鈉閃石按配比混合，加入到球磨機中，然後按粉體總重40％的比例加水，溼磨3小時，出料烘乾，在還原氣氛下750℃熱處理3.5小時，冷卻後，破碎，用球磨機幹磨1小時，製成遠紅外功能陶瓷粉體。接著用有機矽油對遠紅外功能陶瓷粉體進行表面改性，主要步驟是將陶瓷粉體在高速混合機中乾燥除去水分，乾燥溫度控制為100℃，時間1小時，然後將有機矽油直接加入到高速混合機中，用量為陶瓷粉體重量的1.0％，高速強烈攪拌30分鐘，出料。然後將改性了的陶瓷粉體和熔融樹脂按比例4∶6混合，加入1％的樹脂固化劑，2％的樹脂促進劑，攪拌後在10mm的球形模具中注型。製成球形的複合材料本體，再在真空乾燥箱內加熱到55℃，時間1小時，排除複合材料本體內的氣泡即得。
(3).複合材料的應用，分別把複合材料本體10粒，加入到天然氣燃燒裝置的燃料供給和空氣供給管路中，測試其節能與環保效果。
實驗結果表明燃料節約率達到3.54～5.55％，煙氣中CO含量降低了24％，SO2含量降低了32％。低成本下節能與環保效果明顯。
權利要求
1.一種具有分子活化功能的有機/無機複合材料，其質量百分比配方為遠紅外功能陶瓷粉體30～50％；高分子材料50～70％；所述的遠紅外功能陶瓷粉體為ZL200410062705.2號專利中所設計的陶瓷材料；或者為專利號為ZL02125487.7所規定的多功能健康陶瓷粉；所述的高分子材料是指樹脂或塑料中的一種。
2.一種具有分子活化功能的有機/無機複合材料的製造方法，該製造方法採用以下工藝步驟(1).遠紅外功能陶瓷粉體的製備將權利要求1所述的遠紅外功能陶瓷粉體材料加入到球磨機中，再按粉體總質量30～45％的比例加水，球磨至料漿細度400目以下，然後出料，烘乾，600～800℃煅燒後出爐，冷卻至室溫，經破碎、球磨、超細磨，製成平均粒徑小於4微米的遠紅外功能陶瓷粉體；(2).遠紅外功能陶瓷粉體的改性處理將所得的遠紅外功能陶瓷粉體在高速混合機中乾燥，乾燥溫度控制在100～110℃，乾燥時間為0.5～1.0小時，然後將用量為所述遠紅外功能陶瓷粉體重量0.8～1.0％的有機矽油直接加入到高速混合機中，高速強烈攪拌15～30分鐘，即可出料；(3).具有分子活化功能的有機/無機複合材料的製造將所得改性後的遠紅外多功能陶瓷粉體與所述高分子材料按權利要求1所述的有機/無機複合材料質量百分比配方的比例複合，即可製成具有活化分子功能的無機/有機複合材料。
全文摘要
本發明涉及一種具有分子活化功能的有機/無機複合材料及其製造方法。該複合材料的質量百分比配方為遠紅外功能陶瓷粉體30～50％；高分子材料50～70％；遠紅外功能陶瓷粉體為ZL200410062705.2號專利中所設計的陶瓷材料；或者為專利號為ZL02125487.7所規定的多功能健康陶瓷粉；高分子材料是指樹脂或塑料中的一種。該方法包括1.遠紅外功能陶瓷粉體的製備2遠紅外功能陶瓷粉體的改性處理3.具有分子活化功能的有機/無機複合材料的複合製造。本發明複合材料組分簡單，製造容易，使用方便，節能和環保效果明顯。
文檔編號C04B35/00GK1919930SQ20061001542
公開日2007年2月28日 申請日期2006年8月23日 優先權日2006年8月23日
發明者梁金生, 孟軍平, 李奮平, 梁廣川 申請人:河北工業大學