一種具有分子活化功能的有機/無機復合材料及其制造方法技術

本發明專利技術涉及一種具有分子活化功能的有機／無機復合材料及其制造方法。該復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制備；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／無機復合材料的復合制造。本發明專利技術復合材料組分簡單，制造容易，使用方便，節能和環保效果明顯。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種復合材料技術，具體為一種具有分子活化功能，有益于節能與環境保護的有機/無機復合材料及其制造方法，國際專利分類號擬為Int.Cl.C04B35/00(2006.01)。
技術介紹
目前，大、中城市的空氣污染，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污染，其中，石油產品燃燒的排放物占很大比例，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，位于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，污染大。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，然而它只適用于新開發的設備，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所報道的技術，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，而且燃燒后會出現膠狀物和積碳，易使油路堵塞；若溶劑采用二甲苯時，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于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，燃油分子間的范德華力減弱，從而使燃燒更完全，達到節能、降低排污的作用。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。而后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復雜，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，該節能條由二氧化硅、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后，可實現汽車節油和減少尾氣污染物排放。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制備方法和用途。該材料主要制成節能貼的形式，貼于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報道將具有輻射遠紅外線功能的陶瓷球、陶瓷制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，陶瓷表面易受污染，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，操作復雜，極不方便，也容易出現故障。
技術實現思路
針對現有技術的不足，本專利技術要解決的技術問題是，設計。該復合材料組分簡單，制造容易，具有環保、節油功能，主要用于活化燃油，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。該復合材料制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。本專利技術解決所述復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/無機復合材料，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。本專利技術解決所述復合材料制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/無機復合材料的制造方法，該方法包括以下工藝步驟1.遠紅外功能陶瓷粉體的制備將本專利技術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，然后出料，烘干，600～800℃煅燒后出爐，冷卻至室溫，經破碎、球磨、超細磨，制成平均粒徑小于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干燥，干燥溫度控制在100～110℃，干燥時間為0.5～1.0小時，然后將用量為所述遠紅外功能陶瓷粉體重量0.8～1.0％的有機硅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/無機復合材料的制造將所得改性后的遠紅外多功能陶瓷粉體與所述高分子材料按本專利技術所述的有機/無機復合材料質量百分比配方的比例復合，即可制成具有活化分子功能的無機/有機復合材料。與現有技術相比，本專利技術所述具有分子活化功能的有機/無機復合材料，雖然包括有機/無機組分，但組分簡單，制造容易，所設計的復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，且復合材料表面不易受污染，便于清洗和再生，性能穩定，長期使用可仍然保持良好功效等優點；本專利技術所述的具有分子活化功能的有機/無機復合材料制造方法，由于其對遠紅外材料進行的改性處理工藝，可以改善復合材料的界面結合狀況，并且無機與有機高分子材料系經復合而制備成型的，無需高溫燒結(即在最后陶瓷粉體與高分子材料復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。本專利技術所述的復合材料主要用于燃油設備的燃料供給系統，加入本專利技術復合材料后，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。附圖說明圖1為本專利技術復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為本專利技術復合材料的一種實施例本體中心通孔球形結構示意圖；圖3為本專利技術復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為本專利技術復合材料功能檢測——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表示本專利技術復合材料活化水；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專利技術本專利技術設計的一種具有分子活化功能有機/無機復合材料(以下簡稱復合材料)，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％；所述的遠紅本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有分子活化功能的有機／無機復合材料，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。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：梁金生，孟軍平，李奮平，梁廣川，
申請(專利權)人：河北工業大學，
類型：發明
國別省市：12[中國|天津]