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鈦白粉在陶瓷行業(yè)的應用
陶瓷生產(chǎn)八大元素深為大家所知。K2O、Na2O、CaO、MgO、Al2O3、SiO2及Fe2O3、TiO2。前六種元素為我們所用，根據(jù)不同的產(chǎn)品需求，配制不同的配方。而后兩項，則作為著色元素，在很多情況下，我們都不希望在原料中見到。鐵元素自不必說，我們甚至會在生產(chǎn)工藝中設置除鐵工藝，來削弱其著色影響。而鈦元素基本存在原料中，就很難除去，在很多情況下，人們對原料中的鈦束手無策。那么，我們可以了解下，其實鈦并非如我們所想，一無所用。
鈦白粉存在著三種晶型，即板鈦礦、銳鈦礦及金紅石晶型。雖然在陶瓷生產(chǎn)知識中，我們認為它是著色元素，實際上，在自然界中，鈦白粉是自然產(chǎn)出白的礦物。鈦白粉的名字就表明其特色就是白。而之所以鈦白粉在陶瓷生產(chǎn)中被認為是著色元素，對生產(chǎn)不利，主要是因為鈦白粉在800℃之后，發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變，變成了帶顏色的晶型，從而著色。而在我們陶瓷生產(chǎn)中，往往溫度高達1000多℃，因此，在很多行業(yè)里表現(xiàn)優(yōu)異的鈦白粉在陶瓷行業(yè)成了不利的因素。
在近幾年的陶瓷生產(chǎn)過程中，在最開始的時候，陶瓷原料對于鐵鈦元素基本上是采取嚴防的策略，以防止著色。但慢慢開始出現(xiàn)一些轉(zhuǎn)變，個別陶瓷公司對一些產(chǎn)品生產(chǎn)所需原料開始放寬鐵鈦的進廠標準。如長石中的鐵含量從0.15%放大到0.2~0.4%，而鈦的含量也從0.1%以內(nèi)放大到0.2~0.3%以內(nèi)。主要是考慮到鐵鈦可以發(fā)生反應，產(chǎn)生的顏色化合物對于一些產(chǎn)品恰好相符。
在陶瓷行業(yè)，鈦白粉應該具有更大的應用空間，讓人們主動去用鈦而不是防鈦。這個就是鈦白粉產(chǎn)品所對應的自潔凈產(chǎn)品。顧名思義，通過合理的工藝，在陶瓷產(chǎn)品表面制備上一層鈦白粉薄膜，可以讓陶瓷產(chǎn)品產(chǎn)生自潔凈效應，非常適合外墻和衛(wèi)生間陶瓷產(chǎn)品。
這個自潔凈的道理在于納米級別的銳鈦礦鈦白粉的一個作用，在陽光的作用下，可以將水分子分解成氫原子和氧原子，而獨立存在的氧原子具有極強的氧化能力，能將產(chǎn)品表面的油污臟漬除去。這個道理類似于大家熟悉的洗衣粉，洗衣粉的除污漬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漬。其氧化能力之強，十幾分鐘的洗衣服過程結(jié)束之后人們的手都會發(fā)白。
自潔凈產(chǎn)品很早就已在玻璃產(chǎn)品上有使用。日本早在2000年左右就在一些地方試用過相關(guān)產(chǎn)品，反饋很好。其生產(chǎn)過程，主要就是在玻璃產(chǎn)品生產(chǎn)后期，在生產(chǎn)線上600℃以下的一個區(qū)域內(nèi)，安裝溶膠噴涂工藝設備。將納米級別的鈦白粉溶膠噴在玻璃產(chǎn)品之上，溶膠在高溫下燒化，在玻璃上噴鍍上白色的鈦白粉薄膜。國內(nèi)也有很多這樣的研究，深圳大學與浙江大學在450~550℃制備出5~50nm級別的鈦白粉薄膜層，效果顯著。而制備的溶膠中進行合理的摻雜，如SiO2摻雜和稀土離子摻雜，效果更好。
目前，陶瓷產(chǎn)品占據(jù)了很大的裝修市場。從早期的陶瓷產(chǎn)品供不應求，到現(xiàn)在依賴品質(zhì)和表面美學效果來打動消費者，相信在未來，具有特定功能效應的陶瓷也會占據(jù)市場。而鈦白粉涂層技術(shù)，值得我們期待。
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