压电陶瓷用纳米二氧化钛

纳米级TiO_2添加剂对Al_2O_3陶瓷微观结构与烧结性能的影响

第29卷第1期2006年2月鞍山科技大学学报Journal of Anshan University of Science and TechnologyVol.29No.1Feb.,2006纳米级TiO2添加剂对Al2O3陶瓷微观结构与烧结性能的影响李国华1,陈树江1,窦叔菊1,王树海2(1.鞍山科技大学化学工程学院,辽宁鞍山　114044;2.山东工业陶瓷技术研究院,山东淄博　255045)摘　要:用微米级和纳米级两种不同的TiO2作为烧结助剂加入Al2O3陶瓷中,研究其对Al2O3陶瓷微观结构和烧结性能的影响。

结果表明,纳米TiO2能更好的提高Al2O3陶瓷的烧结活性,降低烧结温度,Al2O3陶瓷在1600℃以下就可致密烧结。

另外,纳米TiO2的加入,对Al2O3陶瓷的微观结构也产生影响,加入纳米TiO2的试样其晶粒尺寸比加入微米TiO2的大,TiO2与Al2O3形成固溶体。

关键词:Al2O3陶瓷;纳米级TiO2;烧结性能;微观结构中图分类号:TQ1741758111　文献标识码:A　文章编号:167224410(2006)0120012204 由于Al2O3陶瓷材料具有高强度、高硬度、耐腐蚀、耐高温等特性,使之成为新材料的发展中心,受到广泛关注[1]。

随着技术的发展,对Al2O3陶瓷的要求也不断提高,在许多领域,95瓷被99瓷逐步取代的趋势越来越明显。

99瓷的烧结温度一般高达1800℃以上,工艺要求明显高于95瓷,原料纯度高,烧成温度高,各工序要求十分严格,这就给大规模生产带来了不便。

如此高的烧结温度将促使晶粒长大,气孔难以排除,导致材料力学性能降低,烧成成本大幅度提高[2],为此,许多学者对氧化铝陶瓷进行了大量的研究,以期降低烧结温度,节约成本,获得细晶结构的材料[3-13]。

改善Al2O3陶瓷烧结性能和显微结构的常用方法之一是引入添加剂,通过与基体生成液相或固溶体加强扩散,在较低的温度下,使材料实现致密化烧结。

二氧化钛对陶瓷的作用

二氧化钛对陶瓷的作用二氧化钛是一种广泛应用于陶瓷制造中的材料，它对陶瓷的作用十分重要。

本文将从以下几个方面介绍二氧化钛对陶瓷的作用。

二氧化钛可以提高陶瓷的白度和光泽。

二氧化钛具有较高的折射率和反射率，可以有效地增加陶瓷的反射光线的能力，使陶瓷表面呈现出明亮的光泽。

此外，二氧化钛还可以吸收紫外线，减少紫外线的照射，从而保护陶瓷不受紫外线的损害。

二氧化钛可以改善陶瓷的耐磨性和硬度。

陶瓷制品常常需要具备较高的硬度和耐磨性，以保证其使用寿命和质量。

二氧化钛作为一种硬质材料，可以在陶瓷中形成硬质晶体，增加陶瓷的硬度和耐磨性。

此外，二氧化钛还可以填充陶瓷材料的微孔和裂纹，增强陶瓷的整体结构，提高其抗压强度和抗冲击性能。

第三，二氧化钛可以改善陶瓷的抗污染性能。

陶瓷制品往往容易受到污染物的附着，影响其外观和使用寿命。

二氧化钛具有很强的光催化性能，可以利用光催化反应将附着在陶瓷表面的有机污染物分解为无害的物质，从而实现陶瓷的自洁功能。

此外，二氧化钛还具有抗菌性能，可以抑制细菌的生长，减少陶瓷表面的细菌污染。

第四，二氧化钛可以提高陶瓷的导电性能。

陶瓷通常是一种绝缘材料，不导电。

但通过在陶瓷中添加适量的二氧化钛，可以形成一种半导体材料，使陶瓷具备一定的导电性能。

这种导电陶瓷可以应用于电子器件的制造，如陶瓷电容器、陶瓷电阻器等。

二氧化钛可以改善陶瓷的热稳定性和耐高温性能。

陶瓷通常需要在高温环境下使用，因此需要具备较高的热稳定性和耐高温性能。

二氧化钛具有较高的熔点和热膨胀系数，可以增加陶瓷的热稳定性。

同时，二氧化钛还可以在陶瓷中形成稳定的晶体结构，增强陶瓷的耐高温性能。

二氧化钛对陶瓷具有多方面的作用。

它可以提高陶瓷的白度和光泽，改善陶瓷的耐磨性和硬度，改善陶瓷的抗污染性能，提高陶瓷的导电性能，改善陶瓷的热稳定性和耐高温性能。

这些作用使得二氧化钛成为陶瓷制造中不可或缺的材料，为陶瓷赋予了更多的功能和价值。

二氧化钛对陶瓷的作用

二氧化钛对陶瓷的作用二氧化钛是一种常见的无机化合物，广泛应用于陶瓷制作中。

它在陶瓷制作过程中起着重要的作用，能够改善陶瓷的性能和质量。

本文将详细介绍二氧化钛对陶瓷的作用。

二氧化钛可以提高陶瓷的硬度和耐磨性。

陶瓷制品通常需要具备较高的硬度，以保证其在使用过程中不易受到刮擦和磨损。

加入适量的二氧化钛可以增加陶瓷的硬度，提高其抗刮擦和耐磨性。

这使得陶瓷制品在使用过程中能够更加耐用，不易损坏。

二氧化钛还能够改善陶瓷的耐高温性能。

陶瓷作为一种常见的耐高温材料，在高温环境下能够保持其稳定性和完整性。

二氧化钛具有良好的耐高温性能，能够在高温下保持稳定，并且不易发生热膨胀。

因此，将二氧化钛添加到陶瓷中，可以提高其耐高温性能，使陶瓷制品在高温环境下更加稳定和可靠。

二氧化钛还能够改善陶瓷的光学性能。

二氧化钛具有良好的光学透明性和折射率，能够使陶瓷制品具有良好的透明性和光学效果。

在陶瓷制作过程中，适量的二氧化钛可以使陶瓷制品呈现出较高的透光度和良好的光学效果，使其更加美观和吸引人。

二氧化钛还能够改善陶瓷的抗菌性能。

陶瓷制品常常用于食品、饮料等容器中，因此具备良好的抗菌性能非常重要。

二氧化钛具有优异的抗菌性能，可以抑制细菌的生长和繁殖，减少陶瓷制品表面的菌群滋生。

因此，加入适量的二氧化钛可以提高陶瓷制品的抗菌性能，使其更加卫生和安全。

二氧化钛还能够改善陶瓷的色彩效果。

二氧化钛可以作为一种颜料添加到陶瓷中，改变陶瓷的颜色和色彩效果。

不同添加量的二氧化钛可以产生不同的颜色，从而满足不同消费者的需求。

因此，在陶瓷制作中，适量的二氧化钛可以使陶瓷制品具备丰富多彩的色彩效果，增加其艺术价值和装饰效果。

二氧化钛对陶瓷的作用主要体现在提高硬度和耐磨性、改善耐高温性能、改善光学性能、提高抗菌性能和改善色彩效果等方面。

通过适量添加二氧化钛，可以使陶瓷制品具备更好的性能和质量，满足人们对陶瓷制品的需求和期待。

氧化钛导电陶瓷原理

氧化钛导电陶瓷原理导电陶瓷是一类具有特殊电导性能的陶瓷材料，能够在一定程度上导电。

而氧化钛导电陶瓷是其中一种常见的导电陶瓷材料，具有较高的导电性能和稳定性。

本文将介绍氧化钛导电陶瓷的原理和其应用领域。

一、氧化钛导电陶瓷的原理氧化钛导电陶瓷具有导电性的原因在于其晶格结构中的缺陷和掺杂。

在氧化钛晶体中，氧化钛晶格中的钛离子（Ti4+）会发生部分缺氧，形成氧空位（V_O）和钛离子缺位（V_Ti）。

这些缺陷会导致电子和空穴的生成和迁移，从而使得氧化钛具有一定的导电性。

氧化钛导电陶瓷还可以通过掺杂其他离子来提高其导电性能。

常见的掺杂离子包括铌离子（Nb5+）、锰离子（Mn4+）等。

这些离子的掺入可以引入额外的缺陷，增加导电陶瓷中的导电载流子数量，提高导电性能。

二、氧化钛导电陶瓷的应用领域1. 传感器领域氧化钛导电陶瓷具有良好的敏感性和稳定性，常被用于制造气体传感器和湿度传感器。

在气体传感器中，氧化钛导电陶瓷可以通过吸附气体分子并与之发生反应，从而改变电阻值，实现对气体的检测。

在湿度传感器中，氧化钛导电陶瓷可以通过吸附水分子，改变电阻值，实现对湿度的测量。

2. 电加热器领域由于氧化钛导电陶瓷具有较高的导电性能和耐高温性，常被应用于电加热器领域。

通过在导电陶瓷上施加电压，电流会通过陶瓷材料产生热量，从而实现加热的效果。

这种电加热器具有加热速度快、温度均匀分布等优点，被广泛应用于家电、汽车等领域。

3. 阳极材料领域氧化钛导电陶瓷由于其优异的导电性能和化学稳定性，常被应用于锂离子电池等电化学能源存储领域。

在锂离子电池中，氧化钛导电陶瓷作为阳极材料，能够有效促进锂离子的嵌入和脱嵌，提高电池的充放电性能和循环寿命。

4. 压电陶瓷领域氧化钛导电陶瓷还具有良好的压电性能，可以应用于压电陶瓷传感器和压电陶瓷马达等领域。

在压电陶瓷传感器中，氧化钛导电陶瓷可以通过施加外力产生电荷，实现对压力的测量。

在压电陶瓷马达中，氧化钛导电陶瓷可以通过施加电压产生机械振动，实现驱动的效果。

探究掺杂二氧化钛对氧化锌压敏陶瓷性能的影响

晶粒表面由于失去电子而带正电，晶粒体内的自由电子运动到晶粒
表面以满足电中性要求时，又会继续被晶界受主态俘获。晶界因俘获了电子而呈现负的界面电荷，并使原来的晶界费米能级EFB 增高。这一晶界受主态俘获电子的过程一直进行到EFG=EFB 才能建立平衡态，并使晶界两侧的晶粒表面形成深度为l，几乎全部都由带正电
的电离化施主离子组成的电子耗尽层，引起了晶粒表面能带弯曲并在晶界两侧形成势垒，这就是双肖特基势垒。
原子半径远大于锌，因此它在烧结过程中晶界上形成一个高缺
陷溶度薄层，从而形成势垒，使材料获得非线性，并且参与绝缘晶层的构建，同时防止晶粒生长，促进液相烧结，形成表面态和陷阱的作用。
随着ZnO压敏电阻的发展，为理解其导电机理，科学家们相继提出了一些导电模型.
ZnO 压敏电阻实现低压
晶粒长大晶界变薄
使氧化锌晶粒长大的方方法容易实现。可以掺杂某些元素来使晶粒长大。
元素掺杂对ZnO压敏陶瓷的影响
根据前期文献调研确定了影响低压 ZnO 压敏陶瓷电性的6个主要掺杂元素：Bi、Ti、Co、Mn、Sn、Sb。其中 Ti为我们研究的元素。
经典配方：
（100-x）ZnO+(x/6)(Bi2O3+MnO2+Cr2O3+Co2O3+Sb2O3) 确定原料组成
(2)物理性能测试：利用透反射偏光显微镜观测样品的表面现象
（3)结构测试：a.利用X射线衍射仪(XRD)进行常规的物相分析；b.采用电子能谱(AES)及扫描电子显微镜(SEM)分析样品表面及晶界上的成分与结构。
1.完成还未进行的实验； 2.结题报告； 3.个人实验文字材料； 4.PPT报告。
实验所用原料均为分析纯。将 ZnO、Bi2O3、TiO2、Co2O3、 MnO2、SnO2、Sb2O3等原料按一定的 ZnO 压敏陶瓷配方比例称量。称取的粉料经混合，球磨，加入粘结剂（5020胶水）造粒，用压片机分别在6,8,10 MPa 的压力下压制成圆片坯体，在箱式电阻炉中于 1200℃烧结成瓷，保温 2h 后随炉冷却，表面处理后涂银电极，之后进行各项性能测试。

新型材料介绍——纳米二氧化钛

纳米TiO2的制备方法
--------液相法
• 液相法主要包括均匀沉淀法、萃取法、溶胶－凝胶法、溶剂热法等。
• 均物—匀—沉淀钛法液以为硫原酸料法制制备备出纳TiO米2工金艺红的石中型间二产氧化钛粒子；萃取法也以钛液为原料，采用萃取法将纳T米iO钛2转白为粉有体机；物溶溶胶胶－，凝再胶将法此一溶般胶以蒸钛馏醇制盐成及无水乙醇为原料，加入少量水及不同的酸或有机聚合添加剂，经搅拌、陈化制成稳定的涂膜溶胶，再利用溶胶将TiO2附着在各种载体上。
Seul-Yi Lee,Journal of Industrial and Engineering Chemistry,19(2013).1761-1769
纳米TiO2 光催化氧化的应用
• （三）降解有机农药废水。利用纳米TiO2 光催化去除农药虽然不能使所有的污染物完全矿化，但是不会产生毒性更高的中间产物，这是其它方法无法相比的。
• 在光催化、光电转换及太阳能制氢领域中，人们普遍认为TiO2是一种比较理想的太阳能转换材料。因为它不仅具有优越的光催化和光电转换性能，而且还拥有绝大多数半导体材料所不具备的一些特性，如耐化学及光化学腐蚀、成本低最多的一种光催化材料。
YANG LiXia,Chinese Sci Bull February (2010) Vol.55 No.4-5,331-338
TiO2的研究进展——面临问题
• （2）太阳光谱利用率低
• TiO2仅能吸收占整个太阳光谱不到5%的紫外光，太阳能利用率低，限制了其实际应用。为了提高TiO2对太阳光谱的利用率，人们进行了很多研究，但是提高光谱利用率所付出的代价非常高。目前，提高TiO2纳米粒子的光谱响应性，使其保持足够的化学及光化学稳定性，仍是尚需解决的重要问题。TiO2作为光催化剂降解有机物的速度还不能满足大多数实际应用的需要。

压电陶瓷用纳米二氧化钛

压电陶瓷MLCC原料纳米二氧化钛
来源：《晶和材料导报》编者：星云时间：2014年3月18日Vk-T30T是由安徽宣城某家公司生产的纳米二氧化钛，经日本，韩国和国内山东国瓷等多家专业生产钛酸钡为主体的MLCC电容器陶瓷原料厂家实验证明，完全符合干法制备的钛酸钡原料规格。

首先，VK-T30T是采用精制四氯化钛为原料生产的，硫含量控制在54ppm以内，其实实测数值在13ppm,完全满足MLCC要求；而且cl,P2O5,Fe 等杂质含量也控制得非常低；其次，颗粒分布均匀，无大颗粒，无大团聚，材料的分散性非常优越；最后，产品白度高，采用VK-T30T生产出来的钛酸钡原料很白，不影响成品颜色。

有关晶型，由于国内外各厂家对其并不做过分要求，所以可以是金红石，可以是混晶。

这个根据钛酸钡厂家工艺要求。

纳米二氧化钛JR05在抗菌瓷砖上的应用

纳米二氧化钛JR05在抗菌瓷砖上的应用随着人们居住环境的改善，对环保意识的增强，对陶瓷材料的功能有了更多和更高的的要求，抗菌瓷砖就属于抗菌陶瓷的其中一种。

抗菌瓷砖现阶段主要有以下两大研究方向：一是在釉中引入银系无机抗菌剂制备的缓释型抗菌陶瓷；二是采用溶胶一凝胶法在陶瓷表面涂覆TiO2薄膜，即纳米钛系光催化抗菌陶瓷。

两者都具有不同程度的抗菌效果，但随着时间的延长，缓释型离子释放量逐渐减少，抗菌能力也随之降低；而光催化抗菌陶瓷是一种具有稳定灭菌、保持陶瓷表面自清洁的环保陶瓷。

目前，采用无机盐TiCl4为原料制备高活性的纳米二氧化钛JR05（5纳米超催化活性纳米二氧化钛），已制备出无干涉色的光催化抗菌釉面砖，现在已经在市场上得到推广应用。

抗菌薄膜的制备方法：将5纳米二氧化钛粉按照一定比例溶于纯净水中制得稳定的纳米二氧化钛水溶液，通过拉膜机，在洁净的抗菌陶瓷釉面砖上镀膜，湿膜经100℃烘干10min后可重复镀膜，一般可重复镀膜3次可取得良好效果。

在炉中以500℃-600℃下保温lh即可。

5纳米高活性二氧化钛具有其独特的优点，粒径非常小：平均粒径5纳米。

分散性能好：5纳米二氧化钛分散性好，可以自分散到纯水里，不需要搅拌。

分散好的液体可以喷到家具表面，墙体，形成均匀的纳米涂层，起到净化室内空气的作用。

催化活性高：5纳米二氧化钛的催化活性经过测试，可以捕捉并降解室内的甲醛，苯，氨等有害气体，除味效果好。

很好的吸附性：纳米颗粒均匀细小，可以镶嵌到瓷砖表面，长时间发挥作用。

抗菌瓷砖市场优势：一：性价比高，跟普通瓷砖价格差异不大；二：具有普通瓷砖不具有的抗菌，防霉功效；三：易擦洗，长期保持光泽，不变色。

纳米二氧化钛粉末导电性能研究

纳米二氧化钛粉末导电性能研究
纳米二氧化钛粉末导电性能研究
摘要:本研究通过用将待测粉末制作成霍尔元件的方法测定了纳米二氧化钛粉末的电导率。

关键词:霍尔效应纳米二氧化钛电导率
纳米材料是一种新兴材料,一般是指粒径小于100nm的超微颗粒。

这种超微颗粒具有表面积大,表面活性高,良好的催化特性,它既具有金属又具有非金属的特异性能。

随着现代科学技术的迅速发展,纳米材料的应用也越来越广泛,对其要求也越来越高。

二氧化钛,俗称钛白,粘附力强,不易起化学变化,并且无毒。

它的熔点很高,被用来制造耐火玻璃,釉料,珐琅,陶土,耐高温的实验器皿等。

纳米TiO2在结构、光电和化学性质等方面有许多优异性能,能够把光能转化为电能和化学能,使在通常情况下难于实现或不能实现的反应(水的分解)能够在温和的条件下(不需要高温高压)顺利的进行。

纳米TiO2具有独特的光催化性,优异的颜色效应以及紫外线屏蔽等功能,在能源,环保,建材,医疗卫生等领域有重要应用前景,是一种重要的功能材料。

随着纳米二氧化钛技术的发展,其应用领域更加广泛。

二氧化钛具有半导体的性能,可以用来生产陶瓷电容器等电子元器件。

导电二氧化钛是以钛白粉为基质,采用纳米技术,通过表面处理、半导体掺杂处理,使其基质表面形成导电性氧化层,从而制得一类新型电子导电功能性半导体颜(填)料。

导电钛白粉对光的吸收少,散射能力大,光。

纳米TiO2抗菌陶瓷材料的研究

有的紫外光作激发源就可具有抗菌效应，具有净化且空气、水处理、污自清洁等光催化效应，环保方面具在有广泛的应用前景。纳米Ｔｏ陶瓷是一种环保陶瓷，ｉ，具有抗菌、污、化、防净自洁、健等功能。目前在我国保研究得较多的是在陶瓷表面涂复一层纳米Ｔｏ薄膜制ｉ２得抗菌、自清洁陶瓷，直接往陶瓷釉料里面添加纳米而
维普资讯
２００８年６月
纳米ＴＯ抗菌陶瓷材料的研究ｉ２
８ｌ
纳米ＴＯ抗菌陶瓷材料的研究ｉ２
杨驰罗望华
（山师范学院化学系广东潮州５１４）韩２０１
摘要：钛酸丁酯为主要原料，用溶胶一凝胶法制备纳米Ｔ０，通过往釉料中掺以采ｉ，并人纳米Ｔ（的方式制成抗菌、ｉ２）自清洁陶瓷。考察了醋酸量、量对凝胶时间的影响以及水
２实验部分
害，响人们的健康，至会危及生命，畜牧业、产影甚使水业、业减产，来重大经济损失，时微生物还会引农带同
起各种工业材料、妆品、药品等产品分解、质、化医变劣
２１实验原材料．钛酸丁酯，学纯（津市福晨化学试剂厂）无水化天；乙醇，析纯（津市大茂化学试剂厂）冰醋酸，析分天；分纯（天津市大茂化学试剂厂）浓硝酸，析纯（州市；分广

压电陶瓷原材料的处理和选择

压电陶瓷原材料的处理和选择压电陶瓷主要工艺介绍原材料的本质将对压电陶瓷的最终性能产生决定性的影响。

压电陶瓷与传统的陶瓷最大的区别是它对原料的纯度，细度，颗粒尺寸和分布，反应活性，晶型，可利用性以及成本都必须加以全面考虑和控制。

原材料在很大程度上，可决定压电陶瓷元件性能参数的高低，对工艺的顺利进行有重要影响因此，对所用元材料的性能必须有所了解，选择原材料必须符合经济合理的原则。

压电陶瓷所用的各种原料，一般都是各种金属氧化物，有时也采用各种钛酸盐，锆酸盐，锡酸盐，铁酸盐和碳酸盐等。

目前压电陶瓷生产上所用的各种原材料，具有很强的地方性，原材料的质量往往随产地和批号的不同而有很大的区别和差异。

严重影响了生产质量的稳定性。

因此掌握原材料质量对产品性能的影响，进而在生产中预以有效的控制，对确保产品的质量有很大的现实意义。

总的来说，压电陶瓷材料所用的原材料可以分为化工原料和矿物原料二大类。

凡是经由化工厂加工处理而提供的原料称为化工原料如BaCO3. SrCO3. CaCO3. MgCO3. Pb3O4. TiO2. ZrO2. Nb2O5. La2O3等，而直接由矿山开采，只经过适当加工的原料就称为矿物原料。

常用的矿物原料有粘土，长石，石英，滑石，菱镁矿，大理石，白云石等。

一般的日用瓷，普通的电工瓷和部分的无线电陶瓷如{滑石瓷等}几乎都是用矿物原料配成的，而压电和强介电容器等无线电陶瓷则几乎完全是由化工原料配制而成的。

原料的纯度，细度，{或称粒度}和活性是衡量原料质量的三个重要指标。

不论制造钛酸钡，钛酸铅，还是制造二元系锆钛酸铅以及三元系铌镁酸铅等压电陶瓷元件，二氧化钛，二氧化锆，氧化铅或四氧化三铅等，都是主要原材料，一般都在10~60%范围内。

一. 原料的纯度纯度就是原料的纯净程度，相对来说也是指原料的含杂程度。

纯度越高的原料所含的杂质种类和数量越少。

化工原料按纯度可分为工业纯和试剂纯二大类。

而试剂纯的原料按纯度高低又可分为四级，各种化工原料的主要特点如表1所示。

纳米TiO2光催化除甲醛瓷砖制备及其耐用性研究

1前言由于化学合成材料的广泛使用，使得室内空气污染越来越受到民众的普遍关注[1]，而室内空气污染中尤以甲醛污染最为严重、最为普遍[2]。

甲醛会对人眼、鼻、喉造成危害，使人产生恶心、眩晕、头疼等症状，严重时甚至引起癌症和白血病[3]。

纳米TiO 2光催化技术是近些年逐渐兴起的高科技除甲醛技术[4-5]，其在光照条件下，产生具有强氧化性的羟基自由基，几乎能够无选择性的降解所有有机污染物[6]，如甲醛、TVOC 等。

瓷砖作为室内环境中应用面积较大的建筑材料，若能把纳米TiO 2光催化材料的除甲醛功能与其结合，将会有非常大的应用价值。

本文中选取高效光触媒作为纳米TiO 2光催化材料，通过黏附材料和特定的工艺，将光触媒牢固地结合到瓷砖表面，制备出纳米TiO 2光催化除甲醛瓷砖。

向检测箱中注射底物甲醛气体，通过检测底物甲醛浓度变化和生成产物二氧化碳浓度变化以评价其降解甲醛的性能；通过模拟瓷砖实际使用环境考察除甲醛瓷砖的耐用性。

2实验光触媒，日本东芝集团；甲醛，分析纯，天津市大茂化工试剂厂；氢氟酸，分析纯，江苏永丰化学试剂有限公司；SH-9502型黏附剂，湖北新四海化工股份有限公司；200×300×12mm 瓷砖，清远市简一陶瓷有限公司；15W 节能灯，佛山照明电器股份有限公司；HAL-HFX105型甲醛检测仪，深圳市赛纳威环境科技有限公司；HAL-HCO201型二氧化碳检测仪，深圳市赛纳威环境科技有吴世斌，许林峰，林亮标（清远市简一陶瓷有限公司，清远511500）在瓷砖表面牢固附着一层纳米TiO 2光催化功能层，使得瓷砖具有降解甲醛的功能。

同时，本文从瓷砖实际应用出发，分别就除甲醛瓷砖耐擦洗、擦洗材质和泡水环境等影响因素进行了耐用性研究，结果表明，本研究制备的除甲醛瓷砖具有优异的耐用性。

纳米二氧化钛光催化应用

纳米二氧化钛光催化应用纳米二氧化钛是近年来发展起来的一种新型高性能材料，其粒子尺寸在1～100nm，表面能和表面张力随粒径的下降急剧增大而使其具有块状材料所不具备的量子尺寸效应、体积效应、表面效应和宏观隧道效应。

与常规材料相比，纳米二氧化钛具有比表面积大、磁性强、光吸收性好、表面活性大、热导性好、分散性好等独特的性能，同时还具有光化学性质稳定、催化效率高、氧化能力强、无毒、价格便宜等优点，在化妆品、塑料、涂料、精细陶瓷、催化剂及环保领域应用广泛。

无机抗菌剂纳米二氧化钛是一种N型半导体，受到波长小于387.5nm 的紫外光的照射时，价带上的电子跃迁到导带，激发电离出电子同时产生正电性的空穴，产生电子–空穴对(e--h+)，并与其表面吸附的O2 和OH- 作用生成超氧化物阴离子自由基O2-和羟基自由基·OH，新生成的这两种自由基非常活泼，当遇到细菌时直接攻击细菌的细胞壁、细胞膜或细胞内的组成成分，对绿脓杆菌、大肠杆菌、金黄葡萄球菌、沙门氏菌、牙枝菌和曲菌及癌细胞等有很强的杀灭能力。

以·OH为例，·OH有很强的氧化能力，它攻击有机物的不饱和键或抽取其氢原子，反应产生的新自由基将会激发链式反应，致使细菌蛋白质的多肽链断裂和糖类解聚，杀死细菌并使之分解。

美国得克萨斯大学研究人员将大肠杆菌和纳米二氧化钛混合液在大于380nm 的光线下照射，发现大肠杆菌以一级反应动力方程被迅速杀死。

东森公司研制的纳米二氧化钛对23 种有害细菌具有明显的杀菌、抑菌效果。

日本已经开发出了用纳米二氧化钛被覆的抗菌陶瓷品，其制造工艺是先将纳米二氧化钛加水制成浆料，涂在陶瓷砖表面，经高温锻烧即得到1cm厚具有杀菌性能的纳米二氧化钛薄膜产品。

该产品在光照射下能完全杀死表面细菌；若要使其在微弱光下亦有抗菌性能，可在纳米二氧化钛浆料中添加银、铜离子化合物。

添加约1%纳米二氧化钛的抗菌塑料，可广泛应用于食品包装、电器、家具、餐具、公共设施等，以防止病菌的繁殖和交叉感染。

二氧化钛的压电系数

二氧化钛的压电系数
二氧化钛是一种重要的无机非金属材料，具有良好的光学、电学、力学等性能，在许多领域都有广泛的应用。

二氧化钛的压电系数是指在压力作用下，其表面产生电荷的能力。

不同的二氧化钛材料可能具有不同的压电系数。

早期使用的压电陶瓷材料是钛酸钡（BaTiO3），它是由碳酸钡和二氧化钛按一定比例混合后烧结而成的，其压电系数约为石英的50倍。

需要注意的是，二氧化钛的压电系数会受到许多因素的影响，如材料的纯度、晶体结构、制备方法、温度等。

因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的二氧化钛材料，并进行相应的测试和评估。

二氧化钛纳米材料的应用

二氧化钛纳米材料的应用应用领域:纳米二氧化钛有很强的吸收紫外线能力、奇特的颜色反应、良好的热稳定性、化学稳定性和较好的光学、力学以及电学各个方面的特性，其中锐钛矿有较高催化效率，金红石型结构稳定有比较强的覆盖力、着色力和紫外吸收能力。

因此在催化剂载体、紫外吸收剂、光敏催化剂、护肤品防晒、塑料薄膜制品、水处理、特种陶瓷等多种领域具有广泛的应用。

（1）功能建材因纳米二氧化钛具有较高的催化活性，可以制成光触媒产品，在光催化作用下可抗菌、除臭、分解空气/水中的有机污染物，同时可以重复利用，此特点在功能建材领域的应用前景巨大，其制成的家具、涂料等对室内空气净化（除甲醛、硫化氢等有毒气体）具有绿色、节能的特点，是新时代绿色净化的佼佼者。

同时，纳米二氧化钛还具有超亲水性，材料表面不易形成水珠，可应用于玻璃、陶瓷等表面进行防雾，应用于瓷砖表面还可实现自清洁功能。

图1 二氧化钛催化剂载体（2）传感器研究表明，二氧化钛可用于检测汽车尾气中的氧含量，利用纳米二氧化钛此特性可对汽车发动机的效率进行评估，在4S店中的检测、汽车制造厂中新产品的研发及验收等领域具有巨大的作用及潜力。

图2 气体浓度监测传感器（3）电池纳米二氧化钛可用于锂离子电池材料的改性，改性后的锂离子电池具有快速充放电、高容量、稳定性高等特点，具有很好的应用前景。

同时因纳米二氧化钛具有光电转换率高，可大大提高太阳能电池的转换效率，相同条件下在电池中储存的能量大大提高。

图3 锂离子电池（4）化妆品作为化妆品填料，纳米二氧化钛的肤色修饰效果非常好，还可以反射紫外线，是紫外线的天然屏蔽产品，因此在化妆品领域具有很大的发展前途。

图4 化妆品填料（5）生物材料纳米二氧化钛对人体无毒，经纳米二氧化钛增强的仿生陶瓷，如假肢等，可有效替代残疾人的受伤部位。

图5 医用陶瓷（6）3D打印以前3D打印技术所制作的产品都是惰性的，目前有科学家将纳米二氧化钛掺入到3D打印的聚合物中，打印出来的物品具有了化学活性，这一独特性让纳米二氧化钛在3D打印领域表现出巨大的发展潜力，让3D打印技术上升了一个维度。

纳米二氧化钛抗菌陶瓷的制备研究

66囱魁科技2021年•第1期纳米二氧化钛抗菌陶瓷的制备研究唐楷②代高芬①巫沅恒①①隆昌华恒玻陶科技有限公司②四川恒保森新材料有限公司近年来，国内外研究人员对于无机抗菌陶瓷产品研究不断深入，产品广泛适用于医院、厨房、卫生间等。

本文综述了纳米二氧化钛抗菌陶瓷的制备研究和发展趋势，提出以纳米TiO?作为抗菌剂主体，同时掺杂金属离子将其光响应范围拓展到可见光区以提高其量子效率，使DO?在可见光区具备光催化性能，进而开发一类新型抗菌陶瓷。

近年来，国内外在光催化型抗菌材料领域发展迅速，其中，纳米T©是一种非常好的光催化抗菌材料，具有光催化活性高、稳定性好、对人体无害、成本低等优点「吧因此，将纳米TiO应用到抗菌陶瓷行业，可以既保持原有陶瓷使用功能，具有良好的抗冲击性、耐磨性和耐酸碱的性能葺又可以具备消毒、除臭、灭菌等功能，能有效杀灭与人体接触时残留的大肠杆菌及其他有害细菌巾，具有巨大的经济和社会效益。

1国内外研究现状US10045538B2《具有抗菌性能的陶瓷釉料》公开了一种抗菌陶瓷釉的成分，包含一个或多个抗菌剂进行处理。

专利披露了制作方法和使用的釉色成分，以及基质的抗菌机理。

抗菌剂包括金属氧化物，同时披露了抗菌剂在烧结过程中产生抗菌作用的机制。

US5151122A《生产抗菌陶瓷材料的方法》公开了一种抗菌陶瓷材料的生产方法，该抗菌陶瓷材料中基材含有轻磷灰石结构，同时含有磷酸钙、磷酸氢钙、碳酸钙、硅酸钙、沸石等材料的一种或多种组分。

抗菌金属成分主要为银、铜和锌，同时也阐述了如何在烧结过程中保持产生抗菌作用的机制。

JP2002060285A《抗菌陶瓷器的制造方法》公开了一种低成本制造具有优秀抗菌性的陶瓷的方法。

通过在陶瓷质地坯料的表面，或在陶瓷质地坯料表面上形成的釉层的表面，附着含有抗菌金属和威抗菌金属的化合物的液状体，然后烧制成抗菌性陶瓷。

JP2005022927A《抗菌陶瓷和硼砂器》公开了一种抗菌陶瓷的制造方法，即制造一种釉层含有无机系抗菌药物的抗菌性的陶瓷、搪瓷器皿。

亚氧化钛导电陶瓷电极材料（全方位介绍）

亚氧化钛导电陶瓷电极材料（全⽅位介绍）亚氧化钛导电陶瓷电极材料化学电源与电极材料亚氧化钛是⼀种新能源材料,具有超导电的性质,亚氧化钛可以做电池的电极材料,具有低碳,环保等性能.亚氧化钛在⽔和树脂中具有良好的分散性能,亚氧化钛可以⼴泛应⽤于电池,电极,电池薄膜等电⼦⾏业.亚氧化钛材料环保⽆毒,符合⾷品级安全标准,不会对⽪肤产⽣损害,符合低碳经济的发展需求.作为⼀种将化学能转化为电能的装置，化学电源是解决当前全球能源短缺的途径之⼀提⾼化学电源的能量转化效率和充放电性能，增加必能，延长使⽤寿命，降低⽣产成本和贵重⾦属催化剂的使⽤量，减少环境污染等，是化学电源领域的⾸要任务。

电极是化学电源的核⼼部分之⼀，电极材料的优劣直接关系到化学电源的综合性能。

亚氧化钛是⼀种全新的节能⾼效环保型电极材料。

对电极材料的基本要求·优良的导电性能；·⾼的耐酸碱腐蚀性和耐磨损性；·电极反应特性的稳定性和耐久性；·良好的催化活性或与催化剂的相容性；·适当的体积密度和机械强度；·活化物及原料的可回收性；·⽆毒或低毒性及环境相容性；·原料来源充分；·⽣产成本低廉；亚氧化钛（Ti4O7）陶瓷电极材料亚氧化钛陶瓷电极材料是由称作Magneli相的不同价态的氧化钛所组成的多晶⽆机材料。

Magneli相是⼀系列⾮化学计量氧化钛的通称，其通式可表述为TinO2n-1(4≤n≤10)，包括Ti4O7,Ti5O9等亚氧化钛相。

Magneli相不是⼆氧化钛的掺杂物或者TiOx(X<2)的混合物，⽽是晶体结构稳定的⾮化学计量氧化物。

其晶体结构可以看做是以⾦红⽯型⼆氧化钛为母体，每n层为⼀个氧缺失层所构成。

如Ti4O7，其每3层TiO2后为⼀个TiO 层。

⾃上世纪⼋⼗年代以来，对以Ti4O7为主晶相的陶瓷电极材料的物理化学和电化学性能已进⾏了⼴泛的研究，对其⽣产制造⼯艺和应⽤也进⾏了深⼊的探索。