RA95型釉用活性氧化鋅 第二代
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RA95型釉用活性氧化鋅 第二代

RA95 型釉用活性氧化鋅技術介紹說明書
—— 重新定義陶瓷釉料性能邊界
傳統氧化鋅的極限,只是雙相鋅基異構體材料的起點
一、產品研發背景與技術起源
陶瓷產業綠色化、高端化轉型對基礎材料提出更高要求。傳統煅燒氧化鋅(99%~99.5%)面臨三大痛點:
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高溫缺陷:單質鋅殘留導致釉面溶洞(490℃液態鋅穿透)、針孔(907℃鋅揮發)及窯爐結瘤;
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性能局限:助熔效率低、釉漿懸浮穩定性差,影響優等品率;
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環保壓力:鉛鎘溶出量高,難以滿足國際健康環保標準。
RA95 研發始于航天材料技術轉化,通過量子尺寸效應實現納米級氧化鋅半導體重構。公司與高校產學研團隊合作,歷時近十年完成航空材料民用化改造,首創雙相鋅基異構體超構材料,2019 年推出首代產品,現已迭代至第八代。
二、核心技術原理與創新突破
1. 材料基因革新:雙相協同架構
分子式:[(ZnO)?(Si?,Mg?,Znc,R??)
Al?O?z]?
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氧化鋅相(0.2≤x≤0.98):構建電子傳輸通道,優化紫外光響應(λ=365nm,x=0.8 時);
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尖晶石相(0.9≤z≤1.1):Si/Mg/ 稀土摻雜形成 “熱力學三角” 結構,強化晶格穩定性與高溫流動性。
通過精準調控光學帶隙(3.2–3.4eV)與電子遷移率(120cm2/(V?s))根治晶格缺陷。
2. 工藝突破:雙氣氛梯度煅燒技術
階段
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工藝參數
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核心作用
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關鍵成果
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預晶化階段
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800℃,CO?/N?=3:7
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抑制氧空位生成
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氧空位濃度 < 101?cm?3,晶核尺寸~20nm
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活化階段
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1200℃,5% H?/Ar 氣氛
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構建 Al-O-Zn 梯度鍵合界面
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結合能 2.3J/m2,晶粒均勻性 CV 值≤8%
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實現單質鋅殘留歸零,消除釉面缺陷及窯爐結瘤(ZnO?ZnS 沉積速率歸零)。
3. 表面改性:銨基鋅硅酸鹽包覆
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改變亞納米晶粒高溫分子運動性能,提升瞬熔活性;
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常溫呈現高溫黃橙色特征,預示蓄能活性增強。
三、性能優勢與應用效果
1. 核心性能指標
參數
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RA95
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傳統氧化鋅
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提升效果
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粒徑分布
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D50≈6.5μm (2000 目)
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D50>10μm
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分散性 + 50%
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重金屬含量
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Pb≤0.001%, Cd≤0.0005%
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Pb≥0.04%, Cd≥0.00009%
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鉛鎘溶出量 - 90%
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紫外線遮蔽率
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≥98%
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<80%
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抗菌自潔功能強化
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2. 釉料應用六大優勢
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高效助熔:高溫熱導率 + 40%,釉面黏度 - 20~30%,燒成溫度降低 50℃,適用溫度范圍拓寬至 1150-1230℃。
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發色增強:Zn2?極化硅氧四面體,顯色度 + 15%~20%,部分釉料減量 30% 使用仍達鮮艷效果。
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釉漿穩定:Zeta 電位 + 15mV,懸浮穩定性 ×3 倍,釉漿觸變率歸零。
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缺陷控制:針孔缺陷率從 3.2% 降至 < 0.3%,優等品率突破 92%。
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功能附加:光催化實現 99.99% 抗菌率(大腸桿菌 / 金黃色葡萄球菌),甲醛降解率 98%。
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成本優化:1:1 替代傳統氧化鋅,釉料綜合成本降低 20% 以上。
四、質量保障與綠色制造
1. 智能質控體系
三級檢測體系:
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成分檢測:ICP-OES 分析 ZnO 純度,XRD 篩查單質鋅(<0.03%);
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過程控制:在線校準氧化鋅相 / 鋅基尖晶石相摩爾比(1.05±0.05),Minitab 優化煅燒曲線;
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終端驗證:9 項核心測試(SEM 晶粒均勻性及與釉料粒徑級配度 > 95%)。
2. 全生命周期減碳
環節
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技術措施
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減碳成效
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生產端
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美式連續直接法 + 余熱循環
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單位能耗 - 22%,碳排放≤0.85tce/t
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應用端
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燒成溫度降 50℃
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單窯線年減排 CO? 800 噸
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循環端
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鋅基廢料閉環再生(回收率 95%)
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年節約礦產資源 1.2 萬噸
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全生命周期碳足跡(PCF)≤1.5kgCO?/kg,達國際領先水平。
五、產業賦能與未來進化
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配方兼容性:市場主流成釉配方 80% 以上可 1:1 替代或微調兼容;
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數據庫支撐:800 + 釉料配方數據庫與 PLS 回歸模型,實現 72 小時配方量產轉化;
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鋅技術 4.0 藍圖:推進綠電轉型(2030 年 100% 綠電)、材料基因庫建設、鋅再生 5R 體系,助力全球陶瓷產業向零碳智造躍遷。
研發理念:以航天材料基因重構陶瓷基礎,以工藝革命終結百年鋅痛。
技術宣言:RA95 不僅是一款材料,更是釉料性能邊界重定義的引擎。
肇慶市新潤豐高新材料有限公司
科技重塑鋅基材料未來