本申請(qǐng)涉及超細(xì)研磨介質(zhì)材料，尤其涉及一種具有高球形度的氧化鋁陶瓷微珠坯體及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、氧化鋁型研磨微珠一方面可以作為氧化鋁與氮化鋁的研磨介質(zhì)，另一方面可以用于色譜吸附劑、催化劑或催化劑載體等領(lǐng)域。目前氧化鋁研磨微珠制備技術(shù)所制備得到的氧化鋁微珠存在球形度不高的缺點(diǎn)，這會(huì)促使氧化鋁微珠存在磨耗高、容易破碎等缺點(diǎn)，因此急需開展氧化鋁坯體成型制備技術(shù)研究。

2、目前氧化鋁陶瓷微珠的成型工藝主要有滾動(dòng)成型法、滴定成型法和噴霧成型法三種；但是這三種方法制備得到氧化鋁微珠坯體都存在球形度差等問題，難以滿足高純超細(xì)粉體的研磨需求。

3、現(xiàn)階段氧化鋁陶瓷微珠的成型工藝中：(1)滾動(dòng)成型法的流程包括：先預(yù)制晶種，再通過噴水霧、添加粉料等一系列措施，再將氧化鋁陶瓷漿料循環(huán)往復(fù)在筒壁上滾動(dòng)，以最終形成小球；該方法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行、投資較少并且能夠大批量生產(chǎn)。(2)滴球成型法的流程包括：將氧化鋁溶膠滴入到油層(油層通常使用石蠟、礦物油等)，依靠氧化鋁溶膠在油層的表面張力作用而形成球形的溶膠顆粒，隨后溶膠顆粒在氨水溶液中凝膠化，以形成凝膠顆粒，最后將凝膠顆粒干燥、再煅燒形成球形氧化鋁；該方法的優(yōu)點(diǎn)是小球成型后的粒徑穩(wěn)定，并且該方法能夠制備直徑<1mm的小球。(3)噴霧造粒法的流程包括：先將氧化鋁粉體研磨成漿，以得到氧化鋁料漿，再將流動(dòng)性好的氧化鋁料漿在150℃～240℃溫度下經(jīng)過噴霧造粒成型，以得到球形氧化鋁；該方法優(yōu)點(diǎn)是能夠制備粒度在0.1mm以下的微球。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N具有高球形度的氧化鋁陶瓷微珠坯體及其制備方法，以解決如下技術(shù)問題：如何提高氧化鋁微珠坯體的球形度。

2、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N具有高球形度的氧化鋁陶瓷微珠坯體的制備方法，所述制備方法包括：

3、將氧化鋁陶瓷料漿、分散劑和粘結(jié)助劑進(jìn)行混合，以得到陶瓷微珠坯體料漿；

4、使所述陶瓷微珠坯體料漿滴落于具有超疏水介質(zhì)的載具表面，同時(shí)在預(yù)設(shè)振動(dòng)條件下進(jìn)行滾動(dòng)成型，以得到氧化鋁陶瓷微珠生坯；

5、對(duì)所述氧化鋁陶瓷微珠生坯進(jìn)行干燥，以得到氧化鋁陶瓷微珠坯體；

6、其中，所述預(yù)設(shè)振動(dòng)條件包括預(yù)設(shè)振動(dòng)頻率和預(yù)設(shè)振動(dòng)時(shí)間，所述預(yù)設(shè)振動(dòng)頻率≥100次/min，所述預(yù)設(shè)振動(dòng)時(shí)間≥3min。

7、可選的，所述預(yù)設(shè)振動(dòng)頻率為100次/min～200次/min，所述預(yù)設(shè)振動(dòng)時(shí)間為3min～15min。

8、可選的，所述超疏水介質(zhì)的種類包括以下至少一種：

9、納米涂層、納米纖維、超疏水金屬材料和超疏水涂膜。

10、可選的，所述分散劑和所述氧化鋁陶瓷料漿的質(zhì)量比為1％～10％。

11、可選的，所述分散劑包括以下至少一種：

12、磷酸脂類、改性聚合類分散劑和聚羧酸鹽類分散劑。

13、可選的，所述粘結(jié)助劑和所述氧化鋁陶瓷料漿的質(zhì)量比為7％～15％。

14、可選的，所述粘結(jié)助劑包括以下至少一種：

15、聚乙烯醇、環(huán)氧樹脂和丙烯酸。

16、可選的，所述陶瓷微珠坯體料漿的固含量為60％～80％。

17、可選的，所述干燥的溫度為100℃～130℃，所述干燥的時(shí)間≥7h。

18、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N具有高球形度的氧化鋁陶瓷微珠坯體，所述氧化鋁陶瓷微珠坯體是由第一方面所述的制備方法所制備得到的，所述氧化鋁陶瓷微珠坯體的球形度≥0.90。

19、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

20、本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種具有高球形度的氧化鋁陶瓷微珠坯體的制備方法，包括：將氧化鋁陶瓷料漿、分散劑和粘結(jié)助劑進(jìn)行混合，以得到陶瓷微珠坯體料漿；使所述陶瓷微珠坯體料漿滴落于具有超疏水介質(zhì)的載具表面，同時(shí)在預(yù)設(shè)振動(dòng)條件下進(jìn)行滾動(dòng)成型，以得到氧化鋁陶瓷微珠生坯；對(duì)所述氧化鋁陶瓷微珠生坯進(jìn)行干燥，以得到氧化鋁陶瓷微珠坯體；其中，所述預(yù)設(shè)振動(dòng)條件包括預(yù)設(shè)振動(dòng)頻率和預(yù)設(shè)振動(dòng)時(shí)間，所述預(yù)設(shè)振動(dòng)頻率≥100次/min，所述預(yù)設(shè)振動(dòng)時(shí)間≥3min。將氧化鋁陶瓷料漿、分散劑和粘結(jié)助劑進(jìn)行混合，可以提高氧化鋁陶瓷料漿的分散性和粘結(jié)性，以提高化鋁陶瓷料漿的界面張力，從而可以得到具有足夠界面張力的陶瓷微珠坯體料漿；另外預(yù)設(shè)振動(dòng)條件可以包括預(yù)設(shè)振動(dòng)頻率和預(yù)設(shè)振動(dòng)時(shí)間，以及預(yù)設(shè)振動(dòng)頻率可以是≥100次/min，以及預(yù)設(shè)振動(dòng)時(shí)間可以是≥3min，可以基于超疏水介質(zhì)所具有的“荷葉自潔效應(yīng)”的特性，在超疏水介質(zhì)的表面作用力下，具有足夠界面張力的陶瓷微珠坯體料漿會(huì)受到界面張力和表面作用力的相互作用而不斷滾動(dòng)，再配合振動(dòng)方式可以促使陶瓷微珠坯體料漿形成均勻的球狀液滴，均勻的球狀液滴經(jīng)過后續(xù)干燥后可以促使陶瓷微珠坯體料漿形成均勻球形的氧化鋁微珠坯體。

技術(shù)特征：

1.一種具有高球形度的氧化鋁陶瓷微珠坯體的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)振動(dòng)頻率為100次/min～200次/min，所述預(yù)設(shè)振動(dòng)時(shí)間為3min～15min。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述超疏水介質(zhì)的種類包括以下至少一種：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述分散劑和所述氧化鋁陶瓷料漿的質(zhì)量比為1％～10％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的制備方法，其特征在于，所述分散劑包括以下至少一種：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述粘結(jié)助劑和所述氧化鋁陶瓷料漿的質(zhì)量比為7％～15％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的制備方法，其特征在于，所述粘結(jié)助劑包括以下至少一種：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述陶瓷微珠坯體料漿的固含量為60％～80％。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述干燥的溫度為100℃～130℃，所述干燥的時(shí)間≥7h。

10.一種具有高球形度的氧化鋁陶瓷微珠坯體，其特征在于，所述氧化鋁陶瓷微珠坯體是由權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述的制備方法所制備得到的，所述氧化鋁陶瓷微珠坯體的球形度≥0.90。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及超細(xì)研磨介質(zhì)材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有高球形度的氧化鋁陶瓷微珠坯體及其制備方法；所述制備方法包括：將氧化鋁陶瓷料漿、分散劑和粘結(jié)助劑進(jìn)行混合，以得到陶瓷微珠坯體料漿；使陶瓷微珠坯體料漿滴落于具有超疏水介質(zhì)的載具表面，同時(shí)在預(yù)設(shè)振動(dòng)條件下進(jìn)行滾動(dòng)成型，以得到氧化鋁陶瓷微珠生坯；對(duì)氧化鋁陶瓷微珠生坯進(jìn)行干燥，以得到氧化鋁陶瓷微珠坯體；預(yù)設(shè)振動(dòng)條件包括預(yù)設(shè)振動(dòng)頻率和預(yù)設(shè)振動(dòng)時(shí)間，預(yù)設(shè)振動(dòng)頻率≥100次/min，預(yù)設(shè)振動(dòng)時(shí)間≥3min；該制備方法基于超疏水介質(zhì)所具有的“荷葉自潔效應(yīng)”的特性，可以促使陶瓷微珠坯體料漿形成球形度普遍在0.94以上的氧化鋁微珠坯體。

技術(shù)研發(fā)人員：王琳,楊叢林,李凡,樊慧芳,王勇,常凱,楊杰文,張曉強(qiáng),周薛霞,錢龍,寧逸博,王李寧
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鋁山東有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21