[發(fā)明專利]一種氧化鋁空心微球制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010217412.2
• 申請日: 2010-07-05
• 公開（公告）號: CN101885502A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉敬松;李惠琴;余洪滔
• 申請（專利權(quán)）人: 西南科技大學
• 主分類號: C01F7/30
• 分類號: C01F7/30
• 代理公司: 成都惠迪專利事務(wù)所 51215
• 代理人: 劉勛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料技術(shù)。

背景技術(shù)

氧化鋁空心球是一種新型的高溫隔熱材料，它是用工業(yè)氧化鋁在電爐中熔煉吹制而成的，晶型為a-Al2O3微晶體。以氧化鋁空心球為主體，可制成各種形狀制品，最高使用溫度1800℃，制品機械強度高，為一般輕質(zhì)制品的數(shù)倍，而體積密度僅為剛玉制品的二分之一。在石化工業(yè)氣化爐、炭黑工業(yè)反應(yīng)爐、冶金工業(yè)感應(yīng)電爐等高溫、超高溫窯爐上得到廣泛應(yīng)用，取得了十分滿意的節(jié)能效果。氧化鋁空心球及其制品是一種耐高溫、節(jié)能優(yōu)異的輕質(zhì)耐火材料，在各種氣氛下使用都非常穩(wěn)定。特別是于在1800℃的高溫窯爐上應(yīng)用?？招那蚩捎糜谧龈邷?、超高溫隔熱填料，高溫耐火混凝土輕質(zhì)集料，高溫澆注料等。空心球磚可用于高溫節(jié)能(＞30％)倒焰窯、梭式窯、鉬絲爐、鎢棒爐、感應(yīng)爐、氮化爐等。對于減輕爐體重量，改造結(jié)構(gòu)、節(jié)約材料、節(jié)省能源，均會取得明顯效果。

中國專利200910059651.7“剛玉空心微球的制備方法”公開了一種現(xiàn)有技術(shù)，其缺點是，工藝較為復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種氧化鋁空心微球制備方法，能夠以較低的成本制備出高成品率的氧化鋁空心微球。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，一種氧化鋁空心微球制備方法，其特征在于，包括下述步驟：

a)將分析純硫酸鋁銨[(NH₄)₂Al₂(SO₄)₄·24H₂O]置于磨粉機中磨細，并過800目篩子備用；

b)真空燒結(jié)爐預(yù)熱；

c)將磨細后的硫酸鋁銨粉末裝入噴霧器中，將其霧化；

d)采用壓縮空氣將霧化后的硫酸鋁銨粉末吹入真空燒結(jié)爐中；

e)維持真空燒結(jié)爐內(nèi)的溫度在1000攝氏度以上，保持真空燒結(jié)爐內(nèi)氣壓低于大氣壓；硫酸鋁銨粉末劇烈分解形成多孔氧化鋁粉末，在重力作用下下落，排出的氣體經(jīng)排氣泵排出；排氣泵進氣管前端裝12500目濾網(wǎng)防止固體粉末吸入；

f)真空燒結(jié)爐內(nèi)溫度在1000攝氏度保溫1小時，以使多孔粉末燒成陶瓷空心微球，然后停止加熱，，向真空燒結(jié)爐內(nèi)注入空氣，待溫度降至室溫時即獲得氧化鋁空心微球。

所述步驟b)中，真空燒結(jié)爐內(nèi)預(yù)熱溫度為1200攝氏度。

本發(fā)明的有益效果是，工藝簡單可靠，成本低廉，且成品率高。

以下結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步的說明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明利用的設(shè)備的示意圖。圖中，①壓縮空氣，②霧化器，③連接閥，④排氣泵(前端裝12500目濾網(wǎng))，⑤真空燒結(jié)爐，⑥收集裝置，⑦壓力表。

圖2、3是本發(fā)明制備的空心微球的電鏡照片。圖3為選取的有破裂的微球，表明其為空心。

具體實施方式

參見圖1。

本發(fā)明以硫酸鋁銨[(NH₄)₂Al₂(SO₄)₄·24H₂O]為原料，主要制備設(shè)備為磨粉機、噴霧器、真空燒結(jié)爐等。具體過程為先加熱真空燒結(jié)爐至1000℃-1200℃并保持爐中壓力為負壓(1kPa-5kPa)，然后將硫酸鋁銨粉末置于噴霧器中，經(jīng)噴霧器霧化噴入真空燒結(jié)爐中，霧化后的硫酸鋁銨在真空燒結(jié)爐中急劇分解排出氣體，體積膨脹經(jīng)高溫煅燒后形成氧化鋁空心微球。

具體步驟為：

a)將分析純硫酸鋁銨[(NH₄)₂Al₂(SO₄)₄·24H₂O]置于磨粉機中磨細，并過800目篩子備用；

b)將圖1所示裝置的真空燒結(jié)爐⑤預(yù)熱至1200攝氏度，真空爐排氣泵④關(guān)閉，噴霧器與真空燒結(jié)爐連接閥③關(guān)閉；

c)將磨細后的硫酸鋁銨粉末裝入圖1所示裝置的噴霧器②中將其霧化；

d)開啟噴霧器與真空燒結(jié)爐的連接閥③，并借用壓縮空氣①將霧化后的硫酸鋁銨粉末吹入真空燒結(jié)爐⑤中；

e)維持真空燒結(jié)爐內(nèi)的溫度在1000攝氏度以上，并啟動排氣泵④保持真空燒結(jié)爐內(nèi)氣壓為5kPa。硫酸鋁銨粉末劇烈分解形成多孔氧化鋁粉末，在重力作用下下落，排出的氣體經(jīng)排氣泵排出。排氣泵④進氣管前端裝12500目濾網(wǎng)防止固體粉末吸入。經(jīng)歷的化學反應(yīng)如下：

f)真空爐內(nèi)溫度在1000攝氏度保溫1小時以使多孔粉末燒成陶瓷空心微球，然后停止加熱，排氣泵④關(guān)閉，向真空燒結(jié)爐⑤內(nèi)注入空氣，待溫度降至室溫時取出收集裝置⑥即獲得氧化鋁空心微球。