[發明專利]一種磨粒/氧化鋁核殼結構的復合磨粒及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201210210174.1
• 申請日: 2012-06-21
• 公開（公告）號: CN102719220A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 朱永偉;劉蘊鋒;李軍;唐曉驍;李標;付杰;墨洪磊;左敦穩
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: C09K3/14
• 分類號: C09K3/14
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 瞿網蘭;傅婷婷

1.一種磨粒/氧化鋁核殼結構的復合磨粒，其特征在于該復合磨粒內核選自作為磨粒的金剛石、碳化物、氧化物或硼化物中的一種或多種，外殼為氧化鋁包覆層。

2.根據權利要求1所述的磨粒/氧化鋁核殼結構的復合磨粒，其特征在于所述的內核選自金剛石、立方氮化硼、碳化硅、碳化硼、氧化鋁、氧化硅中的一種或多種，其粒徑為5nm～500μm，包覆層氧化鋁質量為復合磨粒質量的1～52％。

3.根據權利要求2所述的磨粒/氧化鋁核殼結構的復合磨粒，其特征在于所述的復合磨粒主要通過如下步驟制備得到：

（1）將預處理后的內核磨粒粉體加入到pH值為3～8的緩沖液中，配制成內核磨粒質量分數為5～15％的水溶液，超聲分散1h后，升溫至50～80℃；

（2）將包覆物前驅體配制成0.05～0.4mol/L的溶液，逐滴加入到步驟（1）制備的內核磨粒質量分數為5～15％的水溶液中并劇烈攪拌，保持溶液pH值恒定，攪拌方式為機械攪拌；

（3）將上一步反應物離心，沉淀溶于酒精，超聲分散后經120℃烘干24h，300～550℃熱處理1h以上，得到所述的磨粒/氧化鋁核殼結構的復合磨粒。

4.根據權利要求3所述的磨粒/氧化鋁核殼結構的復合磨粒，其特征在于所述的緩沖液根據包覆體系所需的pH值進行選擇鄰苯二甲酸、氫氧化鈉、六次甲基四胺、氨水、鹽酸、醋酸、鄰苯二甲酸氫鉀、醋酸鈉、磷酸氫鈉中的一種或幾種用水配制而成。

5.根據權利要求3所述的磨粒/氧化鋁核殼結構的復合磨粒，其特征在于所述的包覆物前驅體為AlCl₃或Al(NO₃)₃中的一種或兩種。

6.權利要求1所述的磨粒/氧化鋁核殼結構的復合磨粒的制備方法，其特征在于包含如下步驟：

（1）將預處理后的內核磨粒粉體加入到pH值為3～8的緩沖液中，配制成內核磨粒質量分數為5～15％的水溶液，超聲分散1h后，升溫至50～80℃；

（2）將包覆物前驅體配制成0.05～0.4mol/L的溶液，逐滴加入到步驟（1）制備的內核磨粒質量分數為5～15％的水溶液中并劇烈攪拌，保持溶液pH值恒定，攪拌方式為機械攪拌；

（3）將上一步反應物離心，沉淀溶于酒精，超聲分散后經120℃烘干24h，300～550℃熱處理1h以上，或不經熱處理，得到所述的磨粒/氧化鋁核殼結構的復合磨粒；

其中，所述的內核磨粒選自作為磨粒的金剛石、碳化物、氧化物或硼化物中的一種或多種，所述的包覆物前驅體為AlCl₃或Al(NO₃)₃中的一種或兩種。

7.根據權利要求6所述的復合磨粒的制備方法，其特征在于所述的內核磨粒選自金剛石、立方氮化硼、碳化硅、碳化硼、氧化鋁、氧化硅中的一種或多種，其粒徑為5nm～500μm。

8.根據權利要求6所述的復合磨粒的制備方法，其特征在于所述的緩沖液由鄰苯二甲酸、氫氧化鈉、六次甲基四胺、氨水、鹽酸、醋酸、鄰苯二甲酸氫鉀、醋酸鈉、磷酸氫鈉中的一種或幾種組成。

9.根據權利要求6所述的復合磨粒的制備方法，其特征在于步驟（2）所述的攪拌轉速為1000～1500rpm。

10.權利要求1所述的磨粒/氧化鋁核殼結構的復合磨粒在制備金屬基、樹脂基、陶瓷基固結磨具中應用。