[發(fā)明專利]一種基于鍶鐵氧體的人造雪的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310683733.5
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN103710001A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊金龍;吳甲民;張笑妍;王亞利
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學
• 主分類號: C09K3/24
• 分類號: C09K3/24
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 朱琨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于鍶鐵氧體的新型人造雪的制備方法，屬于無機非金屬材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，滑雪運動逐漸得到了人們的喜愛。然而，由于受到季節(jié)和地域的限制，滑雪運動并不能得到廣泛的開展。目前，人們已經(jīng)研發(fā)出了一些人造雪，如將水冷凍成雪或者用外形與雪相似的材料代替雪等等。然而，這些人造雪都不能從根本上解決滑雪運動的實際需求。研究發(fā)現(xiàn)，燒結(jié)過的鍶鐵氧體小球在充磁后具有良好的自團聚性和阻尼分散性，但是它自身呈黑色且表面潤滑性不夠好。若對其進行表面包覆處理，則有望制備出具有類似天然雪特性的新型人造雪。到目前為止，研究人員已經(jīng)在燒結(jié)后的鍶鐵氧體小球的基礎(chǔ)上，采用不同方法對其進行包覆。一種方法是首先將包覆粉體制備成漿料，再將燒結(jié)后的鍶鐵氧體小球浸入其中，使鍶鐵氧體小球表面被包覆粉體漿料充分包裹，經(jīng)過干燥、燒結(jié)，最終得到包覆后的鍶鐵氧體小球。然而，在實驗中發(fā)現(xiàn)，包覆粉體制成的漿料很難與燒結(jié)后的鍶鐵氧體小球良好結(jié)合，而且從漿料中取出的鍶鐵氧體小球非常容易相互粘連，燒結(jié)后得到樣品的整體包覆效果不好。另一種方法是首先在燒結(jié)后的鍶鐵氧體小球表面包覆粉體，經(jīng)過燒結(jié)，最終得到包覆后的鍶鐵氧體小球。然而，在噴水、灑粉的包覆過程中發(fā)現(xiàn)，燒結(jié)后的鍶鐵氧體小球與包覆粉體的結(jié)合特性不夠好，而且在燒結(jié)得到的樣品表面，有時還會出現(xiàn)部分析出物質(zhì)，從而影響整體的包覆效果。此外，在上述兩種包覆方法中都先后涉及到了兩次燒結(jié)，其制備工藝比較復雜，制備成本相對較高。

為了解決這些問題，本發(fā)明用粉體直接對鍶鐵氧體球形素坯進行包覆，將鍶鐵氧體球形素坯燒結(jié)與包覆粉體燒結(jié)一次完成，這樣不但可以有效改善整體包覆效果，而且可以降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，便于工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

一種基于鍶鐵氧體的新型人造雪的制備方法，首先將鍶鐵氧體粉體經(jīng)干壓成型技術(shù)制備成鍶鐵氧體球形素坯，干壓成型的粘結(jié)劑為水、乙醇或1-10wt%的聚乙烯醇水溶液，粘結(jié)劑質(zhì)量為鍶鐵氧體粉體質(zhì)量的1-10%；再用粉體包覆鍶鐵氧體球形素坯，經(jīng)燒結(jié)、過篩、清洗、烘干后，最終得到用于制備新型人造雪的鍶鐵氧體小球。

上述鍶鐵氧體球形素坯的直徑為1-10mm。

對上述鍶鐵氧體球形素坯進行包覆的方法為：首先將所述鍶鐵氧體球形素坯均勻分散在10-80目的篩子上，然后在鍶鐵氧體球形素坯表面均勻噴水并振動篩子，使其表面充分濕潤，但又不相互粘連，隨后灑粉體并振動篩子，使粉體均勻包覆在鍶鐵氧體球形素坯表面；重復噴水并振動篩子、灑粉體并振動篩子，直到獲得粉體均勻包覆的鍶鐵氧體球形素坯，包覆層的厚度通過控制包覆次數(shù)來調(diào)控。

上述粉體的包覆厚度為鍶鐵氧體球形素坯直徑的3-20%。

上述粉體由15-70wt%的SiO₂、5-30wt%的ZrO₂、10-20wt%的Al₂O₃、10-20wt%的CaO、5-15wt%的BaO組成。

上述粉體是按以下方法制備而成：將SiO₂、ZrO₂、Al₂O₃、CaO、BaO混合后進行球磨，烘干球磨后的漿料，過篩后得到粉體。

上述燒結(jié)的具體工藝為：將包覆有粉體的鍶鐵氧體球形素坯均勻分散到Al₂O₃粉體中，在1000-1300℃進行燒結(jié)，保溫時間為10-240min。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點：本發(fā)明采用一次性燒結(jié)工藝制備出整體包覆效果良好的鍶鐵氧體小球，改善了其表面狀態(tài)，制備的新型人造雪表面雪白且光澤性好，包覆層與基體結(jié)合良好，機械強度高，使用壽命長，充磁后的新型人造雪具有良好的自團聚性、阻尼分散性和潤滑性，具有類似于天然雪的特性。此外，該方法有效簡化了制備工藝，降低了制備成本，便于工業(yè)化生產(chǎn)。

具體實施方式

下面通過具體實施例來詳細說明本發(fā)明，但并不因此而限制本發(fā)明的內(nèi)容。

實施例1：

本實施例中所用粉體由15wt%的SiO₂、30wt%的ZrO₂、20wt%的Al₂O₃、20wt%的CaO、15wt%的BaO組成，按照上述配比稱量好各類成分的粉末，球磨、烘干并過篩后，得到粉體。