[發明專利]一種抗壓型低導熱氧化鋁空心球的制備方法

在審

• 申請號: 201711489109.6
• 申請日: 2017-12-30
• 公開（公告）號: CN108046780A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 袁春華;楊明忠;張建初
• 申請（專利權）人: 袁春華
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/622;C04B35/626
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及隔熱耐火材料制備技術領域，具體涉及一種抗壓型低導熱氧化鋁空心球的制備方法。本發明以氫氧化鋁溶液為基材，膠體碳球粉末、鎂鋁尖晶石和納米硫酸鋇粉末作為補強劑，并輔以硼酸和聚乙二醇等制備得到抗壓強度低導熱氧化鋁空心球，首先以葡萄糖為前驅物，在分散劑的作用下均勻分散在基材中，在焙燒過程中，殼層中的鋁在高溫條件下轉變為氧化鋁，從而降低氧化鋁空心球的密度和熱導率，氧化鋁在玻璃中能提高玻璃的化學穩定性以及增加其機械強度，并能降低玻璃的析晶傾向和降低玻璃的熱膨脹系數，進一步提高玻璃熔體的粘度，顯著提高氧化鋁空心球的抗壓強度，進一步提高氧化鋁空心球的抗壓強度，具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明涉及隔熱耐火材料制備技術領域，具體涉及一種抗壓型低導熱氧化鋁空心球的制備方法。

背景技術

在傳統能源日益枯竭而新能源發展緩慢的今天，當前最迫切的任務是開發輕質、高強、熱震穩定性好、使用溫度高能滿足輕質結構高溫爐所需的內襯材料，改變傳統的超高溫窯爐由于采用重質結構而存在的熱容量大、升溫速率低、能耗大、使用壽命短、中期維修量大等缺點，節約能源，降低能耗，為人類可持續發展服務。

氧化鋁空心球是一種新型的高溫隔熱材料，它是用工業氧化鋁在電爐中熔煉吹制而成的，晶型為a-Al2O3微晶體。目前，氧化鋁空心球的制備方法有：模板法、水熱法、噴霧熱分解法、超聲波法等方法，其中比較流行的是模板法。以氧化鋁空心球為骨料，α-氧化鋁粉為基質，添加適量結合劑，經成型、干燥和燒成制備而成，可制成各種形狀制品。最高使用溫度可達1800℃，制品機械強度高，為一般輕質制品的數倍，而體積密度僅為剛玉制品的二分之一。氧化鋁空心球隔熱制品具有良好的耐火性能、較高的強度及優良的隔熱性能，常用作中高溫及超高溫熱工窯爐的工作中充當保溫材料，可以減少熱量損失、加快升溫速度從而降低能源消耗，節約生產成本。

目前，氧化鋁空心球中氧化鋁純度較高，在制備過程中由于熔體粘度較低，制備出的空心球球壁較薄，造成耐壓強度較低，在成型過程以及震動澆注過程中空心球容易發生破損，從而限制了氧化鋁空心球在許多領域中的應用。市場上生產的氧化鋁空心球一般都是用熔化法吹制成球的，其熔化所需的高溫導致耗能高、工藝過程復雜、成本高，氧化鋁空心球產物粒徑較小且極易破碎，實用性較差。氧化鋁空心球在高溫燒結后基質呈致密狀態，導致氧化鋁空心球隔熱制品密度大（1.4～1.6g/cm3），熱導率高，蓄熱大，最終造成高溫工業能耗過高。針對上述問題，專利申請（201410434384）向氧化鋁基質中引入氣孔實現氧化鋁空心球制品的低密度和低熱導率，但是多孔氧化鋁基質導致氧化鋁空心球制品強度較低，燒結過程中坯體收縮率過大（5～8%），易開裂、變形導致成品率低等問題。

但是因此，研制出一種能夠解決上述性能問題的空心球非常有必要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題：針對目前普通氧化鋁空心球存在耐壓強度低，在高溫燒結后基體呈致密狀態，導致氧化鋁空心球的密度較大、熱導率過高，并造成高溫工業能耗過高，滿足不了市場要求的缺陷，提供了一種抗壓型低導熱氧化鋁空心球的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用如下所述的技術方案是：

一種抗壓型強度低導熱氧化鋁空心球的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：

（1）稱取60～80g葡萄糖倒入帶有1～2L去離子水的燒杯中混合攪拌，得到自制葡萄糖溶液，再將自制葡萄糖溶液置于反應釜中攪拌反應，得到反應液，離心分離，去除上清液，得到沉淀固體，用無水乙醇沖洗沉淀固體，最后將沖洗后的沉淀固體放入烘箱中烘干，自然冷卻至室溫，研磨出料，得到膠體碳球粉末；