[發明專利]一種空心莫來石微球及其制備方法

有效

• 申請號: 202010572934.8
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111763080B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 黎兆早;余愷為
• 申請（專利權）人: 深圳市東有新材料科技有限公司
• 主分類號: C04B35/185
• 分類號: C04B35/185;C04B35/622;C04B35/626;C04B35/64;C04B38/00;C08K7/26
• 代理公司: 廣州立凡知識產權代理有限公司 44563
• 代理人: 曹禹佳

本發明公開了一種空心莫來石微球，包括按質量百分比計的以下組分：氫氧化鋁：30?35％；氧化鋁：20?40％；二氧化硅：20?25％；燒結助劑：1?5％；粘合劑：3?8％；保護劑：0.5?2％；本發明還提供了對應的制備方法；本發明的方案，通過優化其配方配比，結合獨特的制備方法，制得的空心莫來石微球，具有高強度、低密度及小孔徑的優點。

技術領域

本發明涉及無機非金屬材料領域，更具體地說，它涉及一種空心莫來石微球及其制備方法。

背景技術

莫來石材料因其具備耐腐蝕、比重小、熔點高、抗熱震性好、熱導率低和高溫強度大等優點，廣泛應用于冶金、機械、陶瓷、電子、建材、石化、航天航空等多個領域。

具有針狀或纖維狀顯微結構的空心球狀形貌的莫來石，因其擁有球殼內外疏松和較多的孔隙，加之其具有的較大比表面積和一定的耐壓強度，在許多領域獲得青睞和重視。

但目前的莫來石微球在制作過程中需要添加鈉鈣離子減低熔融溫度，導致生成的微球殼層致密度差，外殼硬度偏低，為了單方面提升硬度和耐壓以增厚玻璃微球殼層，導致密度增高，孔徑大的缺點。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種空心莫來石微球，能提升微球的耐壓力，減少微球密度，降低微球孔徑，同時可減低制作成本等優點；本發明還提供了相應的制備方法。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：包括按質量百分比計的以下組分：氫氧化鋁：30-35％；氧化鋁：20-40％；二氧化硅：20-25％；燒結助劑：1-5％；粘合劑：3-8％；保護劑：0.5-2％。

進一步地，所述燒結助劑為氧化鋅、二氧化鈦、氧化鋯、氧化鎂中的至少一種。

進一步地，所述粘合劑為正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、原硅酸鈉中的至少一種。

進一步地，所述保護劑為葡萄糖、殼聚糖中的至少一種。

本發明還提供了上述空心莫來石微球的制備方法，包括以下步驟：

S1、按比例稱各組分，混合后放入球磨罐中進行慢速球磨處理至分散均勻，得到混合物A；

S2、將有機溶劑、三乙醇胺、分散劑、交聯劑、硅烷偶聯劑和去離子水混合；在攪拌罐中恒溫50℃攪拌3小時，得到混合物B；其中，混合物B中各組分的質量百分比如下：有機溶劑：10-15％；三乙醇胺：1-3％；分散劑：2-5％；交聯劑：0.5-2％；硅烷偶聯劑：30-40％；去離子水：30-40％；

S3、合并混合物A和混合物B于另一攪拌罐中，恒溫50℃下攪拌6小時至混合均勻，得到混合物C；

S4、將混合物C轉移至壓力攪拌罐，調節PH值為7.5-9.0，在壓力1.2-1.5Mpa下攪拌3小時；

S5、將壓力罐的壓力減至0.2-0.5Mpa，溫度60℃下攪拌16小時，靜置1小時后，升溫至80℃并保持30分鐘；

S6、過濾S5中得到的混合物，得到沉淀物和濾液；分三次用去離子水盥洗沉淀物，并收集盥洗后的濾液；

S7、將沉淀物在80℃中烘烤保溫3小時；

S8、將沉淀物轉入高溫爐進行燒結，升溫至1200℃保溫12小時至燒結，自然降溫至室溫；

S9、將燒結后的沉淀物霧化噴淋去離子水；

S10、將霧化噴淋后的沉淀物在80℃烤箱中烘烤1小時，得到空心的莫來石微球。

進一步地，所述步驟S8的升溫過程中，包括以下步驟：先升溫至400℃保溫3小時，再升至600℃保溫3小時，升至900℃保溫3小時，再升至1200℃。