專(zhuān)利名稱(chēng)：一種氧化鋁空心微球制備方法
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_A1203微晶體。以氧化鋁空心球?yàn)橹黧w，可制成各種形狀制品，最高使用 溫度1800°C，制品機(jī)械強(qiáng)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(mǎn)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180(TC的高溫窯爐上應(yīng)用。空心 球可用于做高溫、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?？招那虼u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(duì)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(huì)取得明顯效果。中國(guó)專(zhuān)利200910059651. 7 “剛玉空心微球的制備方法”公開(kāi)了一種現(xiàn)有技術(shù)，其
缺點(diǎn)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(wèn)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(wèn)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 ·24Η20]置于磨粉機(jī)中磨細(xì)，并過(guò)800目篩 子備用；b)真空燒結(jié)爐預(yù)熱；c)將磨細(xì)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(jìn)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(shí)，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(shí)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(jiǎn)單可靠，成本低廉，且成品率高。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)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(shí)施例方式參見(jiàn)圖1。本發(fā)明以硫酸招銨[(NH4)2Al2(SO4)4 ·24Η20]為原料，主要制備設(shè)備為磨粉機(jī)、噴霧 器、真空燒結(jié)爐等。具體過(guò)程為先加熱真空燒結(jié)爐至ioocrc -i20(rc并保持爐中壓力為負(fù) 壓(lkPa-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 ·24Η20]置于磨粉機(jī)中磨細(xì)，并過(guò)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(xì)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(kāi)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(dòng)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(jìn)氣管前端裝12500目濾網(wǎng)防止固體粉末吸入。經(jīng)歷的化學(xué) 反應(yīng)如下
(NHa)2AI2(SO4)4 ·24H2O m~200°c >(MZ4)2Al2(SO,)4 ·Ζ/2(9 + 237/20個(gè)
(NH4)2Al2(SO4)4 ·24Η20 500"600°c > AI2(SO4)3+2NH3 個(gè) +SO3 個(gè) +2H20
Al2(SO4)3 1000-1100。c > Al2O3+3SO,個(gè)f)真空爐內(nèi)溫度在1000攝氏度保溫1小時(shí)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(shí)取出收集裝置⑥ 即獲得氧化鋁空心微球。
權(quán)利要求
一種氧化鋁空心微球制備方法，其特征在于，包括下述步驟g)將分析純硫酸鋁銨[(NH4)2Al2(SO4)4·24H2O]置于磨粉機(jī)中磨細(xì)，并過(guò)800目篩子備用；h)真空燒結(jié)爐預(yù)熱；i)將磨細(xì)后的硫酸鋁銨粉末裝入噴霧器中，將其霧化；j)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；k)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(jìn)氣管前端裝12500目濾網(wǎng)防止固體粉末吸入；l)真空燒結(jié)爐內(nèi)溫度在1000攝氏度保溫1小時(shí)，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(shí)即獲得氧化鋁空心微球。
2.如權(quán)利要求1所述的氧化鋁空心微球制備方法，其特征在于，所述步驟b)中，真空燒 結(jié)爐內(nèi)預(yù)熱溫度為1200攝氏度。
3.如權(quán)利要求1所述的氧化鋁空心微球制備方法，其特征在于，所述步驟e)中，保持真 空燒結(jié)爐內(nèi)氣壓為lkPa-5kPa。
全文摘要
一種氧化鋁空心微球制備方法，涉及材料技術(shù)。本發(fā)明包括下述步驟a)將分析純硫酸鋁銨[(NH4)2Al2(SO4)4·24H2O]置于磨粉機(jī)中磨細(xì)，并過(guò)800目篩子備用；b)真空燒結(jié)爐預(yù)熱；c)將磨細(xì)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(jìn)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(shí)，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(shí)即獲得氧化鋁空心微球。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單可靠，成本低廉，且成品率高。
文檔編號(hào)C01F7/30GK101885502SQ20101021741
公開(kāi)日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月5日
發(fā)明者余洪滔, 劉敬松, 李惠琴 申請(qǐng)人:西南科技大學(xué)