表面的掃描電子顯微鏡照片，其中，
[0028]圖2A為21*02陶瓷微球的光學(xué)顯微鏡照片，
[0029]圖2B為21*02陶瓷微球表面的掃描電子顯微鏡照片；
[0030]圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，ZrC-ZrO2復(fù)合陶瓷微球的光學(xué)顯微鏡照片；以及
[0031]圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，Al2O3陶瓷微球的光學(xué)顯微鏡照片。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。下面描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。實(shí)施例中未注明具體技術(shù)或條件的，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說明書進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市購獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[0033]在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種制備陶瓷微球的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參照?qǐng)D1，該方法包括以下步驟:
[0034]SlOO:于室溫條件下，將金屬鹽、六次甲基四胺(HMTA)和尿素(Urea)混合，以便獲得膠液。由此，能夠快速有效的制備獲得膠液。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在所述膠液中，所述金屬鹽的濃度為0.8?1.4摩爾/升，且所述金屬鹽、所述六次甲基四胺及所述尿素的摩爾比為1: (1.1?1.3): (0.3?0.7)。由此，利用本發(fā)明的該膠液組分配比，能夠使得內(nèi)膠凝工藝的膠液能常溫下制備和儲(chǔ)存。膠液穩(wěn)定性的改進(jìn)，不僅使得內(nèi)膠凝工藝的裝置設(shè)備得以簡(jiǎn)化、膠液無需冷卻，而且極大的降低了生產(chǎn)成本，有利于內(nèi)膠凝工藝的大規(guī)模應(yīng)用。如果比例過高或過低，膠液的室溫穩(wěn)定性均不理想。
[0036]需要說明的是，本發(fā)明中所使用的術(shù)語“室溫”是指20?25攝氏度。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，步驟SlOO可以進(jìn)一步包括以下步驟:
[0038]SllO:于室溫條件下，將所述六次甲基四胺和所述尿素混合，以便獲得第一混合溶液。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在所述第一混合溶液中，所述六次甲基四胺和所述尿素的濃度不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)最終膠液的要求靈活選擇。根據(jù)本發(fā)明的具體示例，HMTA的摩爾濃度可以為3?3.2mol/L，尿素可以為0.6?1.6mol/L。由此，獲得的膠液能夠在室溫條件下長(zhǎng)時(shí)間保存，不會(huì)發(fā)生膠凝固化，穩(wěn)定性良好，如果濃度過高或過低，效果均不理想。
[0040]S120:于室溫條件下，將所述金屬鹽與濃酸或氨水混合，以便獲得第二混合溶液。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在步驟S120中，可以預(yù)先將金屬鹽配置成金屬鹽溶液，然后向金屬鹽溶液中加入濃酸或氨水調(diào)節(jié)金屬鹽溶液的pH。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，金屬鹽溶液的PH不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)膠液需要進(jìn)行選擇。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述濃酸為金屬鹽陰離子對(duì)應(yīng)的酸，即硝酸鹽對(duì)應(yīng)濃硝酸、氯化物對(duì)應(yīng)鹽酸。由此，有利于提高膠液的室溫穩(wěn)定性。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，金屬鹽溶液的濃度不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況靈活選擇。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，金屬鹽溶液中金屬離子濃度為1.6?3mol/Lo由此，能夠由于其他比例發(fā)揮提高膠液在常溫下穩(wěn)定性的功效。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述金屬鹽為選自鋯、鈾、鈦、鋁中的至少一種的金屬鹽。根據(jù)本發(fā)明的一些具體示例，所述金屬鹽可以為硝酸氧鋯、氧氯化鋯、硝酸鋁、四氯化鈦以及經(jīng)硝酸溶解處理得到的硝酸鈾酰等。由此，利用本發(fā)明的方法適于制備U、Al、T1、Zr等金屬的氧化物、碳化物和氮化物陶瓷微球。
[0045]S130:于室溫條件下，將所述第一混合溶液和所述第二混合溶液混合，以便獲得所述膠液。由此，能夠快速有效地制備獲得膠液，且操作簡(jiǎn)單，方便快捷，另外，膠液的配置和儲(chǔ)存均可在室溫條件下進(jìn)行，成本大大降低，更易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。該步驟中獲得膠液適于制備金屬氧化物類陶瓷微球。
[0046]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，步驟⑴還可以進(jìn)一步包括:
[0047]S140:將選自碳粉和表面活性劑的至少一種加入所述膠液中。由此，可以用于制備金屬碳化物、氮化物類陶瓷微球。
[0048]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以選用的表面活性劑的種類不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要獲得的陶瓷微球的類型選擇相應(yīng)的表明活性劑。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，表面活性劑可以為Triton X-100、Tergitol XD等中的至少一種
[0049]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述碳的加入量可根據(jù)金屬的碳熱還原反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量比確定，碳粉加入量小于金屬碳熱還原所需的碳粉量即可。由此，能夠有效制備獲得金屬碳化物陶瓷微球。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在所述膠液中，所述金屬鹽的濃度為0.8?1.4摩爾/升，且所述金屬鹽、所述六次甲基四胺及所述尿素的摩爾比為1: (1.1?1.3): (0.3?0.7)。由此，膠液的穩(wěn)定性較好，能夠?qū)崿F(xiàn)在室溫下制備和保存，從而，有益于降低生產(chǎn)成本，有利于實(shí)現(xiàn)內(nèi)膠凝工藝制備陶瓷微球的大規(guī)模生產(chǎn)，拓展內(nèi)膠凝工藝的應(yīng)用領(lǐng)域。
[0051]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述膠液的pH值為1.3?4.5。由此，膠液室溫下的穩(wěn)定性良好，能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)凝膠工藝過程中膠液在室溫下配制和儲(chǔ)存，從而能夠簡(jiǎn)化內(nèi)凝膠工藝的設(shè)備，降低成本，利于實(shí)現(xiàn)內(nèi)凝膠工藝的大規(guī)模生產(chǎn)和拓展內(nèi)凝膠工藝的應(yīng)用范圍。膠液的pH值過高或過低，膠液的室溫穩(wěn)定性均不理想。
[0052]另外，發(fā)明人經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，針對(duì)不同的金屬離子，使膠液室溫穩(wěn)定性最佳的膠液初始PH值并不相同，根據(jù)本發(fā)明的一些具體示例，鋯離子室溫穩(wěn)定性最佳的膠液初始pH為1.35，而鋁離子室溫穩(wěn)定性最佳的膠液初始pH為4.65。
[0053]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，膠液各組分在膠液制備過程中扮演著重要的角色，各組分的摩爾比對(duì)于膠液在室溫下的穩(wěn)定性有很大影響。尿素與六次甲基四胺分解產(chǎn)生的甲醛反應(yīng)形成尿醛樹脂能夠?yàn)槟z球提供強(qiáng)度，但是尿素對(duì)于六次甲基四胺分解的加速作用也是造成膠液不穩(wěn)定的一個(gè)重要因素，在保證凝膠球強(qiáng)度的前提下適當(dāng)降低尿素在膠液中的濃度，能夠使制備得到的膠液在室溫下的穩(wěn)定時(shí)間更長(zhǎng)。膠液的初始PH對(duì)于最終膠液在常溫下的穩(wěn)定性也具有重要的影響，膠液的初始PH越低，制備得到的膠液在常溫下穩(wěn)定的時(shí)間越長(zhǎng)，然而初始PH過低，會(huì)使膠液分散過程中得到的凝膠球中產(chǎn)生大量的畸形球甚至使膠液不能形成球形。
[0054]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過本發(fā)明對(duì)膠液配方進(jìn)行優(yōu)化后，獲得的膠液在室溫條件下能夠穩(wěn)定放置14小時(shí)左右，完全能滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需要。
[0055]S200:將所述膠液分散到熱硅油中，以便獲得凝膠球。
[0056]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述熱娃油的溫度為85?90攝氏度。由此，能夠在最適合的條件下使得膠液分散形成球形液滴，并迅速膠凝固化成凝膠球，有利于提高制備陶瓷微球的效率。溫度過高或過低，效果均不理想。
[0057]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以將制備好的膠液通過內(nèi)膠凝工藝的臺(tái)架被分散到85?90°C的硅油中，在熱的硅油中，六次甲基四胺受熱分解產(chǎn)生NH4OH使分散得到的球形液滴的PH在短時(shí)間內(nèi)急劇增加，從而使得球形液滴膠凝固化，得到凝膠球。
[0058]S300:將所述凝膠球在硅油中進(jìn)行陳化處理，以便獲得經(jīng)過陳化的凝膠球。
[0059]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在步驟S300中，將所述凝膠球在所述硅油中進(jìn)行陳化處理
0.5?I小時(shí)。由此，陳化效果較理想，獲得的陶瓷微球尺寸均一