一种基于晶相调控的氧化铝空心微珠及其制备方法技术

本申请涉及氧化铝材料制备技术领域，尤其涉及一种基于晶相调控的氧化铝空心微珠及其制备方法。所述制备方法包括：将含有模板剂的氧化铝前驱体进行第一段焙烧，以脱除模板剂，得到第一氧化铝产物；在二氧化碳气氛条件下将第一氧化铝产物进行第二段焙烧，以使第一氧化铝产物中氧化铝发生相变，得到第二氧化铝产物；将第二氧化铝产物进行第三段焙烧，使得相变完全，得到氧化铝空心微珠；其中，第一段焙烧的温度＜第二段焙烧的温度＜第三段焙烧的温度。该制备方法基于“温度‑气氛双梯度”的调控策略，将三阶段焙烧耦合CO2的气相局部化学刻蚀，可以同步提高氧化铝空心微珠的晶相结构控制程度以及形貌分布。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及氧化铝材料制备，尤其涉及一种基于晶相调控的氧化铝空心微珠及其制备方法。

技术介绍

1、氧化铝空心微珠因其低密度、高硬度、良好的热稳定性和化学稳定性等特性，被广泛应用在航空航天、电子、涂料等领域。

2、现阶段氧化铝空心微珠的制备方法较多，包括：(1)单一高温焙烧。通过1100℃高温单一焙烧的方式制备出的氧化铝空心微珠，极容易导致氧化铝空心微珠的α-al2o3晶粒的尺寸在50nm以上，且该晶粒的比表面积低于80m2/g、孔隙率低于60％；(2)高温焙烧保温。在1200℃以上的高温条件，通过4h以上的长时间焙烧保温，得到符合使用需求的氧化铝空心微珠，但是长时间的焙烧会提高能耗成本；(3)快速温度场变化方式的焙烧。这种快速升温或者快速冷却形成的温度场变化会导致氧化铝空心微珠破裂，使得氧化铝空心微珠产品的破碎率在15％以上。这些现有氧化铝空心微珠产品的制备方法存在难以精确控制氧化铝晶相结构以及晶相分布不均匀的缺陷，这些缺陷使得氧化铝空心微珠的力学性能和热稳定性能不足，无法满足高性能材料的使用需求。

>技术实现思路...

【技术保护点】

1.一种基于晶相调控的氧化铝空心微珠的制备方法，所述制备方法包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一段焙烧的温度为280℃至320℃，所述第一段焙烧的时间为20min至40min；和/或

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一段焙烧的温度为295℃至305℃，所述第一段焙烧的持续时间为25min至35min；和/或

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一段焙烧的升温速率为3℃/min至8℃/min；和/或

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二氧化碳气氛包括以通入二氧化碳维...

【技术特征摘要】

1.一种基于晶相调控的氧化铝空心微珠的制备方法，所述制备方法包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一段焙烧的温度为280℃至320℃，所述第一段焙烧的时间为20min至40min；和/或

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一段焙烧的温度为295℃至305℃，所述第一段焙烧的持续时间为25min至35min；和/或

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一段焙烧的升温速率为3℃/min至8℃/min；和/或

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二氧化碳气氛包括以通入二氧化碳维持的方式进行，所述二氧化碳的通入流量为0.5l/min至1.2l/min。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述二氧化碳的通入流量为0.7l/min至0.9l/...

【专利技术属性】
技术研发人员：于存贞，刘万超，李广战，王剑，邹继承，王智锦，孙兴波，宋来峰，
申请(专利权)人：中铝郑州有色金属研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：