[发明专利]一种高孔隙率氧化铝陶瓷球的制备方法

权利要求书

1.一种高孔隙率氧化铝陶瓷球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，制备乙醇混合水溶液

将聚乙烯吡咯烷酮溶解至乙醇水溶液中，超声搅拌至完全溶解，得到乙醇混合水溶液；

步骤2，制备悬浊浓浆

将纳米氧化铝粉末添加至步骤1的乙醇混合水溶液中，超声搅拌形成白色浆料；随后向白色浆料中依次加入纳米二氧化硅粉末与纳米铝粉，二次超声搅拌均匀后得到悬浊浓浆；

步骤3，制备粗胚

将尿素与固化剂依次滴加至步骤2的悬浊浓浆内，形成悬浊分散体系，随后将悬浊分散体系置入球形模具中进行微波反应，反应结束后在空气中快速冷却，得到粗胚；

步骤4，将步骤3的粗胚植入焙烧炉中梯度烧结6h，取出后空冷即得到高孔隙率的氧化铝陶瓷球。

2.根据权利要求1所述的一种高孔隙率氧化铝陶瓷球的制备方法，其特征在于，所述步骤1乙醇水溶液中乙醇体积浓度为40％-70％，乙醇混合水溶液中聚乙烯吡咯烷酮的质量浓度为2-5g/L。

3.根据权利要求1所述的一种高孔隙率氧化铝陶瓷球的制备方法，其特征在于，所述步骤1中超声搅拌的频率为2.5-5.5kHz。

4.根据权利要求1所述的一种高孔隙率氧化铝陶瓷球的制备方法，其特征在于，所述步骤2悬浊浓浆中纳米氧化铝粉末质量浓度为70-100g/L、所述纳米二氧化硅粉末质量浓度为3-8g/L，所述纳米铝粉质量浓度为3-10g/L。

5.根据权利要求1或4所述的一种高孔隙率氧化铝陶瓷球的制备方法，其特征在于，所述步骤2中纳米氧化铝粉末的粒径为100-500nm、所述纳米二氧化硅粉末粒径为20-150nm、所述纳米铝粉的粒径为200-500nm。

6.根据权利要求5所述的一种高孔隙率氧化铝陶瓷球的制备方法，其特征在于，所述步骤2中超声搅拌参数为：超声频率7.5-13.5kHz，超声时间20-40min；

所述二次超声搅拌的参数为：超声频率20-40kHz，超声时间20-40min。

7.根据权利要求1所述的一种高孔隙率氧化铝陶瓷球的制备方法，其特征在于，所述步骤3中固化剂为间苯二胺，其在悬浊分散体系中的质量浓度为1-3g/L，尿素在悬浊分散体系中的质量浓度为3-6g/L。

8.根据权利要求1或7所述的一种高孔隙率氧化铝陶瓷球的制备方法，其特征在于，所述步骤3中的微波反应参数为：微波瓦数100-300w、温度140-250℃、反应时间20-30min。

9.根据权利要求8所述的一种高孔隙率氧化铝陶瓷球的制备方法，其特征在于，所述步骤3中的滴加速度为0.1-0.5g/min。

10.根据权利要求1所述的一种高孔隙率氧化铝陶瓷球的制备方法，其特征在于，所述步骤4中的梯度烧结具体为：首先升温至300-500℃、保温1h，继续升温至600-900℃、保温2h，继续升温至1300-1500℃，保温3h。