[发明专利]一种通过轨道的凝胶注模直接滴定成型陶瓷微球的方法

权利要求书

1.一种通过轨道的凝胶注模直接滴定成型陶瓷微球的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、加工轨道盘

选取一块长方形金属板，在金属板一侧的表面加工多条截面为半圆形的凹槽，半圆形轨道的长度方向与金属板的长边平行，多条半圆形轨道沿金属板的宽度方向均匀间隔排列，金属板的长度为15-20m，半圆形轨道的直径为4-5mm，相邻两条半圆形轨道的间距为5-6mm，得到具有多条半圆形轨道的轨道盘，对轨道盘的表面进行喷砂处理，在轨道盘与半圆形轨道相背一侧的表面粘贴加热带，并在半圆形轨道的表面喷涂疏水涂料，通过加热带将疏水涂料烘干；

步骤二、制备原料

称取平均粒径为0.08-0.12μm的ZrO₂粉粒，并按照质量百分比，称取占ZrO₂粉粒总质量比例为2-2.5%的丙烯酰胺、0.2-0.3%的N-N’亚甲基双丙烯酰胺、1-1.5%的聚羧酸铵、0.4-0.5%的过硫酸铵和0.15-0.2%的四甲基乙二胺；

将丙烯酰胺、N-N’亚甲基双丙烯酰胺、N-N’亚甲基双丙烯酰胺加入水中搅拌，得到固含量为70-80%的预混液；将ZrO₂粉粒和预混液加入球磨罐内进行球磨，球磨介质为ZrO₂球体，球磨时间6-10h，得到球磨浆料；将过硫酸铵和四甲基乙二胺加入球磨浆料并搅拌，得到陶瓷浆料，将陶瓷浆料存放至储浆罐内，并进行抽真空除泡，备用；

步骤三、滴定成型

将轨道盘倾斜放置，使轨道盘与水平方向之间具有10-15°的夹角且半圆形轨道朝上，将收集装置放置在轨道盘的底端，并将滴定盘放置在轨道盘的顶端，使滴定盘的多个滴定针筒分别与多条半圆形轨道的顶端对齐，然后使加热带以120-150℃对轨道盘进行加热，再将步骤二制备的陶瓷浆料注入滴定盘，对滴定盘的气动压力进行控制，使陶瓷浆料从滴定盘的多个滴定针筒以相同的液滴形成速率同步滴落至多条半圆形轨道内，从而使陶瓷浆料液滴在半圆形轨道上向下滚动并被加热固化成陶瓷微球球坯，然后将落入收集装置内的陶瓷微球球坯加工成陶瓷微球，即完成陶瓷微球的滴定成型。

2.根据权利要求1所述的一种通过轨道的凝胶注模直接滴定成型陶瓷微球的方法，其特征在于：轨道盘的材料为铝合金或不锈钢，轨道盘的厚度为9-12mm，喷砂处理后保证轨道盘的表面粗糙度Ra≤1.6μm。

3.根据权利要求1所述的一种通过轨道的凝胶注模直接滴定成型陶瓷微球的方法，其特征在于：步骤一中，使加热带以80-100℃对轨道盘加热3-5h，从而烘干疏水涂料。

4.根据权利要求1所述的一种通过轨道的凝胶注模直接滴定成型陶瓷微球的方法，其特征在于：所述的球磨罐为聚氨酯制成的行星球磨罐，球磨介质为直径3mm的ZrO₂球体，原料与球体的质量比为2:1，球磨转速为200r/min。

5.根据权利要求1所述的一种通过轨道的凝胶注模直接滴定成型陶瓷微球的方法，其特征在于：所述球磨浆料在室温、转速20s^-1条件下的粘度值为90-95mPa·s。

6.根据权利要求1所述的一种通过轨道的凝胶注模直接滴定成型陶瓷微球的方法，其特征在于：步骤三中，采用30#滴定针筒，控制陶瓷浆料液滴的直径为0.1-0.12mm。

7.根据权利要求1所述的一种通过轨道的凝胶注模直接滴定成型陶瓷微球的方法，其特征在于：步骤三中，使陶瓷微球球坯在200℃干燥3h，然后在600℃进行脱脂处理15h，最后在1500℃保温2h，得到陶瓷微球。