[发明专利]一种磨粒/氧化铝核壳结构的复合磨粒及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种磨粒/氧化铝核壳结构的复合磨粒，其特征在于该复合磨粒内核选自作为磨粒的金刚石、碳化物、氧化物或硼化物中的一种或多种，外壳为氧化铝包覆层。

2.根据权利要求1所述的磨粒/氧化铝核壳结构的复合磨粒，其特征在于所述的内核选自金刚石、立方氮化硼、碳化硅、碳化硼、氧化铝、氧化硅中的一种或多种，其粒径为5nm～500μm，包覆层氧化铝质量为复合磨粒质量的1～52％。

3.根据权利要求2所述的磨粒/氧化铝核壳结构的复合磨粒，其特征在于所述的复合磨粒主要通过如下步骤制备得到：

（1）将预处理后的内核磨粒粉体加入到pH值为3～8的缓冲液中，配制成内核磨粒质量分数为5～15％的水溶液，超声分散1h后，升温至50～80℃；

（2）将包覆物前驱体配制成0.05～0.4mol/L的溶液，逐滴加入到步骤（1）制备的内核磨粒质量分数为5～15％的水溶液中并剧烈搅拌，保持溶液pH值恒定，搅拌方式为机械搅拌；

（3）将上一步反应物离心，沉淀溶于酒精，超声分散后经120℃烘干24h，300～550℃热处理1h以上，得到所述的磨粒/氧化铝核壳结构的复合磨粒。

4.根据权利要求3所述的磨粒/氧化铝核壳结构的复合磨粒，其特征在于所述的缓冲液根据包覆体系所需的pH值进行选择邻苯二甲酸、氢氧化钠、六次甲基四胺、氨水、盐酸、醋酸、邻苯二甲酸氢钾、醋酸钠、磷酸氢钠中的一种或几种用水配制而成。

5.根据权利要求3所述的磨粒/氧化铝核壳结构的复合磨粒，其特征在于所述的包覆物前驱体为AlCl₃或Al(NO₃)₃中的一种或两种。

6.权利要求1所述的磨粒/氧化铝核壳结构的复合磨粒的制备方法，其特征在于包含如下步骤：

（1）将预处理后的内核磨粒粉体加入到pH值为3～8的缓冲液中，配制成内核磨粒质量分数为5～15％的水溶液，超声分散1h后，升温至50～80℃；

（2）将包覆物前驱体配制成0.05～0.4mol/L的溶液，逐滴加入到步骤（1）制备的内核磨粒质量分数为5～15％的水溶液中并剧烈搅拌，保持溶液pH值恒定，搅拌方式为机械搅拌；

（3）将上一步反应物离心，沉淀溶于酒精，超声分散后经120℃烘干24h，300～550℃热处理1h以上，或不经热处理，得到所述的磨粒/氧化铝核壳结构的复合磨粒；

其中，所述的内核磨粒选自作为磨粒的金刚石、碳化物、氧化物或硼化物中的一种或多种，所述的包覆物前驱体为AlCl₃或Al(NO₃)₃中的一种或两种。

7.根据权利要求6所述的复合磨粒的制备方法，其特征在于所述的内核磨粒选自金刚石、立方氮化硼、碳化硅、碳化硼、氧化铝、氧化硅中的一种或多种，其粒径为5nm～500μm。

8.根据权利要求6所述的复合磨粒的制备方法，其特征在于所述的缓冲液由邻苯二甲酸、氢氧化钠、六次甲基四胺、氨水、盐酸、醋酸、邻苯二甲酸氢钾、醋酸钠、磷酸氢钠中的一种或几种组成。

9.根据权利要求6所述的复合磨粒的制备方法，其特征在于步骤（2）所述的搅拌转速为1000～1500rpm。

10.权利要求1所述的磨粒/氧化铝核壳结构的复合磨粒在制备金属基、树脂基、陶瓷基固结磨具中应用。