[发明专利]一种基于锶铁氧体的人造雪的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于锶铁氧体的新型人造雪的制备方法，属于无机非金属材料技术领域。

背景技术

近年来，滑雪运动逐渐得到了人们的喜爱。然而，由于受到季节和地域的限制，滑雪运动并不能得到广泛的开展。目前，人们已经研发出了一些人造雪，如将水冷冻成雪或者用外形与雪相似的材料代替雪等等。然而，这些人造雪都不能从根本上解决滑雪运动的实际需求。研究发现，烧结过的锶铁氧体小球在充磁后具有良好的自团聚性和阻尼分散性，但是它自身呈黑色且表面润滑性不够好。若对其进行表面包覆处理，则有望制备出具有类似天然雪特性的新型人造雪。到目前为止，研究人员已经在烧结后的锶铁氧体小球的基础上，采用不同方法对其进行包覆。一种方法是首先将包覆粉体制备成浆料，再将烧结后的锶铁氧体小球浸入其中，使锶铁氧体小球表面被包覆粉体浆料充分包裹，经过干燥、烧结，最终得到包覆后的锶铁氧体小球。然而，在实验中发现，包覆粉体制成的浆料很难与烧结后的锶铁氧体小球良好结合，而且从浆料中取出的锶铁氧体小球非常容易相互粘连，烧结后得到样品的整体包覆效果不好。另一种方法是首先在烧结后的锶铁氧体小球表面包覆粉体，经过烧结，最终得到包覆后的锶铁氧体小球。然而，在喷水、洒粉的包覆过程中发现，烧结后的锶铁氧体小球与包覆粉体的结合特性不够好，而且在烧结得到的样品表面，有时还会出现部分析出物质，从而影响整体的包覆效果。此外，在上述两种包覆方法中都先后涉及到了两次烧结，其制备工艺比较复杂，制备成本相对较高。

为了解决这些问题，本发明用粉体直接对锶铁氧体球形素坯进行包覆，将锶铁氧体球形素坯烧结与包覆粉体烧结一次完成，这样不但可以有效改善整体包覆效果，而且可以降低生产成本，提高生产效率，便于工业化生产。

发明内容

一种基于锶铁氧体的新型人造雪的制备方法，首先将锶铁氧体粉体经干压成型技术制备成锶铁氧体球形素坯，干压成型的粘结剂为水、乙醇或1-10wt%的聚乙烯醇水溶液，粘结剂质量为锶铁氧体粉体质量的1-10%；再用粉体包覆锶铁氧体球形素坯，经烧结、过筛、清洗、烘干后，最终得到用于制备新型人造雪的锶铁氧体小球。

上述锶铁氧体球形素坯的直径为1-10mm。

对上述锶铁氧体球形素坯进行包覆的方法为：首先将所述锶铁氧体球形素坯均匀分散在10-80目的筛子上，然后在锶铁氧体球形素坯表面均匀喷水并振动筛子，使其表面充分湿润，但又不相互粘连，随后洒粉体并振动筛子，使粉体均匀包覆在锶铁氧体球形素坯表面；重复喷水并振动筛子、洒粉体并振动筛子，直到获得粉体均匀包覆的锶铁氧体球形素坯，包覆层的厚度通过控制包覆次数来调控。

上述粉体的包覆厚度为锶铁氧体球形素坯直径的3-20%。

上述粉体由15-70wt%的SiO₂、5-30wt%的ZrO₂、10-20wt%的Al₂O₃、10-20wt%的CaO、5-15wt%的BaO组成。

上述粉体是按以下方法制备而成：将SiO₂、ZrO₂、Al₂O₃、CaO、BaO混合后进行球磨，烘干球磨后的浆料，过筛后得到粉体。

上述烧结的具体工艺为：将包覆有粉体的锶铁氧体球形素坯均匀分散到Al₂O₃粉体中，在1000-1300℃进行烧结，保温时间为10-240min。

本发明具有如下优点：本发明采用一次性烧结工艺制备出整体包覆效果良好的锶铁氧体小球，改善了其表面状态，制备的新型人造雪表面雪白且光泽性好，包覆层与基体结合良好，机械强度高，使用寿命长，充磁后的新型人造雪具有良好的自团聚性、阻尼分散性和润滑性，具有类似于天然雪的特性。此外，该方法有效简化了制备工艺，降低了制备成本，便于工业化生产。

具体实施方式

下面通过具体实施例来详细说明本发明，但并不因此而限制本发明的内容。

实施例1：

本实施例中所用粉体由15wt%的SiO₂、30wt%的ZrO₂、20wt%的Al₂O₃、20wt%的CaO、15wt%的BaO组成，按照上述配比称量好各类成分的粉末，球磨、烘干并过筛后，得到粉体。