[发明专利]蠕动泵辅助同轴微流控系统制备陶瓷中空微球方法

权利要求书

1.蠕动泵辅助同轴微流控系统制备陶瓷中空微球方法，其特征在于，该方法采用以下步骤：

(1)前驱体浆料配置：陶瓷中空微球前驱体浆料由溶质和溶剂配制而成，溶质由陶瓷粉体、聚合物组成，在溶剂先加入聚合物，充分搅拌溶解均匀后加入陶瓷粉末，继续搅拌均匀后的浆料进行除气，得到适合制备陶瓷中空微球前驱体浆料；

(2)前驱体制备：陶瓷中空微球前驱体浆料在料液罐中经过压缩气体推动进入同轴微流控系统喷头外层管形成连续状态流体；非溶剂通过压缩空气和蠕动泵控制供给量，通过同轴微流控系统喷头内层管形成间断性液滴使陶瓷中空微球前驱体浆料在喷头出口处形成内表面瞬间固化，然后浆料重力克服浆料表面张力落入装满非溶剂的收集槽中，进行溶剂和非溶剂交换，引发相分离得到固化的陶瓷中空微球前驱体；

(3)烧结：得到的陶瓷中空微球前驱体在空气环境下干燥24小时，之后放入马弗炉中烧结，烧结温度800～1300℃，烧结时间为2～4小时，即得到陶瓷中空微球。

2.根据权利要求1所述的蠕动泵辅助同轴微流控系统制备陶瓷中空微球方法，其特征在于，所述的溶质和溶剂的质量比为10～40∶90～60，陶瓷粉体与聚合物的质量比为20～80∶80～20。

3.根据权利要求1或2所述的蠕动泵辅助同轴微流控系统制备陶瓷中空微球方法，其特征在于，所述的陶瓷粉体为金属氧化物和/或非金属化合物，所述的聚合物为醋酸纤维素、聚砜、聚醚砜或聚偏氟乙烯中的任意一种，所述的溶剂为N-甲基吡咯烷酮、丙酮、乙酰丙酮或二甲基乙酰胺中的任意一种。

4.根据权利要求3所述的蠕动泵辅助同轴微流控系统制备陶瓷中空微球方法，其特征在于，所述的金属氧化物为稳定相氧化锆、二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化铁、氧化锌、氧化银、氧化铈、氧化钙、氧化镁、氧化锰、氧化铪或氧化镧中的任意一种，所述的非金属化合物为碳化硅、碳化锆、碳化硼或氮化硅中的任意一种或者几种混合。

5.根据权利要求1所述的蠕动泵辅助同轴微流控系统制备陶瓷中空微球方法，其特征在于，所述的非溶剂为去离子水、乙醇、丙二醇中的任意一种或者几种混合。

6.根据权利要求1所述的蠕动泵辅助同轴微流控系统制备陶瓷中空微球方法，其特征在于，推动陶瓷中空微球前驱体浆料进入同轴微流控系统喷头外层管的压缩气体的输送压力在0.05～0.5MPa。

7.根据权利要求1所述的蠕动泵辅助同轴微流控系统制备陶瓷中空微球方法，其特征在于，控制非溶剂供给量的压缩空气的气压为0.05～0.5MPa。

8.根据权利要求1所述的蠕动泵辅助同轴微流控系统制备陶瓷中空微球方法，其特征在于，控制非溶剂供给量的蠕动泵的转速为0.1～20转/分钟，控制非溶剂顺畅呈液滴状滴落流出。

9.根据权利要求1所述的蠕动泵辅助同轴微流控系统制备陶瓷中空微球方法，其特征在于，收集槽中非溶剂为室温，非溶剂通过机械泵进行缓慢循环。