[发明专利]高温熔体气雾法制备氧化铝基纳米共晶复合微粉的方法

权利要求书

1.高温熔体气雾法制备氧化铝基纳米共晶复合微粉的方法，其特征在于是该制备方法按下列步骤实现：

一、干燥Al₂O₃和稀释剂粉末，分别得到干燥的Al₂O₃和稀释剂粉末；

二、将干燥的Al₂O₃粉末和稀释剂粉末混合均匀，得到匀和的Al₂O₃基粉末；

三、将匀和的Al₂O₃基粉末放入坩埚中，坩埚的底部与限流导流管相通，限流导流管喷口与雾化系统相连通，坩埚位于高温加热设备中，加热匀和的Al₂O₃基粉末至熔融，保持熔体状态10～60min，得到Al₂O₃基熔体；

四、通入惰性气体，使坩埚内的压力达到0.2～5MPa，Al₂O₃基熔体从限流导流管喷口中喷出；

五、从限流导流管喷口喷出的Al₂O₃基熔体到达雾化系统的高能介质气体汇流焦点位置，Al₂O₃基熔体在流速、温度受控的情况下被雾化器系统的高能介质气体冲击破碎为超细液滴，然后在雾化塔内沉降冷却成形为球形状超细纳米共晶粉末，沉积于粉末收集系统中，从而完成氧化铝基纳米共晶微米粉的制备；

其中步骤五中控制高能介质气体气压：25～35bar，气流：20～25m³/min，气体温度：0℃，雾化速率：0.4～1.0Kg/min。

2.根据权利要求1所述的高温熔体气雾法制备氧化铝基纳米共晶复合微粉的方法，其特征在于所述的稀释剂为ZrO₂、Y₂O₃、MgO、ZnO、CeO₂、Tb₂O₃、Dy₂O₃、Ho₂O₃、Er₂O₃、Tm₂O₃、Yb₂O₃、Gd₂O₃、Sm₂O₃中一种或多种混合稀释剂。

3.根据权利要求2所述的高温熔体气雾法制备氧化铝基纳米共晶复合微粉的方法，其特征在于产物含有氧化锆时，Y₂O₃为产物中氧化锆的摩尔含量的0～20mol％，CeO₂为产物中氧化锆的摩尔含量的0～30mol％，MgO为产物中氧化锆的摩尔含量的0～28mol％。

4.根据权利要求1所述的高温熔体气雾法制备氧化铝基纳米共晶复合微粉的方法，其特征在于步骤二将干燥的Al₂O₃粉末和稀释剂粉末球磨混合均匀，球料质量比为3:1，球磨时间3～6h，球磨后过40～200目筛。

5.根据权利要求1所述的高温熔体气雾法制备氧化铝基纳米共晶复合微粉的方法，其特征在于步骤三中坩埚的材质为钨或石墨。

6.根据权利要求1所述的高温熔体气雾法制备氧化铝基纳米共晶复合微粉的方法，其特征在于步骤三中高温加热设备为电弧炉、石墨炉或感应炉。

7.根据权利要求1所述的高温熔体气雾法制备氧化铝基纳米共晶复合微粉的方法，其特征在于步骤三中所述限流导流管喷口的直径Φ为1～20mm。

8.根据权利要求1所述的高温熔体气雾法制备氧化铝基纳米共晶复合微粉的方法，其特征在于步骤三将坩埚置于高温加热设备中，升温到2000～2500℃，加热匀和的Al₂O₃基粉末至熔融。

9.根据权利要求1所述的高温熔体气雾法制备氧化铝基纳米共晶复合微粉的方法，其特征在于步骤五中所述的高能介质气体为Ar或N₂。