[发明专利]一种低密度、高强度陶瓷球及其制备方法

权利要求书

1.一种低密度、高强度陶瓷球的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1)提供一种空心球模板；

2)用流化床方法在球形模板表面包覆棒状晶体的前驱体：具体步骤包括：a)在流化床反应器中添加一定量的空心球模板，b)加热、通氮气或空气使空心球模板在反应器中流化，c)在恒温条件下，按一定流速注入前驱体悬浮液，将前驱体均匀包覆在空心球模板的表面直到达到预定的厚度；

3)加热分解前驱体，形成由内表面致密玻璃体层和棒状晶体疏松层而构成的空心陶瓷球；

4)用流化床方法在空心陶瓷球表面包覆一薄层玻璃体前驱体，除用空心陶瓷球代替空心球模板外，包覆步骤同步骤2)完全一致；

5)加热分解玻璃体前驱体，使玻璃体前驱体与空心陶瓷球表面的棒状晶体熔合，在外表面形成一层致密玻璃体层封闭表面空隙，形成由内表面致密玻璃体层、棒状晶体疏松层和外表面致密玻璃体层而构成的低密度、高强度陶瓷球。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，优选的，所述空心球模板为空心玻璃和/或粉煤灰漂珠，其直径为50-100微米。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述的前驱体选自铝矾土、高岭土、粉煤灰漂珠、粘土、Al2O3、Al(OH)3和SiO2中的一种或几种，该前驱体中Al/Si摩尔比约为1-3，优选的，前驱体混合物中包含莫来石晶种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述玻璃体前驱体选自珍珠岩、长石、石英、滑石、高岭土中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)所述的加热分解温度为1000-1500℃，优选1200-1400℃。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5)所述的加热分解温度为600-1200℃，优选800-1000℃。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述低密度、高强度陶瓷球的直径100-2000微米。

8.根据权利要求1所述制备方法制备的低密度、高强度陶瓷球，其特征在于，所述低密度、高强度陶瓷球为空心球状结构，球壳由两个致密玻璃体层和夹在两个致密玻璃体层之间的棒状晶体疏松层组成。

9.根据权利要求8所述的低密度、高强度陶瓷球，其特征在于，所述棒状晶体是莫来石或其它高温下结晶取向的陶瓷晶体。