[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

摘要

本发明涉及蠕动泵辅助同轴微流控系统制备陶瓷中空微球方法，包括前驱体浆料配置、前驱体制备、烧结三个步骤，利用非溶剂致相分离原理收集滴落的陶瓷中空微球前驱体液滴，使得滴落液滴外表面瞬间相分离固化，有效避免液滴变形和再融合，得到陶瓷中空微球前驱体。之后的前驱体进行室温干燥和马弗炉烧结处理，最终得到陶瓷中空微球。与现有技术相比，本发明制备的陶瓷中空微球球形度好，球体尺寸和孔隙率可控，无需消耗大量能源和酸碱试剂，工艺简单易于实现大批量工业化生产。

主权项

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。