專利名稱：一種提高氧化鋁空心球強度的方法
技術領域：
本發明涉及空心球及制備方法，尤其是涉及一種提高氧化鋁空心球強度的方法。
技術背景
氧化鋁空心球本身就存在較多的缺陷，如孔洞、裂紋等，這些缺陷的存在會降低空 心球本身的強度，從而影響制品的性能。采用30顆氧化鋁空心球進行耐壓實驗，測試所用 氧化鋁空心球大小在3 4mm，所用30顆樣品隨機抽選，耐壓強度平均為15. 7N，掃描電鏡 發現氧化鋁空心球存在不一致的裂紋、孔洞以及球壁中空等缺陷，這些缺陷是造成氧化鋁 空心球強度偏低的主要原因。此外，這些缺陷的存在，是采用該空心球制備產品的破壞源， 即使是燒結良好的輕質氧化鋁空心球陶瓷，殘留的缺陷也將是斷裂源。這類缺陷氧化鋁空 心球存在是降低制品總體強度的主要原因之一，若能有效減少或消除缺陷，可提高空心球 的耐壓強度，進而可以提高輕質氧化鋁空心球陶瓷的耐壓強度。發明內容
本發明的目的在于提供一種高強度氧化鋁空心球及制備方法。
為達到上述目的，本發明的技術方案如下
先配置好磷酸含量為5 25wt%、硫酸鋁銨含量為3 15wt%的復合水溶液，然 后把氧化鋁空心球放入水溶液中攪拌，浸泡10 60分鐘之后取出干燥，然后放入高溫爐中 熱處理，熱處理溫度為1550 1700°C，保溫時間為2 10小時。
本發明具有的有益效果是
采用浸泡含磷酸和硫酸鋁銨水溶液結合劑的方法進行表面改性，結合劑能吸附在 氧化鋁空心球的表面，并能通過縫隙和孔洞進入氧化鋁空心球的孔壁，分布在氧化鋁晶粒 之間，復合結合劑在受熱的條件下先是生成聚磷酸鋁(Al (PO3)3),后在1200°C生成磷石英 型磷酸鋁，170(TC熱處理后轉變成唯一的高溫相-方石英型磷酸鋁。復合結合劑修飾氧化 鋁空心球強度在不同溫度階段反應特點有關，在900°C熱處理的時候，復合結合劑存在分解 和聚合兩個過程，兩者綜合結果顯示出分解形成微裂紋為主從而造成強度降低，隨著溫度 升高，生成的聚磷酸鋁轉變成磷酸鋁從而更進一步促進裂紋的愈合和晶粒之間的燒結，從 而大幅度提高了復合結合劑修飾改性氧化鋁空心球耐壓性能的提高，170(TC熱處理后提高 到原有強度的2. 6倍。
附圖是氧化鋁空心球耐壓強度測試裝置圖。
圖中1、砝碼，2、砝碼盤，3、承重柱體，4、固定圓環，5、單顆氧化鋁空心球，6、底座。
具體實施方式
具體實施例
先配置好磷酸含量在5 25wt%、硫酸鋁銨含量在3 15wt%的復合水溶液，然 后把氧化鋁空心球放入水溶液中攪拌，浸泡10 60分鐘之后取出干燥，然后放入高溫爐中 熱處理，熱處理溫度為1550 1700°C，保溫時間2 10小時，得到高強氧化鋁空心球，不同 熱處理溫度氧化鋁空心球耐壓能力見表1.
采用自制設備測試單顆氧化鋁空心球的力學性能，設備結構如圖1所示。該裝置 由固定圓環4和承重柱體3及砝碼1組成，把單顆氧化鋁空心球5放入固定圓環4中，6為 底座，加上承重柱體3，然后在承重柱體3的砝碼盤2上放入砝碼1，直到單顆氧化鋁空心球 球體破碎，承重柱體3、砝碼盤2和砝碼1的重量之和就是該球體的耐壓能力。
表1氧化鋁空心球在不同溫度處理后的耐壓能力
權利要求
1. 一種提高氧化鋁空心球強度的方法，其特征在于先配置好磷酸含量為5 25wt%、 硫酸鋁銨含量為3 15wt%的復合水溶液，然后把氧化鋁空心球放入水溶液中攪拌，浸泡 10 60分鐘之后取出干燥，然后放入高溫爐中熱處理，熱處理溫度為1550 1700°C，保溫 時間為2 10小時。
全文摘要
本發明公開了一種提高氧化鋁空心球強度的方法。浸泡含磷酸和硫酸鋁銨復合水溶液結合劑進行表面改性，進入氧化鋁空心球的孔壁，分布在氧化鋁晶粒之間，復合結合劑在受熱的條件下先是生成聚磷酸鋁，后在1200℃生成磷石英型磷酸鋁，1700℃熱處理后轉變成高溫相-方石英型磷酸鋁。復合結合劑修飾氧化鋁空心球強度在不同溫度階段反應特點有關，在900℃熱處理的時候，復合結合劑存在分解和聚合過程，綜合結果顯示出分解形成微裂紋為主從而造成強度降低，隨著溫度升高，生成的聚磷酸鋁轉變成磷酸鋁從而促進裂紋的愈合和晶粒之間的燒結，從而大幅度提高了復合結合劑修飾改性氧化鋁空心球耐壓性能的提高，1700℃熱處理后提高到原有強度的2.6倍。
文檔編號C04B35/10GK102030516SQ20101052022
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月26日 優先權日2010年10月26日
發明者王家邦 申請人:浙江大學