一种制备硫氧化钆陶瓷空心微球的方法
文献发布时间：2023-06-19 16:04:54
技术领域
本发明属于无机陶瓷空心微球制备技术领域，具体的说是一种制备硫氧化钆陶瓷空心微球的方法。
背景技术
随着量子通信技术的快速发展，军用、政务、金融业对量子通信的需求非常迫切，配套的2.5K以下超低温技术和相关设备原料应用需求增多。作为量子计算重要设备之一的制冷机，其使用最多的是一种新型蓄冷材料Gd
目前Gd
发明内容
针对目前制冷机Gd
本发明通过以下技术方案来实现：
一种制备硫氧化钆陶瓷空心微球的方法，包括以下步骤：
步骤一、Gd
① 预混液的制备
选用平均粒径为1~2μm的Gd
其中所述坯体增强剂为棉花纤维类，所述闭孔造孔剂为硫酸钙、氢氧化钙、碳酸钙、硫酸铝中的一种或几种，所述烧结助剂为氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化硼、氧化铋中的一种或几种；
② 球磨
将Gd
③加入固化剂
球磨后的Gd
步骤二、半圆弧形超疏水轨道的制作
制作涂覆有超疏水薄膜的半圆弧形超疏水轨道，将轨道置于倾斜的台架上，使轨道的倾斜角为25~35°，轨道斜面下方用加热带贴附；
步骤三、Gd
选用规格为24~28
步骤四、Gd
将成型后的Gd
进一步的，所述分散剂为聚丙烯酸铵或聚羧酸铵。
进一步的，所述单体为丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。
进一步的，所述交联剂为N-N’亚甲基双丙烯酰胺。
进一步的，行星球磨采用20L球磨罐，所选用的球磨罐材质为尼龙或聚氨酯，球磨介质选为氧化锆球；所选用的磨球直径为2~5mm，料球比范围为1:1~2:1；采用的球磨转速为100~200r/min，球磨时间为8~20h，球磨后的浆料在室温、转速20s
进一步的，所述引发剂为过硫酸铵。
进一步的，所述催化剂为四甲基乙二胺。
进一步的，半圆弧形超疏水轨道的制作的具体步骤为：在半圆弧形金属轨道内表面进行喷砂处理，用酒精擦洗后在轨道内表面施涂或沉积一层超疏水薄膜，膜厚在10~25μm，该超疏水薄膜中还加入有质量分数为0~5%的粘结剂，用于将超疏水涂层更牢固粘附于金属基材表面，加热带贴附于轨道的半圆弧底面或垂直于轴向缠绕于整个半圆弧形轨道。
进一步的，半圆弧形金属材质轨道半径为50~100mm、厚度为1~3mm、长度为10~20m，其横截面为半圆形，开口向上，且金属材质为铜、铝或不锈钢。
进一步的，所述粘结剂为蛋白胶、树脂胶、氯化橡胶。
本发明的有益效果在于：
本发明制备的Gd
（1）Gd
由于陶瓷液滴始终在超疏水表面，在疏水角大于160°时，始终保持为较为理想的球体，同时因浆料的固含量较高，水分含量较低，故蒸发固化过程中，球坯的收缩变形量极小，滚动过程本身也有利于球形化，故整个过程可始终保持较高的球形度。球形度的提高有利于增加Gd
（2）Gd
由于Gd
（3）工序少、工艺成本低、生产效率高
本发明的成型过程可一步完成，且空心球坯固化工序可与后续的收集工序无缝衔接，大幅降低工序数量、工艺成本以及设备投入，且由于工艺简单，其自动化程度和效率可大幅提高；
（4）Gd
由于本发明的成型方式以及加入闭孔造孔剂，在高温烧结后可形成微球内部连通或不连通的封闭孔隙，从而成功制得闭孔组织结构的Gd
具体实施方式
一种制备Gd
步骤一、Gd
① 预混液的制备
选用平均粒径为1~2μm的Gd
其中所述坯体增强剂为棉花纤维类，所述闭孔造孔剂为硫酸钙、氢氧化钙、碳酸钙、硫酸铝中的一种或几种，所述烧结助剂为氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化硼、氧化铋中的一种或几种；
② 球磨
将Gd
③加入固化剂
球磨后的Gd
步骤二、半圆弧形超疏水轨道的制作
制作涂覆有超疏水薄膜的半圆弧形超疏水轨道，将轨道置于倾斜的台架上，使轨道的倾斜角为25~35°，轨道斜面下方用加热带贴附；
步骤三、Gd
选用规格为24~28
步骤四、Gd
将成型后的Gd
进一步的，所述分散剂为聚丙烯酸铵或聚羧酸铵。
进一步的，所述单体为丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。
进一步的，所述交联剂为N-N’亚甲基双丙烯酰胺。
进一步的，行星球磨采用20L球磨罐，所选用的球磨罐材质为尼龙或聚氨酯，球磨介质选为氧化锆球；所选用的磨球直径为2~5mm，料球比范围为1:1~2:1；采用的球磨转速为100~200r/min，球磨时间为8~20h，球磨后的浆料在室温、转速20s
进一步的，所述引发剂为过硫酸铵。
进一步的，所述催化剂为四甲基乙二胺。
进一步的，半圆弧形超疏水轨道的制作的具体步骤为：在半圆弧形金属轨道内表面进行喷砂处理，用酒精擦洗后在轨道内表面施涂或沉积一层超疏水薄膜，膜厚在10~25μm，该超疏水薄膜中还加入有质量分数为0~5%的粘结剂，用于将超疏水涂层更牢固粘附于金属基材表面，加热带贴附于轨道的半圆弧底面或垂直于轴向缠绕于整个半圆弧形轨道。
进一步的，半圆弧形金属材质轨道半径为50~100mm、厚度为1~3mm、长度为10~20m，其横截面为半圆形，开口向上，且金属材质为铜、铝或不锈钢。
进一步的，所述粘结剂为蛋白胶、树脂胶、氯化橡胶。
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1：
一种制备Gd
取平均粒径为1μm的Gd
浆料注入到自制的滴定成型设备内的料筒中，选用26
成型后的Gd
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。