[发明专利]一种近球形莫来石包裹颗粒的制备方法

说明书

本发明公开了一种近球形莫来石包裹颗粒的制备方法。发明人研究发现，通过加入稀土元素，抑制了莫来石晶粒定向生长而呈现棒状，首次制备得到了近球形莫来石包裹颗粒。

技术领域

本发明涉及一种包裹型材料的制备方法，特别涉及一种近球形莫来石包裹颗粒的制备方法。

背景技术

包裹型颗粒材料，一般由芯材和包裹芯材的保护层组成。在陶瓷喷墨打印行业，包裹型色料可以避免高温不稳定的色料正常发色并提高其发色效果，使得色料的使用温度范围得以提高，越来越受到人们的重视。

现有的包裹型颗粒，主要有二氧化硅包裹颗粒、硅酸锆包裹颗粒等经典的包裹型颗粒。然而二氧化硅和硅酸锆这些包裹材料，也存在一定的不足，制备工艺相对复杂，或成本相对高昂。

莫来石(或莫乃石、Aluminum silicate)指的是一系列由铝硅酸盐组成的矿物统称。莫来石的成分是不固定的，化学式为3Al₂O₃·2SiO₂或2Al₂O₃·SiO₂，它的氧化铝含量在72％～78％之间波动。莫来石是铝硅酸盐在高温下生成的矿物，人工加热铝硅酸盐时会形成莫来石。天然的莫来石晶体为细长的针状或棒状且呈放射簇状。莫来石矿被用来生产高温耐火材料。在C/C复合材料中多作为热障涂层，应用广泛。莫来石具有优良的抗热震性、高抗蠕变性、高温稳定性和耐酸碱腐蚀等优点，其稳定性能并不比硅酸锆差，同时其基本合成原料铝盐价格远低于硅酸锆的合成原料锆盐。然而莫来石在生长过程中，极易定向生长为棒状而无法有效包裹对象。

如何抑制莫来石的棒状生长，使得其可以有效包裹对象，是获得实际可用的莫来石包裹颗粒的关键所在，也是有待解决的技术问题。然而现有技术中未见有相关报导。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种近球形莫来石包裹颗粒的制备方法。

本发明所采取的技术方案是：

本发明的第一个方面，提供：

一种近球形莫来石包裹颗粒的制备方法，包括：

S1)将待包裹的颗粒分散在溶液中，得到分散液；

S2)无定型包裹，包括：

S2-a)在分散液中加入硅源，搅拌，使硅源水解并在待包裹的颗粒表面形成无定形SiO₂·xH₂O包覆层；

S2-b)进一步在分散液中添加铝源，搅拌，使铝源水解并在待包裹的颗粒表面形成无定形Al₂O₃·xH₂O包覆层；或

S2-1)在分散液中加入铝源，搅拌，使铝源水解并在待包裹的颗粒表面形成无定形Al₂O₃·xH₂O包覆层；

S2-2)进一步在分散液中添加硅源，搅拌，使硅源水解并在待包裹的颗粒表面形成无定形SiO₂·xH₂O包覆层；

S3)在分散液中进一步加入稀土元素的水溶性盐，混合均匀，得到混合浆料；

S4)将混合浆料在搅拌条件下加热，蒸发溶剂，得到干凝胶；

S5)将干凝胶煅烧，得到近球形莫来石包裹颗粒。

在一些实例中，所述稀土元素选自La，Ce，Nd，Pm，Sm，Eu，Gd，Yb，Lu中的至少一种。

在一些实例中，所述稀土元素与Si的摩尔比为(0.001～0.005)：1。