本发明专利技术提供了一种多孔氧化铝瓷砂微球、其制备方法及其在喷射增粘装置中的应用，属于陶瓷材料技术领域，能够制备得到高强度、破碎效率高的氧化铝瓷砂微球，从而可有效增大车轮和钢轨之间的粘着性。该制备方法包括：将微米氧化铝粉和氨水加入到去离子水中，制备得到氧化铝浆料，将所述氧化铝浆料震荡、球磨，持续搅拌待用；对待用的所述氧化铝浆料进行喷雾干燥，得到氧化铝瓷砂微球坯体；将所述氧化铝瓷砂微球坯体在糖衣机中滚制，制成半成品氧化铝瓷砂微球坯体；将所述半成品氧化铝瓷砂微球坯体在高温回转炉中进行煅烧，然后随炉冷却至室温，得到直径为0.25‑1.65mm的多孔氧化铝瓷砂微球。本发明专利技术可用于喷射增粘装置用多孔氧化铝瓷砂微球的制备过程中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及陶瓷材料
，尤其涉及一种多孔氧化铝瓷砂微球、其制备方法及其在喷射增粘装置中的应用。
技术介绍
目前，在车辆高速领域中，为了增大车轮和钢轨之间的粘着性，通常向车轮和钢轨之间撒砂，但相比于撒砂，准确高速地向车轮和钢轨之间喷射少量破碎的瓷砂颗粒不仅可防止车轮空转和打滑从而起到增粘作用，而且成本相对撒砂更低一些。由于现有的瓷砂一般都是以致密的陶瓷为主，且在破碎后颗粒大小不均匀，因此难以充分发挥瓷砂的增粘作用。因此，提供一种高强度、破碎效率高的氧化铝瓷砂微球以及制备这种理想的氧化铝瓷砂微球的制备方法将是目前亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多孔氧化铝瓷砂微球、其制备方法及其在喷射增粘装置中的应用，以制备得到高强度、破碎效率高的氧化铝瓷砂微球，从而可有效地增大车轮和钢轨之间的粘着性。本专利技术的一方面提供了一种多孔氧化铝瓷砂微球的制备方法，包括如下步骤：将微米氧化铝粉和氨水加入到去离子水中，制备得到氧化铝浆料，将所述氧化铝浆料震荡、球磨，持续搅拌待用；对待用的所述氧化铝浆料进行喷雾干燥，得到氧化铝瓷砂微球坯体；将所述氧化铝瓷砂微球坯体在糖衣机中滚制，制成半成品氧化铝瓷砂微球坯体；将所述半成品氧化铝瓷砂微球坯体在高温回转炉中进行煅烧，然后随炉冷却至室温，得到直径为0.25-1.65mm的多孔氧化铝瓷砂微球。作为优选方案，所述氧化铝粉与去离子水的质量比为1：10-1：20，所述氨水在去离子水中的浓度为0.1-0.2mol/L。作为优选方案，所述半成品氧化铝瓷砂微球坯体的直径为0.3-1.7mm。作为优选方案，所述多孔氧化铝瓷砂微球的气孔率为10％-30％。作为优选方案，所述半成品氧化铝瓷砂微球坯体在升温速率为5℃-10℃/分钟、煅烧温度为1200℃-1550℃的高温回转炉中煅烧0.5-5小时。作为可选方案，将所述氧化铝浆料震荡、球磨，持续搅拌待用具体为：将所述氧化铝浆料在超声波中震荡3-8分钟，然后采用粒径为1mm的氧化锆微球球磨12-36小时，最后将球磨后的氧化铝浆料放在磁力搅拌器上持续搅拌待用。作为可选方案，将待用的所述氧化铝浆料利用蠕动泵通入喷雾干燥机中进行喷雾干燥。本专利技术的另一方面提供了一种如上述任一项技术方案所述的多孔氧化铝瓷砂微球的制备方法制备得到的多孔氧化铝瓷砂微球。本专利技术的再一方面提供了一种如上述技术方案所述的多孔氧化铝瓷砂微球在轨道车辆上的喷射增粘装置中的应用。作为优选方案，所述多孔氧化铝瓷砂微球以80-110米/秒的速度由喷射增粘装置喷到轨面上，满足车辆的增粘要求。本专利技术提供了一种多孔氧化铝瓷砂微球及其制备方法，相比于现有方法，本方法在制备过程中通过控制氧化铝陶瓷的烧结程度使得制备得到的氧化铝瓷砂微球在存在一定气孔率的条件下，具有超过200MPa的强度以及较高的破碎效率，这样在用于机车增粘时不仅可以满足高速喷射的要求，同时残留的气孔对材料本身具有割裂作用，可使材料易于破碎，从而能够满足在车轮和车轨之间通过碾压破碎成微小粉末的要求。通过在机车上进行长期试用试验证明，与现有的撒砂方式相比，喷射氧化铝瓷砂微球只需1/30的用量和1/20的材料费即可达到高于撒砂的增粘效果，相比而言可靠性更高，有利于铁道运营提高管理水平，实现规范化操作。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术一方面的实施例提供了一种多孔氧化铝瓷砂微球的制备方法，包括如下步骤：S1：将微米氧化铝粉和氨水加入到去离子水中，制备得到氧化铝浆料，将所述氧化铝浆料震荡、球磨，持续搅拌待用。在本步骤中，首先是利用微米氧化铝粉配制氧化铝浆料，为了使该浆料在后续喷雾干燥过程中能够获得均匀的微球坯体，需要对该浆料进行进一步处理，可包括震荡、球磨、搅拌等处理方式，目的在于获得更为均匀的浆料。S2：对待用的所述氧化铝浆料进行喷雾干燥，得到氧化铝瓷砂微球坯体。S3：将所述氧化铝瓷砂微球坯体在糖衣机中滚制，制成半成品氧化铝瓷砂微球坯体。S4：将所述半成品氧化铝瓷砂微球坯体在高温回转炉中进行煅烧，然后随炉冷却至室温，得到直径为0.25-1.65mm的多孔氧化铝瓷砂微球。在本步骤中，将处理好的半成品氧化铝瓷砂微球坯体进行煅烧，通过控制坯体的烧结温度，以使所得到的瓷砂微球在具备一定气孔率的条件下，具备较高的强度以及较高的破碎率，从而不仅可以满足高速喷射的要求，还能够满足在车轮和车轨之间通过碾压破碎成微小粉末的要求。可以理解的是，所制备得到的多孔氧化铝瓷砂微球的直径还可以为0.35、0.45、0.55、0.65、0.75、0.85、0.95、1.05、1.15、1.25、1.35、1.45、1.55mm，这里需要说明的是，氧化铝瓷砂微球的外径每增加0.1mm，均可作为一种单独的氧化铝瓷砂微球粒子使用，最大外径可达1.65mm，这样本领域技术人员可根据实际使用情况制备相应尺寸的多孔氧化铝瓷砂微球。在一优选实施例中，所述氧化铝粉与去离子水的质量比为1：10-1：20，所述氨水在去离子水中的浓度为0.1-0.2mol/L。为了配制得到符合要求的氧化铝浆料，在本实施例中限定了氧化铝粉与去离子水的质量比以及氨水的浓度。可以理解的是，不论质量比还是氨水的浓度，只要是选取在上述范围内，则所配制得到的氧化铝浆料均符合需要。可以理解的是，氧化铝粉与去离子水的质量比还可以为1:12、1:14、1:15、1:16、1:18等，氨水的浓度可为0.12、0.14、0.16、0.18mol/L等，本领域技术人员可根据需要进行选择。在一优选实施例中，所述半成品氧化铝瓷砂微球坯体的直径为0.3-1.7mm。在本实施例中，对半成品的氧化铝瓷砂微球坯体的直径进行了限定，这主要是为了满足后续制备得到符合要求的多孔氧化铝瓷砂微球的直径的需要。考虑到在由半成品到成品的过程中，还需要对坯体进行进一步打磨等处理，因此，半成品的氧化铝瓷砂微球坯体的直径稍大于成品的直径。可以理解的是，半成品氧化铝瓷砂微球坯体的直径还可以为0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6mm，本领域技术人员可根据需要进行选择。在一优选实施例中，所述多孔氧化铝瓷砂微球的气孔率为10％-30％。在本实施例中，对成品多孔氧化铝瓷砂微球上的气孔率也进行了限定，这主要是由于气孔是材料破碎的起源，残留的气孔对材料本身具有割裂作用，能够满足在车轮和车轨之间通过碾压破碎成微小粉末的要求。可以理解的是，成品多孔氧化铝瓷砂微球上的气孔率不宜过大或过小，过小会影响其最终的破碎效果，过大又会影响其强度，因此，在10％-30％的范围内较为适宜，在一可选实施方案中，气孔率还可以为15％、20％、25％等，本领域技术人员可根据实际需要进行把控调节。在一优选实施例中，所述半成品氧化铝瓷砂微球坯体在升温速率为5℃-10℃/分钟、煅烧温度为1200℃-1550℃的高温回转炉中煅烧0.5-5小时。在本实施例中，煅烧为整个过程中最重要、关键的步骤，通过本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多孔氧化铝瓷砂微球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将微米氧化铝粉和氨水加入到去离子水中，制备得到氧化铝浆料，将所述氧化铝浆料震荡、球磨，持续搅拌待用；对待用的所述氧化铝浆料进行喷雾干燥，得到氧化铝瓷砂微球坯体；将所述氧化铝瓷砂微球坯体在糖衣机中滚制，制成半成品氧化铝瓷砂微球坯体；将所述半成品氧化铝瓷砂微球坯体在高温回转炉中进行煅烧，然后随炉冷却至室温，得到直径为0.25‑1.65mm的多孔氧化铝瓷砂微球。
【技术特征摘要】
1.一种多孔氧化铝瓷砂微球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将微米氧化铝粉和氨水加入到去离子水中，制备得到氧化铝浆料，将所述氧化铝浆料震荡、球磨，持续搅拌待用；对待用的所述氧化铝浆料进行喷雾干燥，得到氧化铝瓷砂微球坯体；将所述氧化铝瓷砂微球坯体在糖衣机中滚制，制成半成品氧化铝瓷砂微球坯体；将所述半成品氧化铝瓷砂微球坯体在高温回转炉中进行煅烧，然后随炉冷却至室温，得到直径为0.25-1.65mm的多孔氧化铝瓷砂微球。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化铝粉与去离子水的质量比为1：10-1：20，所述氨水在去离子水中的浓度为0.1-0.2mol/L。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述半成品氧化铝瓷砂微球坯体的直径为0.3-1.7mm。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多孔氧化铝瓷砂微球的气孔率为10％-30％。5.根据权利要求1所述的制备方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：金鹰，马泉，杨建锋，
申请(专利权)人：青岛宏达赛耐尔科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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