CN100337986C - 一种核壳复合陶瓷颗粒的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出利用高速气流冲击法来制备具有核壳型结构的陶瓷核—聚合物粘结层—陶瓷(或金属)壳复合陶瓷粉体，采用聚合物粘结层改善陶瓷与陶瓷(或金属)颗粒之间的接触，在体系中扮演着粘结剂的角色。这种方法不仅能在常温、较短保温时间内完成各种粉体的球形化、成膜化和包覆的处理，同时可以实现多层包覆或多种物质的多层包覆的新型复合粉体。与已有的制备方法相比，该方法可在常温下完成、无污染、可控制聚合物粘结层厚度、粉体处理时间短，可实现多层包覆和多种物质的多层包覆，是一种简单、经济且效率高的制备各种核壳型陶瓷复合粉体的方法，在复合材料粉体制备方面具有重大的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种核壳复合陶瓷颗粒的制备方法。
背景技术
随着新材料制备技术向微观精细化发展，单一结构或者成分的粒子在应用的过程当中，出现了不能满足应用要求的问题，粉体的改性处理技术变得越来越重要，带来了一个引人注目的新概念—粒子设计。设计和可控构筑具有核壳结构的复合材料是最近几年材料科学前沿的一个日益重要的研究领域。这类材料作为构筑新颖功能化材料之所以受到研究者的青睐是因为它们具有许多独特的性质，例如：单分散性、核壳的可操作性、稳定性、可调控性、和涉及光、电、磁、催化、化学和生物反应的能力。因此通过合理的设计实验条件，可以在很大程度上对复合材料的许多性质加以调控，其中具有核壳结构的陶瓷复合颗粒在复合材料、军工材料、粉末冶金材料、结构材料等方面有着重要的应用前景。
核壳复合陶瓷颗粒的制备方法有许多种方法，其中常用的化学法有种子乳液聚合法、溶胶—凝胶法、沉淀法、异相凝聚法等。但由于工艺处理上的局限性，这些方法难以实现完整定量的核壳包覆，有时会导致材料显微结构的不均匀性，而且大多成本较高，不易推广应用；而机械法式的高速气流冲击法和研磨法制备具有核壳结构的陶瓷复合颗粒具有简单和易操作控制等优点，因此得到了广泛应用。
对于利用化学法制备核壳结构的复合粉体，复合粉体在液相中制备，会出现核壳结构的形成过程不易控制，壳层物质可能形成自由胶粒，壳层不均匀，核壳复合粉体易形成团聚，且周期长，难以大规模生产等问题。对于机械研磨法，其对具有高比表面积的亚微米或纳米粉体自身产生的团聚无法打散，核壳复合粉体的组分有偏析；且在研磨过程中，磨损的物质会进入被磨物料中成为杂质，影响体系的纯度。而FENG Cai-mei等(FENGCai-mei，WANG Wei-min，FU Zheng-yi，Fabrication of TiB2 composite powders coated with BNby high speed airflow impact.Trans.Nonferrous Met.Soc.China，2005，15，238～241.)在全封闭条件下利用高速气流冲击法制备的二硼化钛—氮化硼核壳型复合粉体，虽避免了体系被污染的问题，但由于两相硬质陶瓷间相互作用力微弱，只是简单的点接触，核壳型复合粒子存在壳层物质易于脱落的问题。
因此，本文提出通过设计聚合物粘结层以改善陶瓷与陶瓷(或金属)颗粒之间的接触，利用高速气流冲击法来制备具有核壳结构的陶瓷核—聚合物粘结层—陶瓷(或金属)壳复合陶瓷粉体。
与化学法制备的核壳复合粉体相比，本发明可以选择半连续或间歇操作，及时调整工艺参数，在短时间(1～10min)内即可完成核壳复合颗粒的制备，有极大的实际推广应用价值。
与机械研磨复合法比较，高速气流冲击力能彻底解除亚微米或纳米粉体间的团聚，且粉体的包覆处理在全封闭、无污染环境下完成，无杂质引入。且本发明中，通过设计聚合物粘结层，改善了陶瓷与陶瓷(或金属)颗粒间的接触，且聚合物粘结层对两相硬质物质有粘结作用，可形成致密结构的核壳型陶瓷复合颗粒。
采用本发明提供的工艺方法不仅能在常温、较短时间内制备各种陶瓷粉体的核壳型复合颗粒；同时可根据实际需要实现多层包覆或多种物质的多层包覆。经过广泛的文献和专利查阅，尚未发现有利用此项发明中的在高速气流冲击条件下利用聚合物粘结剂来实现陶瓷与陶瓷(或金属)颗粒核壳型复合粉体制备的相关报道。
发明内容
本发明的目的是通过全封闭式高速气流冲击法利用聚合物粘结剂来制备核壳型陶瓷复合粉体。本发明采用的全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置系统(NARA NHS-0Hybridization System，Nara Machinery Co.，Ltd，Tokyo，Japan，简称包覆机，主机结构如附图2)由定量计算系统、主机、成品收集装置、控制操作系统组成。主机由高速旋转的转子、定子和循环回路组成，物料在这些部件作用下不断被迅速分散，并受到强大冲击力作用，同时也受到粒子间相互作用的压缩、摩擦、剪切、撞击等多种力的作用，从而能在短时间内(1～10min)产生静电、粒子软化或粒子被强制打入核粒子中，使粒子间相互附着，完成固定、成膜或球形化处理，从而达到表面改性的目的。
本发明制备的核壳结构的陶瓷核—聚合物粘结层—陶瓷(或金属)壳复合陶瓷粉体，陶瓷核粉体的粒径为1～10微米，陶瓷(或金属)壳粉体的粒径为0.03～1微米。
本发明中设计的聚合物粘结层在体系中扮演着粘结剂的角色，以实现壳粒子对核粒子的包覆，聚合物粘结层物质为聚乙烯蜡或聚丙烯蜡类聚合物微粉，软化点为100℃～120℃，粒径为0.1～1微米。
下面对本发明的工艺流程(参见图1)具体实现过程详述如下：
(1)将陶瓷核粉体与聚乙烯蜡或聚丙烯蜡微粉按质量40∶2～8配比，在50℃～60℃干燥后混合均匀；
(2)将混合物投入到高速气流冲击式粉体表面改性装置中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行陶瓷核的球形化和成膜化处理，主轴转速控制在8000～15000rpm范围，处理时间控制在1～10分钟范围；
(3)得到球形化和成膜化的陶瓷核粉体；
(4)将按上述方法处理过的陶瓷核粉体与陶瓷或金属壳粉体按质量32∶2～16配比，50℃～60℃干燥后混合均匀；
(5)将混合物再次投入到高速气流冲击式粉体表面改性装置中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行陶瓷核的表面包覆处理，主轴转速控制在10000～15000rpm范围，处理时间控制在1～10分钟范围；
(6)得到核壳型的陶瓷复合粉体。
经扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)分析，制备了球形化和成膜化良好的陶瓷核粉体和陶瓷(或金属)壳层均匀致密的核壳型陶瓷复合粉体。
本发明提供了一种核壳型陶瓷复合粉体的制备方法，与已有的制备方法相比，该方法可在常温下完成、无污染、可控制聚合物粘结层厚度、粉体处理时间短，可实现多层包覆和多种物质的多层包覆，是一种简单、经济且效率高的制备各种核壳型陶瓷复合粉体的方法，在复合材料粉体制备方面具有重大的应用价值。
附图说明
图1：核壳型陶瓷复合粉体的制备工艺流程图。
图2：高速气流冲击法表面改性装置主机结构图。
其中：1-排料阀，2-排出口，3-翼片，4-转子，5-夹套，6-定子，7-循环回路，8-投入口。
图3：核壳型陶瓷复合粉体的模型图。
其中：1-陶瓷核，2-聚合物粘结层，3-陶瓷(或金属)壳。
图4：二硼化钛球形化和成膜化的扫描电子显微镜(SEM)照片。
图5：二硼化钛包覆型复合粉体的扫描电子显微镜(SEM)照片。
图6：二硼化钛球形化和成膜化的透射电子显微镜(TEM)照片。
图7：二硼化钛包覆型复合粉体的透射电子显微镜(TEM)照片。
具体实施方案
实施例1：高速气流冲击法制备球形化和成膜化的陶瓷核二硼化钛粉体，将二硼化钛粉体与聚乙烯蜡微粉50℃干燥并混合均匀，二硼化钛粉体与聚乙烯蜡微粉的粒径分别为8微米和1微米，二硼化钛粉体与聚乙烯蜡微粉的重量比为40∶2，转移到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行二硼化钛的球形化和成膜化处理，转子转速控制在12000rpm，处理时间控制在10分钟。球形化和成膜化的陶瓷核二硼化钛粉体的扫描电子显微镜(SEM)照片和透射电子显微镜(TEM)照片分别如图4和图6所示。将将按上述方法已处理过的二硼化钛粉体与陶瓷壳氧化铝粉体60℃干燥后混合均匀，陶瓷核二硼化钛粉体与陶瓷壳氧化铝粉体(粒径为0.5微米)的重量比32∶16，再次投入到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行二硼化钛—氧化铝核壳型包覆处理，转子转速控制在12500rpm，处理时间控制在5分钟。核壳型的二硼化钛—氧化铝复合粉体的扫描电子显微镜(SEM)照片和透射电子显微镜(TEM)照片分别如图5和图7所示。
实施例2：高速气流冲击法制备球形化和成膜化的陶瓷核二硼化钛粉体，将二硼化钛粉体与聚丙烯蜡蜡微粉50℃干燥并混合均匀，二硼化钛粉体与聚丙烯蜡微粉的粒径分别为10微米和1微米，二硼化钛粉体与聚丙烯蜡微粉的重量比为40∶5，转移到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行二硼化钛的球形化和成膜化处理，转子转速控制在10000rpm，处理时间控制在10分钟。将将按上述方法已处理过的二硼化钛粉体与陶瓷壳氧化铝粉体60℃干燥后混合均匀，陶瓷核二硼化钛粉体与陶瓷壳氧化铝粉体(粒径为1微米)的重量比32∶10，再次投入到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行二硼化钛—氧化铝核壳型包覆处理，转子转速控制在10000rpm，处理时间控制在5分钟。
实施例3：高速气流冲击法制备球形化和成膜化的陶瓷核二硼化钛粉体，将二硼化钛粉体与聚丙烯蜡蜡微粉55℃干燥并混合均匀，二硼化钛粉体与聚丙烯蜡微粉的粒径分别为1微米和0.1微米，二硼化钛粉体与聚丙烯蜡微粉的重量比为40∶6，转移到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行二硼化钛的球形化和成膜化处理，转子转速控制在8000rpm，处理时间控制在10分钟。将将按上述方法已处理过的二硼化钛粉体与陶瓷壳氧化铝粉体60℃干燥后混合均匀，陶瓷核二硼化钛粉体与陶瓷壳氧化铝粉体(粒径为100纳米)的重量比32∶16，再次投入到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行二硼化钛—氧化铝核壳型包覆处理，转子转速控制在15000rpm，处理时间控制在5分钟。
实施例4：高速气流冲击法制备球形化和成膜化的陶瓷核氮化硅粉体，将氮化硅粉体与聚乙烯蜡微粉50℃干燥并混合均匀，氮化硅粉体与聚乙烯蜡微粉的粒径分别为3微米和0.5微米，氮化硅粉体与聚乙烯蜡微粉的重量比为40∶5，转移到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行氮化硅的球形化和成膜化处理，转子转速控制在10000rpm，处理时间控制在8分钟。将将按上述方法已处理过的氮化硅粉体与陶瓷壳氧化铝粉体60℃干燥后混合均匀，陶瓷核氮化硅粉体与陶瓷壳氧化铝粉体(粒径为0.3微米)的重量比32∶6，再次投入到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行氮化硅—氧化铝核壳型包覆处理，转子转速控制在10000rpm，处理时间控制在5分钟。
实施例5：高速气流冲击法制备球形化和成膜化的陶瓷核氮化硅粉体，将氮化硅粉体与聚乙烯蜡微粉50℃干燥并混合均匀，氮化硅粉体与聚乙烯蜡微粉的粒径分别为6微米和0.5微米，氮化硅粉体与聚乙烯蜡微粉的重量比为40∶8，转移到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行氮化硅的球形化和成膜化处理，转子转速控制在8000rpm，处理时间控制在10分钟。将将按上述方法已处理过的氮化硅粉体与陶瓷壳氧化钇粉体55℃干燥后混合均匀，陶瓷核氮化硅粉体与陶瓷壳氧化钇粉体(粒径为0.6微米)的重量比32∶8，再次投入到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行氮化硅—氧化钇核壳型包覆处理，转子转速控制在13000rpm，处理时间控制在5分钟。
实施例6：高速气流冲击法制备球形化和成膜化的陶瓷核氮化硅粉体，将氮化硅粉体与聚丙烯蜡微粉55℃干燥并混合均匀，氮化硅粉体与聚丙烯蜡微粉的粒径分别为10微米和0.8微米，氮化硅粉体与聚丙烯蜡微粉的重量比为40∶6，转移到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行氮化硅的球形化和成膜化处理，转子转速控制在10000rpm，处理时间控制在6分钟。将将按上述方法已处理过的氮化硅粉体与陶瓷壳氮化铝粉体60℃干燥后混合均匀，陶瓷核氮化硅粉体与陶瓷壳氮化铝粉体(粒径为0.8微米)的重量比32∶6，再次投入到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行氮化硅—氮化铝核壳型包覆处理，转子转速控制在14000rpm，处理时间控制在8分钟。
实施例7：高速气流冲击法制备球形化和成膜化的陶瓷核碳化硅粉体，将碳化硅粉体与聚丙烯蜡微粉60℃干燥并混合均匀，碳化硅粉体与聚丙烯蜡微粉的粒径分别为10微米和0.8微米，氮化硅粉体与聚丙烯蜡微粉的重量比为40∶6，转移到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行碳化硅的球形化和成膜化处理，转子转速控制在10000rpm，处理时间控制在10分钟。将将按上述方法已处理过的碳化硅粉体与陶瓷壳氮化铝粉体60℃干燥后混合均匀，陶瓷核碳化硅粉体与陶瓷壳氮化铝粉体(粒径为0.8微米)的重量比32∶10，再次投入到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行氮化硅—氮化铝核壳型包覆处理，转子转速控制在10000rpm，处理时间控制在10分钟。
实施例8：高速气流冲击法制备球形化和成膜化的陶瓷核氮化铝粉体，将氮化铝粉体与聚乙烯蜡微粉50℃干燥并混合均匀，氮化铝粉体与聚乙烯蜡微粉的粒径分别为3微米和0.3微米，氮化铝粉体与聚乙烯蜡微粉的重量比为40∶5，转移到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行氮化铝的球形化和成膜化处理，转子转速控制在12000rpm，处理时间控制在8分钟。将将按上述方法已处理过的氮化铝粉体与陶瓷壳氮化硼粉体55℃干燥后混合均匀，陶瓷核氮化铝粉体与陶瓷壳氮化硼粉体(粒径为0.6微米)的重量比32∶10，再次投入到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行氮化铝—氮化硼核壳型包覆处理，转子转速控制在15000rpm，处理时间控制在5分钟。
实施例9：高速气流冲击法制备球形化和成膜化的陶瓷核碳化硼粉体，将碳化硼粉体与聚丙烯蜡微粉50℃干燥并混合均匀，碳化硼粉体与聚丙烯蜡微粉的粒径分别为5微米和0.5微米，碳化硼粉体与聚丙烯蜡微粉的重量比为40∶4，转移到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行碳化硼的球形化和成膜化处理，转子转速控制在8000rpm，处理时间控制在10分钟。将将按上述方法已处理过的碳化硼粉体与陶瓷壳氧化铝粉体60℃干燥后混合均匀，陶瓷核碳化硼粉体与陶瓷壳氧化铝粉体(粒径为0.4微米)的重量比32∶16，再次投入到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行碳化硼—氧化铝核壳型包覆处理，转子转速控制在15000rpm，处理时间控制在8分钟。
实施例10：高速气流冲击法制备球形化和成膜化的陶瓷核碳化硼粉体，将碳化硼粉体与聚乙烯蜡微粉50℃干燥并混合均匀，碳化硼粉体与聚乙烯蜡微粉的粒径分别为5微米和0.8微米，碳化硼粉体与聚乙烯蜡微粉的重量比为40∶8，转移到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行碳化硼的球形化和成膜化处理，转子转速控制在9000rpm，处理时间控制在10分钟。将将按上述方法已处理过的碳化硼粉体与碳黑粉体60℃干燥后混合均匀，陶瓷核碳化硼粉体与碳黑粉体(粒径为0.4微米)的重量比32∶6，再次投入到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行碳化硼—碳黑核壳型包覆处理，转子转速控制在12500rpm，处理时间控制在8分钟。
实施例11：高速气流冲击法制备球形化和成膜化的陶瓷核碳化钛粉体，将碳化钛粉体与聚丙烯蜡微粉55℃干燥并混合均匀，碳化钛粉体与聚丙烯蜡微粉的粒径分别为8微米和0.5微米，碳化钛粉体与聚丙烯蜡微粉的重量比为40∶8，转移到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行碳化钛的球形化和成膜化处理，转子转速控制在10000rpm，处理时间控制在8分钟。将将按上述方法已处理过的碳化钛粉体与陶瓷壳碳化硅粉体60℃干燥后混合均匀，陶瓷核碳化钛粉体与陶瓷壳碳化硅粉体(粒径为0.8微米)的重量比32∶12，再次投入到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行碳化钛—碳化硅核壳型包覆处理，转子转速控制在13000rpm，处理时间控制在5分钟。
实施例12：高速气流冲击法制备球形化和成膜化的陶瓷核氧化铝粉体，将氧化铝粉体与聚乙烯蜡微粉55℃干燥并混合均匀，氧化铝粉体与聚乙烯蜡微粉的粒径分别为8微米和0.8微米，氧化铝粉体与聚乙烯蜡微粉的重量比为40∶3，转移到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行氧化铝的球形化和成膜化处理，转子转速控制在11000rpm，处理时间控制在5分钟。将将按上述方法已处理过的氧化铝粉体与氧化镁粉体60℃干燥后混合均匀，陶瓷核氧化铝粉体与氧化镁粉体(粒径为0.6微米)的重量比32∶8，再次投入到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行氧化铝—氧化镁核壳型包覆处理，转子转速控制在15000rpm，处理时间控制在6分钟。
实施例13：高速气流冲击法制备球形化和成膜化的陶瓷核氧化铝粉体，将氧化铝粉体与聚丙烯蜡微粉55℃干燥并混合均匀，氧化铝粉体与聚丙烯蜡微粉的粒径分别为6微米和0.5微米，氧化铝粉体与聚丙烯蜡微粉的重量比为40∶3，转移到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行氧化铝的球形化和成膜化处理，转子转速控制在13000rpm，处理时间控制在6分钟。将将按上述方法已处理过的氧化铝粉体与氧化钇粉体50℃干燥后混合均匀，陶瓷核氧化铝粉体与氧化钇粉体(粒径为0.3微米)的重量比32∶8，再次投入到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行氧化铝—氧化钇核壳型包覆处理，转子转速控制在10000rpm，处理时间控制在10分钟。
实施例14：高速气流冲击法制备球形化和成膜化的陶瓷核二硼化钛粉体，将二硼化钛粉体与聚丙烯蜡微粉60℃干燥并混合均匀，二硼化钛粉体与聚丙烯蜡微粉的粒径分别为5微米和0.5微米，二硼化钛粉体与聚丙烯蜡微粉的重量比为40∶5，转移到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行二硼化钛的球形化和成膜化处理，转子转速控制在10000rpm，处理时间控制在10分钟。将按上述方法已处理过的二硼化钛粉体与壳层金属镍粉体50℃干燥后混合均匀，二硼化钛粉体与壳层金属镍粉体(粒径为50纳米)的重量比32∶2，再次投入到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行二硼化钛—镍核壳型的包覆处理，转子转速控制在10000rpm，处理时间控制在10分钟。
实施例15：高速气流冲击法制备球形化和成膜化的陶瓷核二硼化钛粉体，将二硼化钛粉体与聚丙烯蜡微粉60℃干燥并混合均匀，二硼化钛粉体与聚丙烯蜡微粉的粒径分别为5微米和1微米，二硼化钛粉体与聚丙烯蜡微粉的重量比为40∶8，转移到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行二硼化钛的球形化和成膜化处理，转子转速控制在15000rpm，处理时间控制在5分钟。将按上述方法已处理过的二硼化钛粉体与壳层金属钼粉体50℃干燥后混合均匀，二硼化钛粉体与壳层金属钼粉体(粒径为100纳米)的重量比32∶10，再次投入到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行二硼化钛—钼核壳型的包覆处理，转子转速控制在15000rpm，处理时间控制在3分钟。
实施例16：高速气流冲击法制备球形化和成膜化的陶瓷核二硼化钛粉体，将二硼化钛粉体与聚丙烯蜡微粉60℃干燥并混合均匀，二硼化钛粉体与聚丙烯蜡微粉的粒径分别为5微米和1微米，二硼化钛粉体与聚丙烯蜡微粉的重量比为40∶6，转移到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行二硼化钛的球形化和成膜化处理，转子转速控制在15000rpm，处理时间控制在5分钟。将按上述方法已处理过的二硼化钛粉体与壳层金属铁粉体50℃干燥后混合均匀，二硼化钛粉体与壳层金属铁粉体(粒径为100纳米)的重量比32∶10，再次投入到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行二硼化钛—铁核壳型的包覆处理，转子转速控制在12000rpm，处理时间控制在5分钟。
实施例17：高速气流冲击法制备球形化和成膜化的陶瓷核氧化铝粉体，将氧化铝粉体与聚乙烯蜡微粉50℃干燥并混合均匀，氧化铝粉体与聚乙烯蜡微粉的粒径分别为3微米和0.1微米，氧化铝粉体与聚乙烯蜡微粉的重量比为40∶4，转移到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行氧化铝的球形化和成膜化处理，转子转速控制在12000rpm，处理时间控制在8分钟。将按上述方法已处理过的氧化铝粉体与壳层金属镍粉体50℃干燥后混合均匀，氧化铝粉体与壳层金属镍粉体(粒径为50纳米)的重量比32∶8，再次投入到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行氧化铝—镍核壳型的包覆处理，转子转速控制在15000rpm，处理时间控制在6分钟。
实施例18：高速气流冲击法制备球形化和成膜化的陶瓷核氧化铝粉体，将氧化铝粉体与聚丙烯蜡微粉50℃干燥并混合均匀，氧化铝粉体与聚丙烯蜡微粉的粒径分别为4微米和0.1微米，氧化铝粉体与聚丙烯蜡微粉的重量比为40∶2，转移到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行氧化铝的球形化和成膜化处理，转子转速控制在11000rpm，处理时间控制在10分钟。将按上述方法已处理过的氧化铝粉体与壳层金属钨粉体50℃干燥后混合均匀，氧化铝粉体与壳层金属钨粉体(粒径为0.4微米)的重量比32∶16，再次投入到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行氧化铝—钨核壳型的包覆处理，转子转速控制在15000rpm，处理时间控制在5分钟。
实施例19：高速气流冲击法制备球形化和成膜化的陶瓷核碳化钨粉体，将碳化钨粉体与聚乙烯蜡微粉55℃干燥并混合均匀，碳化钨粉体与聚乙烯蜡微粉的粒径分别为5微米和0.2微米，碳化钨粉体与聚乙烯蜡微粉的重量比为40∶6，转移到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行碳化钨的球形化和成膜化处理，转子转速控制在10000rpm，处理时间控制在10分钟。将按上述方法已处理过的碳化钨粉体与壳层金属钴粉体50℃干燥后混合均匀，碳化钨粉体与壳层金属钴粉体(粒径为100纳米)的重量比32∶2，再次投入到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行碳化钨—钴核壳型的包覆处理，转子转速控制在15000rpm，处理时间控制在4分钟。
实施例20：高速气流冲击法制备球形化和成膜化的陶瓷核碳化钛粉体，将碳化钛粉体与聚丙烯蜡微粉50℃干燥并混合均匀，碳化钛粉体与聚丙烯蜡微粉的粒径分别为6微米和0.5微米，碳化钛粉体与聚丙烯蜡微粉的重量比为40∶3，转移到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行碳化钛的球形化和成膜化处理，转子转速控制在12000rpm，处理时间控制在8分钟。将按上述方法已处理过的碳化钛粉体与壳层金属镍粉体50℃干燥后混合均匀，碳化钛粉体与壳层金属镍粉体(粒径为80纳米)的重量比32∶3，再次投入到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行碳化钛—镍核壳型的包覆处理，转子转速控制在12500rpm，处理时间控制在10分钟。
实施例21：高速气流冲击法制备球形化和成膜化的陶瓷核碳化钛粉体，将碳化钛粉体与聚丙烯蜡微粉50℃干燥并混合均匀，碳化钛粉体与聚丙烯蜡微粉的粒径分别为6微米和0.5微米，碳化钛粉体与聚丙烯蜡微粉的重量比为40∶4，转移到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行碳化钛的球形化和成膜化处理，转子转速控制在12000rpm，处理时间控制在10分钟。将按上述方法已处理过的碳化钛粉体与壳层金属镍粉体50℃干燥后混合均匀，碳化钛粉体与壳层金属镍粉体(粒径为80纳米)的重量比32∶3，再次投入到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行碳化钛—镍核壳型的包覆处理，转子转速控制在12500rpm，处理时间控制在10分钟。将按上述方法已处理得到的核壳型碳化钛—镍粉体与聚丙烯蜡50℃干燥后混合均匀，核壳型碳化钛—镍复合粉体与聚丙烯蜡的重量比40∶4，再次投入到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行核壳型碳化钛—镍的聚丙烯蜡包覆处理，转子转速控制在12500rpm，处理时间控制在10分钟。将按上述方法处理过的核壳型碳化钛—镍复合粉体与钼粉50℃干燥后混合均匀，核壳型碳化钛—镍粉体与钼粉(粒径为80纳米)的重量比32∶2，再次投入到全封闭式高速气流冲击式粉体表面改性装置的主机中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行核壳型碳化钛—镍复合粉与钼粉的包覆处理，转子转速控制在15000rpm，处理时间控制在5分钟。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (3)
1、一种核壳复合陶瓷颗粒的制备方法，其特征在于复合陶瓷颗粒按下列步骤制备而得：
①将陶瓷核粉体与聚乙烯蜡或聚丙烯蜡微粉按质量40∶2～8配比，在50℃～60℃干燥后混合均匀；
②将混合物投入到高速气流冲击式粉体表面改性装置中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行陶瓷核的球形化和成膜化处理，主轴转速控制在8000～15000rpm范围，处理时间控制在1～10分钟范围；
③得到球形化和成膜化的陶瓷核粉体；
④将按上述方法处理过的陶瓷核粉体与陶瓷或金属壳粉体按质量32∶2～16配比，50℃～60℃干燥后混合均匀；
⑤将混合物再次投入到高速气流冲击式粉体表面改性装置中，通入冷却水使工作温度控制在室温，将包覆机腔体密闭后进行陶瓷核的表面包覆处理，主轴转速控制在10000～15000rpm范围，处理时间控制在1～10分钟范围；
⑥得到核壳型的陶瓷复合粉体。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于在本方法中采用聚合物粘结层来改善陶瓷与陶瓷或陶瓷与金属粉体之间的接触，起粘结剂的作用，完成壳粒子对核粒子的包覆，聚合物粘结层物质为聚乙烯蜡或聚丙烯蜡微粉，软化点为100℃～120℃，粒径为0.1～1微米。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于制备过程选择连续或半连续操作。
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