CN103483008A - 一种用于制备新型人造雪的锶铁氧体颗粒的表面包覆方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了属于无机非金属材料技术领域的一种用于制备新型人造雪的锶铁氧体颗粒的表面包覆方法。此方法用玻璃白、玻璃粉或白釉粉对锶铁氧体颗粒进行包覆，经烧结、过筛、清洗、烘干后，最终得到用于制备新型人造雪的表面包覆效果良好的锶铁氧体颗粒。本发明制备的具有包覆层的锶铁氧体颗粒在充磁后具有良好的自团聚性、阻尼分散性和润滑性，其表面呈雪白色且光泽性好、包覆层与锶铁氧体颗粒结合良好、包覆层较薄，具有良好的机械强度，使用寿命长，并且在低温和高温下均具有良好特性，不受地域及季节的影响，可广泛用于雪场建设。本发明提供的锶铁氧体颗粒的表面包覆方法，包覆工艺简单，对设备要求低，制备成本较低，便于工业化大批量生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于制备新型人造雪的锶铁氧体颗粒的表面包覆方法，属于无机非金属材料技术领域。
背景技术
滑雪是一项旅游休闲和体育运动相结合的项目，近年来逐渐成为人们非常喜爱的户外运动之一。然而，由于天然雪在一年当中只在冬季存在，而且地域不同，雪期长短也不相同，这就极大地限制了滑雪运动的广泛开展。因此，研发具有与天然雪性能相似的新型人造雪具有重要的现实意义。目前，人们已经研发出了一些人造雪，一类是将水冷冻成雪，另一类就是制备出的各种外观形态与天然雪类似的有机或无机材料。第一种方法制雪的成本高，而且与天然雪一样受到季节和地域的影响；第二种方法制备的人造雪，只是外观形态与天然雪相似，却并不具有天然雪的各种特性，并不能应用于实际的雪场。因此，研发综合性能良好的新型人造雪具有重大现实意义。
一般而言，可以满足实际使用要求的人造雪需要具有天然雪的自团聚性、阻尼分散性和润滑性三大特性。研究发现，锶铁氧体自身已经具有良好的自团聚性和阻尼分散性。因此，锶铁氧体是制备新型人造雪的良好材料。然而，锶铁氧体颗粒呈黑色且不具有润滑性，并不能满足人造雪的各种要求。因此，有必要对烧结得到的锶铁氧体颗粒进行表面包覆处理，从而获得颜色雪白且润滑性好的锶铁氧体颗粒。其中，包覆材料的选择以及包覆工艺的确定都是制备满足实际应用要求的人造雪的核心内容。本发明通过选用合适的原料和包覆工艺对锶铁氧体颗粒进行表面包覆，最终制备得到满足各方面要求的新型人造雪颗粒。本发明对锶铁氧体颗粒进行表面包覆，为今后制备新型的人造雪打下良好的基础，将会对未来的滑雪产业产生巨大的影响，有望取得良好的社会经济效益。
发明内容
针对目前人造雪存在的问题，本发明的目的在于提出一种用于制备新型人造雪的锶铁氧体颗粒的表面包覆方法，从而为进一步制备满足实际使用要求的新型人造雪打下良好的基础。
一种用于制备新型人造雪的锶铁氧体颗粒的表面包覆方法，用粉体对锶铁氧体颗粒进行包覆，经烧结、过筛、清洗、烘干后，最终得到用于制备新型人造雪的锶铁氧体颗粒。
包覆前锶铁氧体颗粒的直径为2-5mm。
所述对锶铁氧体颗粒进行包覆的方法为：首先将需要包覆的锶铁氧体颗粒均匀分散在30-40目的筛子上，然后在锶铁氧体颗粒表面均匀喷水并振动筛子，使其表面充分湿润，但又不相互粘连，随后洒粉体并振动筛子，使粉体均匀包覆在锶铁氧体颗粒表面，重复喷水并振动筛子、洒粉体并振动筛子，直到获得粉体均匀包覆的锶铁氧体颗粒，粉体的包覆厚度通过控制包覆次数来调控。
所述粉体为玻璃白、玻璃粉、白釉粉中的一种以上；包覆方式为：采用单一粉体或混合粉体一次性包覆或不同粉体先后包覆。
所述烧结工艺为：将包覆好的锶铁氧体颗粒均匀分散到Al2O3或MgO或Al2O3和MgO的混合粉体中，放入炉中烧结，烧结温度为750-1200℃，保温时间为10-120min。
所述Al2O3和MgO的混合粉体中Al2O3和MgO粉体的质量比为1:1-5:1。
所述过筛、清洗、烘干工艺为：待烧结完成且样品冷却后，用筛子筛去Al2O3或MgO或Al2O3和MgO的混合粉体，将得到的锶铁氧体颗粒放入烧杯中并超声清洗，清洗时间为10-30min，清洗完成后将锶铁氧体颗粒放在筛子上，最后将其放入烘箱烘干，烘干温度为75-90℃，烘干时间为12-36h。
包覆层厚度为锶铁氧体颗粒直径的5%-10%。
本发明具有如下优点：本发明制备的具有包覆层的锶铁氧体颗粒在充磁后具有良好的自团聚性、阻尼分散性和润滑性三大特性，其表面呈雪白色且光泽性好、包覆层与锶铁氧体颗粒结合良好、包覆层较薄，因此完全可以满足雪场建设用人造雪的要求；不但可以在常温下使用，而且在低温和高温下均具有良好特性，因此可以不受地域及季节的影响，可广泛用于雪场建设；具有良好的机械强度，使用寿命长；包覆工艺简单，对设备要求低，制备成本较低，便于工业化大批量生产。
具体实施方式
下面通过具体实施例来详细说明本发明。其中，实施例中涉及的玻璃白和白釉粉（特白503）为景德镇澜川陶瓷文化传播有限公司生产，玻璃粉为郑州龙翔陶瓷有限公司生产。
实施例1：
首先将直径2mm锶铁氧体颗粒均匀分散在30目的筛子上，然后在锶铁氧体颗粒表面均匀喷水并振动筛子，使其表面充分湿润，但又不至于相互粘连，随后洒玻璃白粉并振动筛子，使玻璃白粉均匀包覆在锶铁氧体颗粒表面。不断重复喷水并振动筛子、洒玻璃白粉并振动筛子7次后，获得玻璃白粉均匀包覆的锶铁氧体颗粒。将包覆好的锶铁氧体颗粒均匀分散到Al2O3粉体中，放入炉中烧结，烧结温度为850℃，保温时间为120min。待烧结完成且样品冷却后，用筛子筛去Al2O3粉体，将得到的锶铁氧体颗粒放入烧杯中并超声清洗，清洗时间为20min，清洗后将锶铁氧体颗粒放在筛子上，最后将其放入烘箱烘干，烘干温度为80℃，烘干时间为24h，最终得到可用于制备新型人造雪的锶铁氧体颗粒，该锶铁氧体颗粒表面呈雪白色且光泽性好、包覆层与锶铁氧体颗粒结合良好、包覆层厚度为锶铁氧体颗粒直径的7%，整体包覆效果良好。
实施例2：
首先将直径4mm锶铁氧体颗粒均匀分散在30目的筛子上，然后在锶铁氧体颗粒表面均匀喷水并振动筛子，使其表面充分湿润，但又不至于相互粘连，随后洒玻璃粉并振动筛子，使玻璃粉均匀包覆在锶铁氧体颗粒表面。不断重复喷水并振动筛子、洒玻璃粉并振动筛子6次后，获得玻璃粉均匀包覆的锶铁氧体颗粒。将包覆好的锶铁氧体颗粒均匀分散到MgO粉体中，放入炉中烧结，烧结温度为750℃，保温时间为10min。待烧结完成且样品冷却后，用筛子筛去MgO粉体，将得到的锶铁氧体颗粒放入烧杯中并超声清洗，清洗时间为30min，清洗后将锶铁氧体颗粒放在筛子上，最后将其放入烘箱烘干，烘干温度为75℃，烘干时间为12h，最终得到可用于制备新型人造雪的锶铁氧体颗粒，该锶铁氧体颗粒表面呈雪白色且光泽性好、包覆层与锶铁氧体颗粒结合良好、包覆层厚度为锶铁氧体颗粒直径的6%，整体包覆效果良好。
实施例3：
首先将直径3mm锶铁氧体颗粒均匀分散在40目的筛子上，然后在锶铁氧体颗粒表面均匀喷水并振动筛子，使其表面充分湿润，但又不至于相互粘连，随后洒白釉粉并振动筛子，使白釉粉均匀包覆在锶铁氧体颗粒表面。不断重复喷水并振动筛子、洒白釉粉并振动筛子9次后，获得白釉粉均匀包覆的锶铁氧体颗粒。将包覆好的锶铁氧体颗粒均匀分散到Al2O3和MgO的混合粉体中，放入炉中烧结，烧结温度为1200℃，保温时间为60min，其中Al2O3和MgO的混合粉体中Al2O3和MgO粉体的质量比为5:1。待烧结完成且样品冷却后，用筛子筛去Al2O3和MgO的混合粉体，将得到的锶铁氧体颗粒放入烧杯中并超声清洗，清洗时间为15min，清洗后将锶铁氧体颗粒放在筛子上，最后将其放入烘箱烘干，烘干温度为90℃，烘干时间为24h，最终得到可用于制备新型人造雪的锶铁氧体颗粒，该锶铁氧体颗粒表面呈雪白色且光泽性好、包覆层与锶铁氧体颗粒结合良好、包覆层厚度为锶铁氧体颗粒直径的9%，整体包覆效果良好。
实施例4：
首先将直径5mm锶铁氧体颗粒均匀分散在40目的筛子上，然后在锶铁氧体颗粒表面均匀喷水并振动筛子，使其表面充分湿润，但又不至于相互粘连，随后洒玻璃白与玻璃粉的混合粉体并振动筛子，使玻璃白与玻璃粉的混合粉体均匀包覆在锶铁氧体颗粒表面，其中玻璃白与玻璃粉的混合粉体中玻璃白与玻璃粉的质量比为1:1。不断重复喷水并振动筛子、洒玻璃白与玻璃粉的混合粉体并振动筛子5次后，获得玻璃白与玻璃粉的混合粉体均匀包覆的锶铁氧体颗粒。将包覆好的锶铁氧体颗粒均匀分散到MgO粉体中，放入炉中烧结，烧结温度为900℃，保温时间为30min。待烧结完成且样品冷却后，用筛子筛去MgO粉体，将得到的锶铁氧体颗粒放入烧杯中并超声清洗，清洗时间为15min，清洗后将锶铁氧体颗粒放在筛子上，最后将其放入烘箱烘干，烘干温度为75℃，烘干时间为24h，最终得到可用于制备新型人造雪的锶铁氧体颗粒，该锶铁氧体颗粒表面呈雪白色且光泽性好、包覆层与锶铁氧体颗粒结合良好、包覆层厚度为锶铁氧体颗粒直径的5%，整体包覆效果良好。
实施例5：
首先将直径5mm锶铁氧体颗粒均匀分散在30目的筛子上，然后在锶铁氧体颗粒表面均匀喷水并振动筛子，使其表面充分湿润，但又不至于相互粘连，随后洒玻璃白粉并振动筛子，使玻璃白粉均匀包覆在锶铁氧体颗粒表面。不断重复喷水并振动筛子、洒玻璃白粉并振动筛子4次后，获得玻璃白均匀包覆的锶铁氧体颗粒。将上述玻璃白均匀包覆的锶铁氧体颗粒均匀分散在40目的筛子上，然后在样品表面均匀喷水并振动筛子，使其表面充分湿润，但又不至于相互粘连，随后洒玻璃粉并振动筛子，使玻璃粉均匀包覆在锶铁氧体颗粒表面。不断重复喷水并振动筛子、洒玻璃粉并振动筛子4次，获得玻璃粉均匀包覆的锶铁氧体颗粒。将包覆好的锶铁氧体颗粒均匀分散到MgO粉体中，放入炉中烧结，烧结温度为1000℃，保温时间为30min。待烧结完成且样品冷却后，用筛子筛去MgO粉体，将得到的锶铁氧体颗粒放入烧杯中并超声清洗，清洗时间为10min，清洗后将锶铁氧体颗粒放在筛子上，最后将其放入烘箱烘干，烘干温度为85℃，烘干时间为36h，最终得到可用于制备新型人造雪的锶铁氧体颗粒，该锶铁氧体颗粒表面呈雪白色且光泽性好、包覆层与锶铁氧体颗粒结合良好、包覆层厚度为锶铁氧体颗粒直径的8%，整体包覆效果良好。
实施例6：
首先将直径3mm锶铁氧体颗粒均匀分散在40目的筛子上，然后在锶铁氧体颗粒表面均匀喷水并振动筛子，使其表面充分湿润，但又不至于相互粘连，随后洒玻璃粉并振动筛子，使玻璃粉均匀包覆在锶铁氧体颗粒表面。不断重复喷水并振动筛子、洒玻璃粉并振动筛子6次后，获得玻璃粉均匀包覆的锶铁氧体颗粒。将上述玻璃粉均匀包覆的锶铁氧体颗粒均匀分散在40目的筛子上，然后在样品表面均匀喷水并振动筛子，使其表面充分湿润，但又不至于相互粘连，随后洒玻璃白粉并振动筛子，使玻璃白粉均匀包覆在锶铁氧体颗粒表面。不断重复喷水并振动筛子、洒玻璃白粉并振动筛子4次，获得玻璃白均匀包覆的锶铁氧体颗粒。将包覆好的锶铁氧体颗粒均匀分散到Al2O3和MgO的混合粉体中，放入炉中烧结，烧结温度为800℃，保温时间为60min，其中Al2O3和MgO的混合粉体中Al2O3和MgO粉体的质量比为1:1。待烧结完成且样品冷却后，用筛子筛去Al2O3和MgO粉体，将得到的锶铁氧体颗粒放入烧杯中并超声清洗，清洗时间为30min，清洗后将锶铁氧体颗粒放在筛子上，最后将其放入烘箱烘干，烘干温度为80℃，烘干时间为24h，最终得到可用于制备新型人造雪的锶铁氧体颗粒，该锶铁氧体颗粒表面呈雪白色且光泽性好、包覆层与锶铁氧体颗粒结合良好、包覆层厚度为锶铁氧体颗粒直径的10%，整体包覆效果良好。
Claims (8)
1.一种用于制备新型人造雪的锶铁氧体颗粒的表面包覆方法，其特征在于：用粉体对锶铁氧体颗粒进行包覆，经烧结、过筛、清洗、烘干后，最终得到用于制备新型人造雪的锶铁氧体颗粒。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：包覆前锶铁氧体颗粒的直径为2-5mm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述对锶铁氧体颗粒进行包覆的方法为：首先将需要包覆的锶铁氧体颗粒均匀分散在30-40目的筛子上，然后在锶铁氧体颗粒表面均匀喷水并振动筛子，使其表面充分湿润，但又不相互粘连，随后洒粉体并振动筛子，使粉体均匀包覆在锶铁氧体颗粒表面，重复喷水并振动筛子、洒粉体并振动筛子，直到获得粉体均匀包覆的锶铁氧体颗粒，粉体的包覆厚度通过控制包覆次数来调控。
4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于：所述粉体为玻璃白、玻璃粉、白釉粉中的一种以上；包覆方式为：采用单一粉体或混合粉体一次性包覆或不同粉体先后包覆。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述烧结工艺为：将包覆好的锶铁氧体颗粒均匀分散到Al2O3或MgO或Al2O3和MgO的混合粉体中，放入炉中烧结，烧结温度为750-1200℃，保温时间为10-120min。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述Al2O3和MgO的混合粉体中Al2O3和MgO粉体的质量比为1:1-5:1。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述过筛、清洗、烘干工艺为：待烧结完成且样品冷却后，用筛子筛去Al2O3或MgO或Al2O3和MgO的混合粉体，将得到的锶铁氧体颗粒放入烧杯中并超声清洗，清洗时间为10-30min，清洗完成后将锶铁氧体颗粒放在筛子上，最后将其放入烘箱烘干，烘干温度为75-90℃，烘干时间为12-36h。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：包覆层厚度为锶铁氧体颗粒直径的5%-10%。
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