專利名稱：內(nèi)壁粗糙的中空體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于無機(jī)非金屬材料范疇，具體涉及一種內(nèi)壁粗糙的中空體，適用于水處理或化工反應(yīng)的催化劑載體、冶金、化工、窯爐、耐火材料和陶瓷工業(yè)的耐火設(shè)備的保溫隔熱。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，冶金、化工、窯爐、耐火材料和陶瓷工業(yè)的耐火設(shè)備的耐火、隔熱、保溫材料，有經(jīng)噴吹工藝制造的空心球；但其單球強(qiáng)度低，成品率低，制造成本高，結(jié)構(gòu)和品種單一，使用效果并不理想。
現(xiàn)有技術(shù)的水凈化、礦化處理，最常用的有三類材料麥飯石、活性炭和礦化球(氧化鋁)。
麥飯石含有人體所必需的鉀、鈉、鈣、鎂、磷常量元素和鋅、鐵、硒、銅、鍶、碘、氟、偏硅酸等十八種微量元素。在通常條件下，麥飯石溶出液中四種微量元素(偏硅酸、Sr、Zn、F)含量達(dá)到或接近國家飲料礦泉水標(biāo)準(zhǔn)。具有礦化、凈化水質(zhì)和中和水PH值的作用，是攜帶和使用方便、制造優(yōu)質(zhì)礦泉水的理想材料。
市售麥飯石的商品有，麥飯石“粉”細(xì)度80～300目；實(shí)心的“水質(zhì)礦化球”粒徑0.1～9mm等兩種。
原始的麥飯石“粉”，在水處理領(lǐng)域已經(jīng)逐漸退出，代之以換代型的實(shí)心礦化球；活性炭一般采用顆粒活性炭；礦化球通常采用實(shí)心的；它們或者顆粒的粒徑小，或者實(shí)心球外表面光滑，球與球之間的堆積空隙較大，因而處理水時(shí)的接觸面極小，交換流程短，效果仍不理想。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的，是試驗(yàn)一種內(nèi)壁粗糙的中空體；提高其耐火性及絕熱(保溫)性，減弱其有效負(fù)荷，緩解其熱膨脹；單獨(dú)作為保溫材料使用或在定形、不定形保溫材料中(澆注料)用作用作骨料使用；均可得到理想的保溫效果。
在作為水處理使用時(shí)，因空心，表面粗糙，比表面積、接觸面積與交換流程均增加，水處理效果明顯提高。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是制備一種內(nèi)壁粗糙的中空體，包括整體形狀為球形的，自外表面至芯，依次設(shè)置為外表面層、中空體壁層、內(nèi)表面層和內(nèi)腔；其特征是所述的內(nèi)表面層為粗糙結(jié)構(gòu)；所述的中空體壁層居中，外表面層與內(nèi)表面層分列其兩側(cè)，三者是聯(lián)接成一體的多層復(fù)合結(jié)構(gòu)；
內(nèi)腔由中空體壁層閉合形成。
上述的外表面層附著不規(guī)則形狀的丘突，其外表面層的丘突——外表面層——中空體壁層——內(nèi)表面層聯(lián)接成一體，通體為復(fù)合的泡和孔結(jié)構(gòu)；上述的外表面層光滑，外表面層——中空體壁層——內(nèi)表面層三者聯(lián)接成一體，通體為復(fù)合的泡和孔結(jié)構(gòu)；上述的中空體壁層——內(nèi)表面層聯(lián)接成一體，設(shè)置成致密結(jié)構(gòu)；其外表面層附著不規(guī)則形狀的丘突，丘突內(nèi)設(shè)置復(fù)合的泡和孔結(jié)構(gòu)；上述的外表面層光滑，外表面層——中空體壁層——內(nèi)表面層三者聯(lián)接成一體，通體設(shè)置為致密結(jié)構(gòu)。
經(jīng)試驗(yàn)，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)是；1.單體強(qiáng)度和耐火度均提高，基本不增加制造成本；耐火、隔熱、保溫效果明顯提高；2.空心，內(nèi)、外表面粗糙，增大空隙率和比表面積、接觸面積與交換流程均增加，水處理效果明顯提高；3.用于化工反應(yīng)(如催化劑載體)時(shí)，因有較大的表面積對吸附和反應(yīng)具有良好效果；4.規(guī)格多樣化，視不同客戶需求，可以材料單一，也可以多種材料復(fù)合。


圖1是本實(shí)用新型的第1種方案，外表面層附著不規(guī)則形狀的丘突，其外表面層的丘突——外表面層——中空體壁層——內(nèi)表面層聯(lián)接成一體，通體為復(fù)合的泡和孔結(jié)構(gòu)的放大剖視示意圖；圖2是本實(shí)用新型的第2種方案，外表面層光滑，外表面層——中空體壁層——內(nèi)表面層三者聯(lián)接成一體，通體為復(fù)合的泡和孔結(jié)構(gòu)放大剖視示意圖；圖3是本實(shí)用新型的第3種方案，中空體壁層——內(nèi)表面層聯(lián)接成一體，設(shè)置成致密結(jié)構(gòu)；其外表面層附著不規(guī)則形狀的丘突，丘突內(nèi)設(shè)置復(fù)合的泡和孔結(jié)構(gòu)放大剖視示意圖；圖4是本實(shí)用新型的第4種結(jié)構(gòu)，外表面層光滑，外表面層——中空體壁層——內(nèi)表面層三者聯(lián)接成一體，通體設(shè)置為致密結(jié)構(gòu)放大剖視示意圖。
具體實(shí)施方式
圖中，1是無序排列的粗糙的內(nèi)表面；2是中空體壁層——內(nèi)表面層聯(lián)接成一體，設(shè)置成致密結(jié)構(gòu)；3是其外表面層附著不規(guī)則形狀的丘突，丘突內(nèi)設(shè)置復(fù)合的泡和孔結(jié)構(gòu)；4是由中空體壁層閉合形成的內(nèi)腔；5是是光滑型外表面。
結(jié)構(gòu)說明其多層復(fù)合結(jié)構(gòu)可以應(yīng)客戶要求制備成多種，例如，三層均為無序排列的三維網(wǎng)狀微孔結(jié)構(gòu)或任意兩層結(jié)合成無序排列的三維網(wǎng)狀微孔結(jié)構(gòu)，另一層是致密的玻璃相結(jié)構(gòu)；或任意兩層結(jié)合成無序排列的三維網(wǎng)狀微孔結(jié)構(gòu)，另一層是不均勻的燒結(jié)態(tài)結(jié)構(gòu)。
制備舉例用有機(jī)材料做成“核”，在慢速旋轉(zhuǎn)的滾球機(jī)內(nèi)，使“核”不斷翻滾，同時(shí)噴灑膠粘劑和粉體材料(可以是單一的氧化鋁粉；也可以是依需要的比例配制的氧化鋁粉+遠(yuǎn)紅外陶瓷粉+其它功能材料；也可以是單一的麥飯石粉；也可以是依需要的比例配制的麥飯石粉+遠(yuǎn)紅外陶瓷粉+抑菌材料+其它功能材料)，控制膠粘劑和球體材料的濃度、加料速度，可以制得不同壁厚、表面不同粗糙度的半成品“球”；干燥，根據(jù)不同材質(zhì)采用不同的焙燒溫度焙燒，“核”氣化殆盡，留下中空的成品“內(nèi)壁粗糙的中空體”。
因“核”或球本身材質(zhì)不同，內(nèi)壁表面結(jié)構(gòu)形態(tài)不同，用鋸末等本身粗糙的“核”，制得的“球”內(nèi)壁粗糙；活性炭球特別是顆粒活性炭制得的“球”內(nèi)壁也粗糙。
應(yīng)用舉例不管外表面層光滑或粗糙，多層聯(lián)接成一體，通體為復(fù)合的泡和孔結(jié)構(gòu)者；最適用于水處理或化工反應(yīng)的催化劑載體；而不管外表面層光滑或粗糙，多層聯(lián)接成一體，設(shè)置成致密結(jié)構(gòu)者；比較適用于冶金、窯爐、耐火材料和陶瓷工業(yè)的耐火設(shè)備的保溫隔熱。
用于水處理行業(yè)時(shí)，因增大空隙率和比表面積、接觸面積與交換流程均增加，水處理效果明顯提高；用于化工反應(yīng)(如催化劑載體)時(shí)，因有較大的比表面積對吸附和反應(yīng)亦具有良好的效果。
實(shí)踐證實(shí)，本實(shí)用新型內(nèi)壁粗糙的中空體，空心，內(nèi)、外表面粗糙，結(jié)構(gòu)合理；單體強(qiáng)度和耐火度均提高；空隙率和比表面積均增大；基本不增加制造成本；規(guī)格多樣化，視不同客戶需求，可以材料單一，也可以多種材料復(fù)合；水處理效果明顯提高；耐火、隔熱、保溫效果明顯提高；較大的比表面積對化工吸附和反應(yīng)亦具有良好的效果；達(dá)到了預(yù)期的發(fā)明目的。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)壁粗糙的中空體，包括整體形狀為球形的，自外表面至芯，依次設(shè)置為外表面層、中空體壁層、內(nèi)表面層和內(nèi)腔；其特征是所述的內(nèi)表面層為粗糙結(jié)構(gòu)；所述的中空體壁層居中，外表面層與內(nèi)表面層分列其兩側(cè)，三者是聯(lián)接成一體的多層復(fù)合結(jié)構(gòu)；內(nèi)腔由中空體壁層閉合形成。
2.按照權(quán)利要求1所述的內(nèi)壁粗糙的中空體，其特征是所述的外表面層附著不規(guī)則形狀的丘突，其外表面層的丘突——外表面層——中空體壁層——內(nèi)表面層聯(lián)接成一體，通體為復(fù)合的泡和孔結(jié)構(gòu)。
3.按照權(quán)利要求1所述的內(nèi)壁粗糙的中空體，其特征是所述的外表面層光滑，外表面層——中空體壁層——內(nèi)表面層三者聯(lián)接成一體，通體為復(fù)合的泡和孔結(jié)構(gòu)。
4.按照權(quán)利要求1所述的內(nèi)壁粗糙的中空體，其特征是所述的中空體壁層——內(nèi)表面層聯(lián)接成一體，設(shè)置成致密結(jié)構(gòu)；其外表面層附著不規(guī)則形狀的丘突，丘突內(nèi)設(shè)置復(fù)合的泡和孔結(jié)構(gòu)。
5.按照權(quán)利要求1所述的內(nèi)壁粗糙的中空體，其特征是所述的外表面層光滑，外表面層——中空體壁層——內(nèi)表面層三者聯(lián)接成一體，通體設(shè)置為致密結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種內(nèi)壁粗糙的中空體，適用于水處理或化工反應(yīng)的催化劑載體、冶金、化工、窯爐、耐火材料和陶瓷工業(yè)的耐火設(shè)備的保溫隔熱。包括整體形狀為球形的，自外表面至芯，依次設(shè)置為外表面層、中空體壁層、內(nèi)表面層和內(nèi)腔；其內(nèi)表面層為粗糙結(jié)構(gòu)；其中空體壁層居中，外表面層與內(nèi)表面層分列其兩側(cè)，三者是聯(lián)接成一體的多層復(fù)合結(jié)構(gòu)；其內(nèi)腔由中空體壁層閉合形成。優(yōu)點(diǎn)是，單體強(qiáng)度、耐火度均提高，基本不增加制造成本；耐火、隔熱、保溫效果明顯；空心，內(nèi)、外表面粗糙，空隙率、比表面積、接觸面積與交換流程均增加，水處理效果提高；作化工反應(yīng)的催化劑載體時(shí)，因表面積較大對吸附和反應(yīng)效果良好；規(guī)格多樣，可以材料單一，也可以多種材料復(fù)合。
文檔編號C04B38/00GK2730877SQ20042005332
公開日2005年10月5日 申請日期2004年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月21日
發(fā)明者王志國, 周健 申請人:淄博同邁復(fù)合材料有限公司