专利名称：内腔泡状结构的中空体的制作方法
技术领域：
本实用新型属于无机非金属材料范畴，具体涉及一种内腔泡状结构的中空体，适用于水处理或化工反应的催化剂载体、冶金、化工、窑炉、耐火材料和陶瓷工业的耐火设备的保温隔热。
背景技术：
现有技术中，冶金、化工、窑炉、耐火材料和陶瓷工业的耐火设备的耐火、隔热、保温材料，有经喷吹工艺制造的空心球；但其单球强度低，成品率低，制造成本高，结构和品种单一，使用效果并不理想。
现有技术的水净化、矿化处理，最常用的有三类材料麦饭石、活性炭和矿化球(氧化铝)。
麦饭石含有人体所必需的钾、钠、钙、镁、磷常量元素和锌、铁、硒、铜、锶、碘、氟、偏硅酸等十八种微量元素。在通常条件下，麦饭石溶出液中四种微量元素(偏硅酸、Sr、Zn、F)含量达到或接近国家饮料矿泉水标准。具有矿化、净化水质和中和水PH值的作用，是携带和使用方便、制造优质矿泉水的理想材料。
市售麦饭石的商品有，麦饭石“粉”细度80～300目；实心的“水质矿化球”粒径0.1～9mm等两种。
原始的麦饭石“粉”，在水处理领域已经逐渐退出，代之以换代型的实心矿化球；活性炭一般采用颗粒活性炭；矿化球通常采用实心的；它们或者颗粒的粒径小，或者实心球外表面光滑，球与球之间的堆积空隙较大，因而处理水时的接触面极小，交换流程短，效果仍不理想。
实用新型内容本实用新型的发明目的，是试验一种内腔泡状结构的中空体；提高其耐火性及绝热(保温)性，减弱其有效负荷，缓解其热膨胀；单独作为保温材料使用或在定形、不定形保温材料中(浇注料)用作用作骨料使用；均可得到理想的保温效果。
在作为水处理使用时，因空心，表面粗糙，比表面积、接触面积与交换流程均增加，水处理效果明显提高。
本实用新型的技术方案是制备一种内腔泡状结构的中空体，包括整体形状为球形，以中空体壁层为中心，自外向内，由与中空体壁层联接的外表面层、中空体壁层、与中空体壁层联接的内表面层和中空体壁层封闭形成的内腔构成；其特征是所述的外表面层——中空体壁层——内表面层设置为多层复合结构，其中，至少有一层是三维网状泡、孔；所述的内腔设置成泡状结构。
上述的内腔泡状结构的中空体，其特征是所述的外表面层——中空体壁层一—内表面层联成一体，通体为三维网状泡、孔结构；内腔设置一个泡状结构；
上述的内腔泡状结构的中空体，其特征是所述的外表面层——中空体壁层一—内表面层联成一体，通体为三维网状泡、孔结构；内腔设置一个以上泡状结构；上述的内腔泡状结构的中空体，其特征是所述的外表面层——中空体壁层联成一体，设置三维网状泡、孔结构，内表面层设置致密结构；内腔设置一个泡状结构；上述的内腔泡状结构的中空体，其特征是所述的外表面层——中空体壁层联成一体，设置三维网状泡、孔结构，内表面层设置致密结构；内腔设置一个以上泡状结构；上述的内腔泡状结构的中空体，其特征是所述的中空体外表面层设置不规则形状的丘突，丘突内设置复合的泡和孔结构；内腔设置一个或一个以上泡状结构；上述的内腔泡状结构的中空体，其特征是所述的三维网状泡、孔结构是无序排列的。
经试验，本实用新型与现有技术相比，其优点是1.单体强度和耐火度均提高，基本不增加制造成本；耐火、隔热、保温效果明显提高；2.空心，内腔设置一个或一个以上泡状结构，空隙率和比表面积增大、接触面积与交换流程均增加，水处理效果明显提高；3.用于化工反应(如催化剂载体)时，因有较大的表面积对吸附和反应具有良好效果；4.规格多样化，视不同客户需求，可以材料单一，也可以多种材料复合。
图1是本实用新型的一种方案，外表面层光滑，外表面层——中空体壁层一—内表面层三者联接成一体，通体为复合的泡和孔结构，其内腔设置成具有一个以上泡状结构的局部放大剖视示意图；图2是本实用新型的另一种方案，外表面层光滑，外表面层——中空体壁层——内表面层三者联接成一体，通体为复合的泡和孔结构；内腔设置成具有一个泡状结构的局部放大剖视示意图；图3是本实用新型的再一种方案，外表面层光滑，外表面层——中空体壁层联接成一体，其内表面层设置成致密结构，其内腔设置成具有一个以上泡状结构的局部放大剖视示意图；图4是本实用新型的又一种结构，外表面层光滑，外表面层——中空体壁层联接成一体，其内表面层设置成致密结构，其内腔设置成具有一个泡状结构的局部放大剖视示意图；图5是本实用新型的另一种方案，其外表面层附着不规则形状的丘突，丘突内设置复合的泡和孔结构，其内腔设置成具有一个以上泡状结构的局部放大剖视示意图；图6是本实用新型的再一种方案，其外表面层附着不规则形状的丘突，丘突内设置复合的泡和孔结构，其内腔设置成具有以上泡状结构的局部放大剖视示意图。
具体实施方式
图中，1是无序排列的复合的泡和孔结构；2是中空体的是光滑型外表面；3是其内腔设置成具有一个以上泡状结构；4是其内腔设置成具有一个泡状结构；5是中空体的内表面设置成致密结构；6是其外表面层附着不规则形状的丘突，丘突内设置复合的泡和孔结构。
结构说明其多层复合结构可以应客户要求制备成多种，例如，三层均为无序排列的三维泡、孔结构或任意两层结合成无序排列的三维泡、孔结构，另一层是致密的玻璃相结构；或任意两层结合成无序排列的三维泡、孔结构，另一层是不均匀的烧结态结构。
制备举例用有机材料做成“核”，在慢速旋转的滚球机内，使“核”不断翻滚，同时喷洒胶粘剂和粉体材料(可以是单一的氧化铝粉；也可以是依需要的比例配制的氧化铝粉+远红外陶瓷粉+其它功能材料；也可以是单一的麦饭石粉；也可以是依需要的比例配制的麦饭石粉+远红外陶瓷粉+抑菌材料+其它功能材料)，控制胶粘剂和球体材料的浓度、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，根据不同材质采用不同的焙烧温度焙烧，“核”气化殆尽，留下中空的成品“内腔泡状结构的中空体”。
因“核”或球本身材质不同，制得得内腔结构形态不同，可以是内腔设置成一个泡；也可以内腔设置成一个以上的泡。
应用举例不管外表面层光滑或粗糙，多层联接成一体，通体为复合的泡和孔结构者；最适用于水处理或化工反应的催化剂载体；而不管外表面层光滑或粗糙，多层联接成一体，设置成致密结构者；比较适用于冶金、窑炉、耐火材料和陶瓷工业的耐火设备的保温隔热。
用于水处理行业时，因增大空隙率和比表面积、接触面积与交换流程均增加，水处理效果明显提高；用于化工反应(如催化剂载体)时，因有较大的比表面积对吸附和反应亦具有良好的效果。
实践证实，本实用新型内腔泡状结构的中空体，空心，内、外表面可粗糙或光滑，结构合理；单体强度和耐火度均提高；空隙率和比表面积均增大；基本不增加制造成本；规格多样化，视不同客户需求，可以材料单一，也可以多种材料复合；水处理效果明显提高；耐火、隔热、保温效果明显提高；较大的比表面积对化工吸附和反应亦具有良好的效果；达到了预期的发明目的。
权利要求1.一种内腔泡状结构的中空体，包括整体形状为球形，以中空体壁层为中心，自外向内，由与中空体壁层联接的外表面层、中空体壁层、与中空体壁层联接的内表面层和中空体壁层封闭形成的内腔构成；其特征是所述的外表面层——中空体壁层——内表面层设置为多层复合结构，其中，至少有一层是三维网状泡、孔；所述的内腔设置成泡状结构。
2.按照权利要求1所述的内腔泡状结构的中空体，其特征是所述的外表面层——中空体壁层——内表面层联成一体，通体为三维网状泡、孔结构；内腔设置一个泡状结构。
3.按照权利要求1所述的内腔泡状结构的中空体，其特征是所述的外表面层——中空体壁层——内表面层联成一体，通体为三维网状泡、孔结构；内腔设置一个以上泡状结构。
4.按照权利要求1所述的内腔泡状结构的中空体，其特征是所述的外表面层——中空体壁层联成一体，设置三维网状泡、孔结构，内表面层设置致密结构；内腔设置一个泡状结构。
5.按照照权利要求1所述的内腔泡状结构的中空体，其特征是所述的外表面层——中空体壁层联成一体，设置三维网状泡、孔结构，内表面层设置致密结构；内腔设置一个以上泡状结构
6.按照照权利要求1所述的内腔泡状结构的中空体，其特征是所述的中空体外表面层设置不规则形状的丘突，丘突内设置复合的泡和孔结构；内腔设置一个或一个以上泡状结构。
7.按照照权利要求1、2、3、4、5或6所述的内腔泡状结构的中空体，其特征是所述的三维网状泡、孔结构是无序排列的。
专利摘要一种内腔泡状结构的中空体，可作水处理或化工反应的催化剂载体、冶金、化工、窑炉、耐火材料和陶瓷工业的耐火设备的保温隔热。以中空体壁层为中心，由与中空体壁层联接的外表面层、中空体壁层、与中空体壁层联接的内表面层和中空体壁层封闭形成的内腔；其外表面层—中空体壁层—内表面层设置为多层复合结构，其中，至少有一层三维网状泡、孔；其内腔设置成泡状结构。优点是单体强度、耐火度均提高，不增加制造成本；耐火、隔热、保温效果明显；空心，内、外表面粗糙或光滑，空隙率、比表面积、接触面积与交换流程均增加，水处理效果高；作化工反应的催化剂载体时，因表面积较大对吸附和反应效果良好。规格多样，可以单一材料，也可多种材料复合。
文档编号B01J35/00GK2730878SQ20042005332
公开日2005年10月5日 申请日期2004年8月21日 优先权日2004年8月21日
发明者王志国, 周健 申请人:淄博同迈复合材料有限公司