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龙图腾网获悉郑州大学申请的专利一种具有梯度结构的矾土基刚玉莫来石空心球及其制备方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119462098B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-07发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411668354.3，技术领域涉及：C04B35/101；该发明授权一种具有梯度结构的矾土基刚玉莫来石空心球及其制备方法是由赵飞;陈昊;黄贞妮;张朋辉;任鹏帅;苏廷龙;刘新红;马成良设计研发完成，并于2024-11-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种具有梯度结构的矾土基刚玉莫来石空心球及其制备方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种具有梯度结构的矾土基刚玉莫来石空心球及其制备方法，属于隔热耐火材料领域。该制备方法首先将高铝矾土选矿，分级均化，然后按照一定的质量百分比将III级高铝矾土、硅石、混合添加剂及有机结合剂混合均匀，进行造粒；以球形颗粒为核，在造粒机旋转下依次包裹II级高铝矾土和I级高铝矾土，得到内部富SiO2的非均质球形颗粒坯体；经高温煅烧，最终获得具有梯度结构的刚玉莫来石空心球。本发明通过对高铝矾土分级均化、包覆成型、高温煅烧原位成孔的联合工艺将耐火空心球进行梯度结构设计，充分利用刚玉、莫来石的物相性能特点，开发具有导热系数低、抗侵蚀性能好、使用温度高、抗热震性能优异的耐火空心球。

本发明授权一种具有梯度结构的矾土基刚玉莫来石空心球及其制备方法在权利要求书中公布了：1.一种具有梯度结构的矾土基刚玉莫来石空心球的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤： 第一步，将高铝矾土选矿，分级均化，得到I、II、III级高铝矾土细粉； 第二步，按照质量百分比为45~65%的III级高铝矾土、33~53%的硅石、1~4%的混合添加剂配料，共磨成≤600目的细粉，外加上述原料百分比2~4wt%的有机结合剂混合均匀，得到混合原料； 第三步，将上述混合原料于圆盘造粒机中进行造粒，得到粒径为0.2~0.9mm的球形颗粒； 第四步，以上述球形颗粒为核，在造粒机旋转下包裹II级高铝矾土，最外层包裹I级高铝矾土，得到内部富SiO2的非均质球形颗粒坯体； 第五步，将上述非均质球形颗粒坯体充分干燥，置于高温回转窑中，经1550~1650℃保温1~3h煅烧，最终获得具有梯度结构的刚玉莫来石空心球； 所述第一步高铝矾土细粉粒径≤200目； III级高铝矾土中Al2O3含量为42~52wt%，SiO2含量为32~45wt%； II级高铝矾土中Al2O3含量为53~68wt%，SiO2含量为15~31wt%； I级高铝矾土中Al2O3含量≥69wt%，SiO2含量≤15wt%； 所述第二步混合添加剂为碳酸镧铈、碳酸铈、碳酸镧中的一种和SiC混合，混合添加剂粒径≤200目； 所述第四步中，II级高铝矾土的质量为球形颗粒的25~35%，I级高铝矾土的质量为球形颗粒的10~15%； 所述制备方法制备的矾土基刚玉莫来石空心球在加热煅烧过程中原位形成，空心球壳的物相呈梯度分布结构，球壳内部为莫来石-高硅氧玻璃相，球壳内层为交叉连锁的柱状莫来石，球壳中层为刚玉莫来石复合结构，外壳以刚玉相为主，球壳表面向内莫来石相逐渐增多； 所述矾土基刚玉莫来石空心球的球壳表面刚玉相占70%~90%； 所述矾土基刚玉莫来石空心球的体积密度为1.0~1.6gcm3，平均壳厚为0.1~0.2mm； 所述矾土基刚玉莫来石空心球的导热系数为0.3~1.0Wm·K，使用温度为1550~1650℃。

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