專利名稱：鋯鋁復(fù)相陶瓷珠的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陶瓷研磨介質(zhì)的生產(chǎn)工藝，特別是一種鋯鋁復(fù)相陶瓷珠的生產(chǎn)工 藝。
背景技術(shù)：
陶瓷研磨介質(zhì)具備的機(jī)械強(qiáng)度大、硬度高、密度大、高溫性能好、對(duì)物料無污染、耐 酸堿腐蝕能力強(qiáng)，耐磨性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)使其在研磨介質(zhì)領(lǐng)域中占有非常重要的一席之地， 被廣泛應(yīng)用于礦產(chǎn)、化工、涂料油漆、機(jī)械電子等相關(guān)的精細(xì)加工領(lǐng)域。在我國(guó)目前的市面上，該系列產(chǎn)品主要包括氧化鋁、氧化鉛(剛玉)、氧化鋯等品 種；氧化鋁陶瓷研磨介質(zhì)脆性大，缺少韌性，耐磨性也較差，不適宜在高速磨機(jī)中應(yīng)用，只能 應(yīng)用于傳統(tǒng)的慢速磨機(jī)；氧化鉛陶瓷研磨介質(zhì)具有原材料廣泛且便宜，技術(shù)設(shè)備要求低，因 而廣泛使用，氧化鉛陶瓷燒成溫度較高，一般達(dá)到1600°C以上，能耗較大；同時(shí)，由于氧化 鉛結(jié)構(gòu)陶瓷研磨介質(zhì)的斷裂韌性較低，因此耐磨性能較差；而氧化鋯陶瓷研磨介質(zhì)的機(jī)械 強(qiáng)度和斷裂韌性都較高，但成本非常高，同時(shí)氧化鋯陶瓷研磨介質(zhì)容易產(chǎn)生低溫老化，故很 難大規(guī)模推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種鋯鋁復(fù)相陶瓷珠的生產(chǎn)工藝。本發(fā)明不僅生產(chǎn)成本 較低、韌性和耐磨性能都較高，而且生產(chǎn)中能耗較低。本發(fā)明的技術(shù)方案鋯鋁復(fù)相陶瓷珠的生產(chǎn)工藝，其特征在于以硅酸鋯、 α -Al2O3、長(zhǎng)石和煅燒高嶺土為原料，以莫來石粉體作為晶種，采用滾動(dòng)成球的方法制備鋯 鋁復(fù)相陶瓷珠。前述的鋯鋁復(fù)相陶瓷珠的生產(chǎn)工藝中，以硅酸鋯3 6份、α -Al2033 10份、長(zhǎng) 石1 3份和煅燒高嶺土 1 3份為原料，以莫來石粉體1 3份作為晶種，采用滾動(dòng)成球 的方法制備鋯鋁復(fù)相陶瓷珠；所述份為重量份。前述的鋯鋁復(fù)相陶瓷珠的生產(chǎn)工藝中，以硅酸鋯4份、α -Al2O3B份、長(zhǎng)石1份和煅 燒高嶺土 2份為原料，以莫來石粉體1份作為晶種，采用滾動(dòng)成球的方法制備鋯鋁復(fù)相陶瓷 珠；所述份為重量份。前述的鋯鋁復(fù)相陶瓷珠的生產(chǎn)工藝中，按下述步驟生產(chǎn)①將原料混合均勻，得A料②在A料中再加入晶種，得B料；③將B料采用常規(guī)的濕法混磨工藝超細(xì)研磨，制得超細(xì)粉體；④將超細(xì)粉體經(jīng)練泥、陳腐后放入成球機(jī)，加水進(jìn)行混合均勻，滾動(dòng)制得陶瓷珠坯 體，拋光后得C料；⑤將C料經(jīng)過隧道窯進(jìn)行烘干，得D料；⑥將D料在空氣中燒結(jié)，燒結(jié)溫度控制在1400 1450°C，高火段控制升溫速率為6 8°C /min，保溫時(shí)間為2 3h，得鋯鋁復(fù)相陶瓷珠。前述的鋯鋁復(fù)相陶瓷珠的生產(chǎn)工藝中，所述超細(xì)粉體為2500 4000目。前述的鋯鋁復(fù)相陶瓷珠的生產(chǎn)工藝中，所述步驟⑥，是將D料在空氣中燒結(jié)，燒結(jié) 溫度控制在1430°C，高火段控制升溫速率為7。C /min，保溫時(shí)間為2h，得鋯鋁復(fù)相陶瓷珠。前述的鋯鋁復(fù)相陶瓷珠的生產(chǎn)工藝中，所述α -Al2O3的中位粒徑為0. 35 μ m。前述的鋯鋁復(fù)相陶瓷珠的生產(chǎn)工藝中，所述硅酸鋯的中位粒徑為0.48 μ m。前述的鋯鋁復(fù)相陶瓷珠的生產(chǎn)工藝中，所述莫來石粉體的中位粒徑為0.48 μ m。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明以硅酸鋯、α -Al2O3、長(zhǎng)石、煅燒高嶺土為原料進(jìn)行合理配 料，以莫來石粉體作為晶種，調(diào)整燒結(jié)溫度，使得可以充分燒結(jié)硅酸鋯和α -Al2O3等混合原 料，可增強(qiáng)韌性和耐磨性能；以莫來石粉體作為晶種，降低了燒結(jié)溫度，可降低能耗；還有 將原來的320目原料粉體增加到2500 4000目，使原料的粉體超細(xì)化，有利于耐磨性的提 高；通過濕法混磨的方法消除了球與粉、粉與粉粘連成團(tuán)的現(xiàn)象，使得密度和細(xì)度不同的原 料能均勻混合，適當(dāng)提高粉細(xì)度，降低燒結(jié)的溫度，降低能耗；燒結(jié)工藝中采用一次燒成，溫 度均勻，且生產(chǎn)成本較低。本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，需要的設(shè)備少，成本低，易規(guī)模化生產(chǎn)。由下述重量份數(shù)的原料混合均勻4份硅酸鋯、6份α -Al2O3U份長(zhǎng)石和2份煅燒 高嶺土，外加1份莫來石粉體作為晶體；然后在1430°C保溫2h(高溫升溫速度約7°C /min)
下燒制后得到的成品與市場(chǎng)上高鋁瓷圓球產(chǎn)品的性能對(duì)照如下表 由表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示本發(fā)明經(jīng)過原料配比和燒成工藝的優(yōu)化使得本產(chǎn)品的硬度、 白度和真密度都增大，耐磨性增強(qiáng)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但并不作為對(duì)本發(fā)明限制的依據(jù)。實(shí)施例1 莫來石增韌中鋁陶瓷微珠的制法，特點(diǎn)是以硅酸鋯、α -Al2O3、長(zhǎng)石、 煅燒高嶺土為原料，以莫來石粉體作為晶種，采用滾動(dòng)成球的方法制備鋯鋁復(fù)相陶瓷珠；按 下述步驟生產(chǎn)①將下述重量份數(shù)的原料混合均勻，得A料硅酸鋯3 4份α -Al2O3 3 7份長(zhǎng)石 1 2份 煅燒高嶺土 1 2份；②在A料中再加入莫來石粉體1份作為晶種，得B料；③將B料采用常規(guī)的濕法混磨工藝超細(xì)研磨，制得2500 4000目的超細(xì)粉體；④將超細(xì)粉體經(jīng)練泥、陳腐后放入成球機(jī)，加水進(jìn)行混合均勻，滾動(dòng)制得陶瓷珠坯體，拋光后得C料；⑤將C料經(jīng)過隧道窯進(jìn)行烘干，得D料⑥將D料在空氣中燒結(jié)，燒結(jié)溫度控制在1400 1430°C，高火段控制升溫速率為 6 7°C /min，保溫時(shí)間為2h，得鋯鋁復(fù)相陶瓷珠；所述α -Al2O3的中位粒徑為0. 35 μ m ；所述硅酸鋯的中位粒徑為0. 48 μ m ；所述莫 來石粉體的中位粒徑為0. 48 μ m。實(shí)施例2 莫來石增韌中鋁陶瓷微珠的制法，特點(diǎn)是莫來石增韌中鋁陶瓷微珠的 制法，特點(diǎn)是以硅酸鋯、α -Al2O3、長(zhǎng)石、煅燒高嶺土為原料，以莫來石粉體作為晶種，采用 滾動(dòng)成球的方法制備鋯鋁復(fù)相陶瓷珠；按下述步驟生產(chǎn)①將下述重量份數(shù)的原料混合均勻，得A料硅酸鋯5 6份 α -Al2O3 8 9份長(zhǎng)石 3份 煅燒高嶺土 3份；②在A料中再加入莫來石粉體2 3份作為晶種，得B料；③將B料采用常規(guī)的濕法混磨工藝超細(xì)研磨，制得2500 4000目的超細(xì)粉體；④將超細(xì)粉體經(jīng)練泥、陳腐后放入成球機(jī)，加水進(jìn)行混合均勻，滾動(dòng)制得陶瓷珠 坯體，拋光后得C料；⑤將C料經(jīng)過隧道窯進(jìn)行烘干，得D料⑥將D料在空氣中燒結(jié)，燒結(jié)溫度控制在1430 1450°C，高火段控制升溫速率為 8°C /min，保溫時(shí)間為lh，得鋯鋁復(fù)相陶瓷珠；所述α -Al2O3的中位粒徑為0. 35 μ m ；所述硅酸鋯的中位粒徑為0. 48 μ m ；所述莫 來石粉體的中位粒徑為0. 48 μ m。
權(quán)利要求
鋯鋁復(fù)相陶瓷珠的生產(chǎn)工藝，其特征在于以硅酸鋯、α Al2O3、長(zhǎng)石和煅燒高嶺土為原料，以莫來石粉體作為晶種，采用滾動(dòng)成球的方法制備鋯鋁復(fù)相陶瓷珠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋯鋁復(fù)相陶瓷珠的生產(chǎn)工藝，其特征在于以硅酸鋯3 6 份、α -Al2O3 3 10份、長(zhǎng)石1 3份和煅燒高嶺土 1 3份為原料，以莫來石粉體1 3 份作為晶種，采用滾動(dòng)成球的方法制備鋯鋁復(fù)相陶瓷珠；所述份為重量份。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋯鋁復(fù)相陶瓷珠的生產(chǎn)工藝，其特征在于以硅酸鋯4份、 α -Al2O3 6份、長(zhǎng)石1份和煅燒高嶺土 2份為原料，以莫來石粉體1份作為晶種，采用滾動(dòng) 成球的方法制備鋯鋁復(fù)相陶瓷珠；所述份為重量份。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的鋯鋁復(fù)相陶瓷珠的生產(chǎn)工藝，其特征在于按下述步驟 生產(chǎn)①將原料混合均勻，得A料②在A料中再加入晶種，得B料；③將B料采用常規(guī)的濕法混磨工藝超細(xì)研磨，制得超細(xì)粉體；④將超細(xì)粉體經(jīng)練泥、陳腐后放入成球機(jī)，加水進(jìn)行混合均勻，滾動(dòng)制得陶瓷珠坯體， 拋光后得C料；⑤將C料經(jīng)過隧道窯進(jìn)行烘干，得D料；⑥將D料在空氣中燒結(jié)，燒結(jié)溫度控制在1400 1450°C，高火段控制升溫速率為6 8°C /min，保溫時(shí)間為2 3h，得鋯鋁復(fù)相陶瓷珠。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋯鋁復(fù)相陶瓷珠的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述超細(xì)粉體為 2500 4000 目。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋯鋁復(fù)相陶瓷珠的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述步驟⑥，是將 D料在空氣中燒結(jié)，燒結(jié)溫度控制在1430°C，高火段控制升溫速率為7。C /min，保溫時(shí)間為 2h，得鋯鋁復(fù)相陶瓷珠。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一權(quán)利要求所述的鋯鋁復(fù)相陶瓷珠的生產(chǎn)工藝，其特征在于 所述α -Al2O3的中位粒徑為0. 35 μ m。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋯鋁復(fù)相陶瓷珠的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述硅酸鋯的中 位粒徑為0. 48 μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋯鋁復(fù)相陶瓷珠的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述莫來石粉體 的中位粒徑為0. 48 μ m。
全文摘要
本發(fā)明公開了鋯鋁復(fù)相陶瓷珠的生產(chǎn)工藝，特點(diǎn)是以硅酸鋯、α-Al2O3、長(zhǎng)石、煅燒高嶺土為原料，以莫來石粉體作為晶種，采用滾動(dòng)成球的方法制備鋯鋁復(fù)相陶瓷珠。本發(fā)明以硅酸鋯、α-Al2O3、長(zhǎng)石、煅燒高嶺土為原料進(jìn)行合理配料，以莫來石粉體作為晶種，調(diào)整燒結(jié)溫度，使得可以充分燒結(jié)硅酸鋯和α-Al2O3等混合原料，增強(qiáng)韌性和耐磨性能；還有將原來的320目原料粉體增加到2500～4000目，使原料的粉體超細(xì)化，有利于耐磨性的提高；通過濕法混磨的方法消除了球與粉、粉與粉粘連成團(tuán)的現(xiàn)象，使得密度和細(xì)度不同的原料能均勻混合，適當(dāng)提高粉細(xì)度，降低燒結(jié)的溫度，降低能耗；燒結(jié)工藝中采用一次燒成，溫度均勻，且生產(chǎn)成本較低。
文檔編號(hào)C04B35/16GK101921101SQ20101025748
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月19日
發(fā)明者嵇興林 申請(qǐng)人:浙江湖磨拋光磨具制造有限公司