專利名稱：低溫?zé)Y(jié)精細(xì)陶瓷用的氧化鋁粉體的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陶瓷生產(chǎn)用的氧化鋁粉體原料，尤其是涉及一種低溫?zé)Y(jié)精細(xì)陶瓷用的氧化鋁粉體的制備方法。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)氧化鋁精細(xì)陶瓷生產(chǎn)用的原料主要是用工業(yè)氧化鋁加硼酸或氟化物等礦化物煅燒，使Y-氧化鋁轉(zhuǎn)變成α-氧化鋁，用研磨設(shè)備(如滾動(dòng)磨、攪拌磨、振動(dòng)磨、行星磨或流能磨等，用滾動(dòng)磨球的最多)將α -氧化鋁磨成粉體。大部分廠家生產(chǎn)時(shí)，會(huì)直接用α -氧化鋁粗粉進(jìn)行配料，少數(shù)廠家會(huì)使用1-5 μ m的微粉。用熱壓鑄成型工藝的采用干磨的粉體，用壓制成型和注漿成型工藝的采用濕磨的粉體。采用上述傳統(tǒng)方法制備的氧化鋁粉體，基本能夠滿足純度低于95.0%氧化鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)的精細(xì)陶瓷(簡(jiǎn)稱95瓷)的制造，如果生產(chǎn)純度高于99.0%氧化鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)的陶瓷(99瓷)，則上述氧化鋁粉體就滿足不了要求，只能采用國(guó)產(chǎn)硫酸鋁氨熱解得到的高純氧化鋁粉體或進(jìn)口粉體，這些高純氧化鋁粉體不僅價(jià)格昂貴，制造陶瓷時(shí)的燒結(jié)溫度通常要高于1700°C，難以和目前生產(chǎn)95瓷的窯爐(燒結(jié)溫度低于1550°C ) 一起共燒，能耗較高。申請(qǐng)?zhí)枮?00510112725.0的中國(guó)發(fā)明專利公開了一種微晶氧化鋁陶瓷顆粒的制備方法。盡管制備的微晶氧化鋁陶瓷顆粒硬度高、韌性好、耐磨性好，但由于要大量采用氫氧化鋁和擬薄水泥石等含水量高的前驅(qū)體，燒結(jié)時(shí)收縮大，不適合作為精細(xì)陶瓷原料使用。我國(guó)有生產(chǎn)廠家通過(guò)對(duì)普通99瓷的粉體球磨，并加入氧化鎂、氧化釔和/或氧化鑭等燒結(jié)助劑，雖可以在低于1700°C的溫度下燒成99瓷，但是陶瓷制品的晶粒較大，性能相對(duì)于傳統(tǒng)高溫?zé)Y(jié)的氧化鋁陶瓷差別很大，使得我國(guó)99瓷以上的高純氧化鋁陶瓷的發(fā)展受到了粉體成本高和燒結(jié)溫度高兩個(gè)問(wèn)題的制約。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種成本較低的低溫?zé)Y(jié)精細(xì)陶瓷用的氧化鋁粉體的制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明可采取下述技術(shù)方案:
本發(fā)明所述的低溫?zé)Y(jié)精細(xì)陶瓷用的氧化鋁粉體的制備方法，包括下述步驟:
第一步，將工業(yè)級(jí)Y-氧化鋁、工業(yè)細(xì)晶α-氧化鋁和油酸按100: 1-3: 0.5-2的比例入球磨機(jī)中,球磨混合并破碎團(tuán)聚體,獲得顆粒中值粒徑D50小于5 μ m的細(xì)顆粒粉體；第二步，將硼酸或\和氟化鈣或\和氯化銨或\和氟化鋁按照上述氧化鋁總質(zhì)量的
0.2-5%的比例添加進(jìn)第一步球磨的細(xì)顆粒粉體中攪拌均勻；
第三步，將第二步制得的粉體在850°C-1300°C的溫度下保溫2-10小時(shí)，得到鈉雜質(zhì)低于0.1%、原晶平均粒度小于0.8 μ m的細(xì)晶氧化招粉體；
第四步，將第三步得到的細(xì)晶氧化鋁粉體經(jīng)過(guò)氣流粉碎，即可得到中值粒徑D50小于I μ m、適合注射或熱壓鑄成工藝 制備精細(xì)陶瓷的氧化鋁粉體；若將第三步制得的細(xì)晶氧化鋁粉體砂磨并噴霧造粒后，即可得到中值粒徑D50小于I y m、適合干壓或等靜壓工藝制備精細(xì)陶瓷的氧化鋁粉體。所述工業(yè)級(jí)Y -氧化鋁中雜質(zhì)的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于2.0%。所述工業(yè)細(xì)晶a -氧化鋁的一次粒徑小于0.5 ii m，中值粒徑D50小于2 ii m。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于使用低成本的工業(yè)級(jí)原料，按照科學(xué)的工藝進(jìn)行制備:原料加入籽晶通過(guò)球磨破壞團(tuán)聚，結(jié)合適量添加劑，提高了成品粉體的燒結(jié)活性，適合制備高性能細(xì)晶氧化鋁陶瓷；同時(shí)該制備工藝簡(jiǎn)單，參數(shù)容易控制，易于穩(wěn)定生產(chǎn)。采用該成品粉體燒結(jié)陶瓷時(shí)，可降低Y-氧化鋁相向a-氧化鋁相轉(zhuǎn)變的溫度，具有平均晶粒尺寸小于2的特點(diǎn)，陶瓷成品的力學(xué)性能優(yōu)良。按照本發(fā)明工藝制備的粉體和其他粉體燒成的成品陶瓷參數(shù)對(duì)比如下:
權(quán)利要求
1.一種低溫?zé)Y(jié)精細(xì)陶瓷用的氧化鋁粉體的制備方法，其特征在于:包括下述步驟: 第一步，將工業(yè)級(jí)Y-氧化鋁、工業(yè)細(xì)晶a-氧化鋁和油酸按100: 1-3: 0.5-2的比例入球磨機(jī)中,球磨混合并破碎團(tuán)聚體,獲得細(xì)顆粒的粉體； 第二步，將硼酸或\和氟化鈣或\和氯化銨或\和氟化鋁按照上述氧化鋁總質(zhì)量的0.2-5%的比例添加進(jìn)第一步球磨的細(xì)顆粒粉體中攪拌均勻； 第三步，將第二步制得的粉體在850°C-1300°C的溫度下保溫2-10小時(shí)，得到鈉雜質(zhì)低于0.1%、原晶平均粒度小于0.8 y m的細(xì)晶氧化招粉體； 第四步，將第三步得到的細(xì)晶氧化鋁粉體經(jīng)過(guò)氣流粉碎，即可得到中值粒徑D50小于I U m、適合注射或熱壓鑄成工藝制備精細(xì)陶瓷的氧化鋁粉體；若將第三步制得的細(xì)晶氧化鋁粉體砂磨并噴霧造粒后，即可得到中值粒徑D50小于I y m、適合干壓或等靜壓工藝制備精細(xì)陶瓷的氧化鋁粉體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫?zé)Y(jié)精細(xì)陶瓷用的氧化鋁粉體的制備方法，其特征在于:所述工業(yè)級(jí)Y -氧化鋁中雜質(zhì)的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于2.0%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫?zé)Y(jié)精細(xì)陶瓷用的氧化鋁粉體的制備方法，其特征在于:所述工業(yè)細(xì)晶a -氧化鋁的一次粒徑小于0.5 ii m，中值粒徑D50小于2 y m。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低溫?zé)Y(jié)精細(xì)陶瓷用的氧化鋁粉體的制備方法，包括下述步驟1、將工業(yè)級(jí)γ-氧化鋁、工業(yè)細(xì)晶α-氧化鋁和油酸按比例入球磨機(jī)中，球磨混合并破碎團(tuán)聚體，獲得中值粒徑D50小于5μm的細(xì)顆粒粉體；2、將硼酸等按照氧化鋁總質(zhì)量的0.2-5%的比例添加進(jìn)球磨的細(xì)顆粒粉體中攪拌均勻；3、將制得的粉體在850℃-1300℃的溫度下保溫2-10小時(shí)，得到原晶平均粒度小于0.8μm的細(xì)晶氧化鋁粉體；4、上述粉體經(jīng)過(guò)氣流粉碎或砂磨并噴霧造粒后，即可得到中值粒徑D50小于1μm、適合制備精細(xì)陶瓷的氧化鋁粉體。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于使用低成本的工業(yè)級(jí)原料，制備工藝簡(jiǎn)單，參數(shù)容易控制，易于穩(wěn)定生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C04B35/10GK103145164SQ20131011851
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月8日
發(fā)明者張恩甫, 蔣丹宇, 劉新紅, 粘洪強(qiáng) 申請(qǐng)人:鄭州玉發(fā)精瓷科技有限公司