本發(fā)明屬于陶瓷技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體及其制備方法。
背景技術(shù)：
氧化鋯雖然具有較理想的耐磨性，但是許多氧化鋯陶瓷件由于應(yīng)用領(lǐng)域的特殊，需要具有更高的耐磨性，如陶瓷刀、陶瓷閥門、陶瓷軸承、陶瓷研磨器等，其中陶瓷閥門被廣泛地應(yīng)用在現(xiàn)代工業(yè)的各個領(lǐng)域，而許多領(lǐng)域工況復(fù)雜、惡劣，如煤化工、多晶硅、電廠除灰、泥漿和鍋爐排渣等物料輸送管道中，閥門密封部位不僅受到密封副部件滑動摩擦磨損作用，而且承受高溫高硬度氣固雙相混合高速沖擊，及高壓流體引進(jìn)的閃蒸和汽蝕，進(jìn)而導(dǎo)致磨蝕，加劇閥門陶瓷件的磨損，從而泄露失效。特別是煤化工行業(yè)中，輸送的介質(zhì)(如水煤漿)特硬固體顆粒含量達(dá)到40％以上，壓力大，閥門開啟或關(guān)閉時對閥門的密封面沖刷特別大，磨蝕性強(qiáng)。因此，為了保證生產(chǎn)的連續(xù)性，提高氧化鋯陶瓷閥門的使用壽命，必須提高氧化鋯陶瓷閥門陶瓷件的耐磨性。
氧化鋯陶瓷件是由氧化鋯陶瓷粉體制成，氧化鋯陶瓷粉體的性能決定了氧化鋯陶瓷件成品的特性。因此，應(yīng)當(dāng)提高氧化鋯陶瓷粉體的耐磨性，降低其摩擦系數(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提出一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體，該原料粉體耐磨性高，且摩擦系數(shù)低。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：
一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體，按照重量份數(shù)計算，包括以下原料：
A料80～90份、PVA1～4份、阿拉伯膠0.5～2.5份、甘油0.1～1.5份及去離子水130～150份；所述A料按重量份數(shù)比包括下列組分：釔穩(wěn)定的氧化鋯60～80份、氧化鑭5～10份、高粘土2～6份、石墨2～5份及氧化鈣0.1～0.5份；其中，所述石墨需要先經(jīng)過稀硝酸浸泡處理，然后固液分離。
作為優(yōu)選，本發(fā)明的一些實施例中，所述稀硝酸的濃度為0.5～3mol/L。
作為優(yōu)選，本發(fā)明的一些實施例中，所述高粘土的粒度為4000～6000目。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體的制備方法，包括以下步驟：
1)預(yù)處理：將石墨用稀硝酸浸泡處理，然后固液分離，得到預(yù)處理的石墨；
2)按照配比稱取釔穩(wěn)定的氧化鋯、氧化鑭、高粘土、石墨及氧化鈣混合均勻，得到A料；
3)將A料、PVA、阿拉伯膠、甘油用去離子水混合得到混合料，將混合料加入球磨機(jī)中球磨15～40小時得到漿料；
4)最后將料漿進(jìn)行噴霧造粒，制得造粒粉體即可。
作為優(yōu)選，本發(fā)明的一些實施例中，所述稀硝酸的濃度為0.5～3mol/L。
作為優(yōu)選，本發(fā)明的一些實施例中，球磨機(jī)磨介與混合料的重量比為5～10：1。
本發(fā)明原料粉體可按常規(guī)方法制成各種陶瓷件。在制成陶瓷件的過程中，釔穩(wěn)定的氧化鋯熟料為骨料作為支撐體。釔穩(wěn)定的氧化鋯經(jīng)高溫煅燒，形成致密性好，耐磨性好的氧化鋯陶瓷。
發(fā)明人通過多次試驗發(fā)現(xiàn)，石墨經(jīng)過稀硝酸浸泡處理，這里浸泡處理只要將石墨浸沒完全即可，替代傳統(tǒng)的鉬酸鹽、氧化鎂等潤滑助劑，能夠顯著降低氧化鋯陶瓷在高溫(1200～1400℃)溫度下的摩擦系數(shù)，同時迅速降低材料氣孔率和提高材料密度，從而較大程度降低四方多晶氧化鋯(TZP)材料的燒結(jié)溫度。
用本發(fā)明原料粉體制成的陶瓷件耐磨性高，有利于使用的連續(xù)性和持久性，特別適合應(yīng)用于陶瓷閥門，并可廣泛應(yīng)用于其它要求耐磨性高的陶瓷設(shè)備或工具。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實施例1的粉體SEM圖。
具體實施方式
實施例1
一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體，按照重量份數(shù)計算，包括以下原料：
A料85份、PVA3份、阿拉伯膠1.5份、甘油0.8份及去離子水130份；所述A料按重量份數(shù)比包括下列組分：釔穩(wěn)定的氧化鋯65份、氧化鑭7份、高粘土4份、石墨3份及氧化鈣0.3份；其中，所述石墨需要先經(jīng)過1.2mol/L的稀硝酸浸泡處理35min，然后固液分離。高粘土的粒度為5000目。參見附圖1。
制備方法，包括以下步驟：
1)預(yù)處理：將石墨用經(jīng)過1.2mol/L的稀硝酸浸泡處理35min，然后固液分離，得到預(yù)處理的石墨；
2)按照配比稱取釔穩(wěn)定的氧化鋯、氧化鑭、高粘土、石墨及氧化鈣混合均勻，得到A料；
3)將A料、PVA、阿拉伯膠、甘油用去離子水混合得到混合料，將混合料加入球磨機(jī)中球磨30小時得到漿料；球磨機(jī)磨介與混合料的重量比為8：1；
4)最后將料漿進(jìn)行噴霧造粒，制得造粒粉體即可。
實施例2
一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體，按照重量份數(shù)計算，包括以下原料：
A料80份、PVA1份、阿拉伯膠0.5份、甘油1.5份及去離子水130份；所述A料按重量份數(shù)比包括下列組分：釔穩(wěn)定的氧化鋯60份、氧化鑭5份、高粘土6份、石墨2份及氧化鈣0.1份；其中，所述石墨需要先經(jīng)過0.5mol/L的稀硝酸浸泡處理60min，然后固液分離。
制備方法，包括以下步驟：
1)預(yù)處理：將石墨用0.5mol/L的稀硝酸浸泡處理60min，然后固液分離，得到預(yù)處理的石墨；
2)按照配比稱取釔穩(wěn)定的氧化鋯、氧化鑭、高粘土、石墨及氧化鈣混合均勻，得到A料；
3)將A料、PVA、阿拉伯膠、甘油用去離子水混合得到混合料，將混合料加入球磨機(jī)中球磨15小時得到漿料；球磨機(jī)磨介與混合料的重量比為5：1；
4)最后將料漿進(jìn)行噴霧造粒，制得造粒粉體即可。
實施例3
一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體，按照重量份數(shù)計算，包括以下原料：
A料90份、PVA4份、阿拉伯膠2.5份、甘油0.1份及去離子水150份；所述A料按重量份數(shù)比包括下列組分：釔穩(wěn)定的氧化鋯80份、氧化鑭10份、高粘土2份、石墨5份及氧化鈣0.5份；其中，所述石墨需要先經(jīng)過3mol/L的稀硝酸浸泡處理15min，然后固液分離。
制備方法，包括以下步驟：
1)預(yù)處理：將石墨用0.5mol/L的稀硝酸浸泡處理60min，然后固液分離，得到預(yù)處理的石墨；
2)按照配比稱取釔穩(wěn)定的氧化鋯、氧化鑭、高粘土、石墨及氧化鈣混合均勻，得到A料；
3)將A料、PVA、阿拉伯膠、甘油用去離子水混合得到混合料，將混合料加入球磨機(jī)中球磨40小時得到漿料；球磨機(jī)磨介與混合料的重量比為10：1；
4)最后將料漿進(jìn)行噴霧造粒，制得造粒粉體即可。
將實施例1-3得到的原料粉體分別按本領(lǐng)域常規(guī)方法制成陶瓷件，另取市面上普通氧化鋯陶瓷件進(jìn)行對比試驗。利用GB/T3810.6-2006檢測標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測。檢測結(jié)果顯示，普通氧化鋯陶瓷件的耐磨性為：磨損體積(mm3)≥3，實施例1-3得到的原料粉體制成的氧化鋯陶瓷件的耐磨性為磨損體積(mm3)≤0.5。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。