CN101941834A - 亚微米粉末高固含量低粘度高分散度的陶瓷浆料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种陶瓷浆料的制备方法，具体涉及一种亚微米粉末高固含量低粘度高分散度的陶瓷浆料及其制备方法，(1)是以氧化铝或者氧化锆或者氧化铝一氧化锆复合陶瓷材料作为陶瓷粉料；(2)是以聚丙烯酸铵或者柠檬酸铵作为分散剂一；(3)是以PVA或PEG或PVP的水溶液作为分散剂二；(4)是以乳化的硬脂酸乳液或乳化的油酸乳液或乳化的石蜡乳液作为分散剂三；(5)是以水作为分散介质，以上各种原料成分经过混合搅拌制成亚微米粉末高固含量低粘度高分散度的陶瓷浆料，具有降低能耗，工艺状态稳定的优点。

Description

亚微米粉末高固含量低粘度高分散度的陶瓷浆料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种陶瓷浆料的制备方法，具体涉及一种亚微米粉末高固含量低粘度高分散度的陶瓷浆料及其制备方法。

背景技术

在陶瓷造粒粉和陶瓷原料湿法微粉、瓷料生产中，要先将原料和配方料装入球磨机中加水球磨成浆料，然后再进行喷雾干燥，以制成粉状产品。在喷雾干燥时，浆料固含量的高低决定了单位能耗的高低；粉料颗粒的细度和分散度则决定陶瓷的性能，颗粒越细分散度越高陶瓷性能越好。但随着固含量的升高浆料粘度会越来越高，分散度降低。特别在亚微米粉末尺寸的浆料中，由于粉末比表面积大，吸水量多，所以浆料会更加粘稠。在高粘度的浆料中，粉料颗粒得不到充分分散，就会降低设备的研磨效率，甚至会降低陶瓷制品的密度、机械强度、耐磨性能、表面光洁度等品质。喷雾干燥过程，由于浆料粘度大，喷嘴雾化不好，影响工艺稳定和产品质量。所以在浆料高固含量情况下，保证粉料颗粒充分分散、降低浆料粘度，成了关键技术所在。

现有涉及高固含量和良好流动性陶瓷浆料的制备方法专利一件，公开号CN101007429A，其方法制备用于陶瓷湿法成型工艺的浆料，其主要技术特征为加热和超声分散，其技术要求与制备方法与此文所述用于制备陶瓷干压成型粉料或者陶瓷粉末的浆料完全不同。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足而提供一种粉体颗粒均匀、流动性好，且方法简单，操作方便，工艺状态稳定的亚微米粉末高固含量低粘度高分散度的陶瓷浆料及其制备方法。

本发明的目的是这样实现的：一种亚微米粉末高固含量低粘度高分散度的陶瓷浆料，其特征在于：(1)是以重量百分比为60-70％的氧化铝或者氧化锆或者氧化铝一氧化锆复合陶瓷材料作为陶瓷粉料；(2)是以相对于陶瓷粉料的重量百分比为0.4-1.0％的聚丙烯酸铵或者柠檬酸铵作为分散剂一；(3)是以浓度为10wt％的PVA水溶液或PEG水溶液或PVP水溶液作为分散剂二，其中PVA水溶液或PEG水溶液或PVP水溶液的溶质相对于陶瓷粉料的重量百分比为0.1-0.5％；(4)是以浓度为40wt％的乳化的硬脂酸乳液或乳化的油酸乳液或乳化的石蜡乳液作为分散剂三，其中乳化的硬脂酸乳液或乳化的油酸乳液或乳化的石蜡乳液的溶质相对于陶瓷粉料的重量百分比为0.1-0.5％；(5)是以重量百分比为30-40％的水作为分散介质，以上各种原料成分经过混合搅拌制成亚微米粉末高固含量低粘度高分散度的陶瓷浆料。

此种亚微米粉末高固含量低粘度高分散度的陶瓷浆料制备方法如下：

1)将(1)所述的陶瓷粉料、(5)所述的分散介质、(2)所述的分散剂一加入到球磨机中进行球磨；

2)将粉料的粒径球磨至≤1.1μm后，二次加入(2)所述的分散剂一，继续球磨；

3)将粉料的粒径球磨至≤0.8μm后，加入(3)所述的浓度为10wt％的分散剂二，继续球磨5-20分钟，将球磨后的中间浆液放入到搅拌容器中；

4)在盛放浆液的搅拌容器中加入(4)所述的浓度为40wt％的分散剂三，进行搅拌，得到粒径≤0.8μm的浆料。

本发明和现有技术相比具有以下突出优点：

分散剂一为阴离子型表面活性剂，吸附于颗粒表面时使表面呈现相同电荷而相互排斥；分散剂二呈无定形连续相布于颗粒之间，形成阻挡层；分散剂三有润滑剂和悬浮剂作用，润滑剂可减少颗粒之间的摩擦力，悬浮剂可阻止浆料沉淀。掌握好三种分散剂加入的时机和量，可收到最佳分散效果。

①降低能耗。粉体单位能耗降低20-50％；②本发明所制备的浆料可使喷雾干燥时温度波动减少，工艺状态稳定；③本发明所制备的浆料产出的粉体颗粒均匀、流动性好，制出的陶瓷密度高、机械强度高、表面光洁度高、烧成温度低。

具体实施方式

实施例1：

一种亚微米粉末高固含量低粘度高分散度的陶瓷浆料，(1)是以60kg的氧化铝作为陶瓷粉料；(2)是以0.6kg的聚丙烯酸铵作为分散剂一；(3)是以溶质为0.1kg且浓度为10wt％的PVA水溶液作为分散剂二；(4)是以溶质为0.1kg浓度为40wt％的乳化的硬脂酸乳液作为分散剂三；(5)是以30kg的水作为分散介质，以上各种原料成分经过混合搅拌制成亚微米粉末高固含量低粘度高分散度的陶瓷浆料。

一种亚微米粉末高固含量低粘度高分散度的陶瓷浆料制备方法如下：

1)将60kg的氧化铝、30kg的水、0.3kg的聚丙烯酸铵加入到搅拌轴速度为85r/mind的球磨机中进行球磨；2)将粉料的粒径球磨至≤1.1μm后，二次加入0.3kg的聚丙烯酸铵，继续球磨；3)将粉料的粒径球磨至≤0.8μm后，加入以0.1kg的PVA作为溶质且浓度为10wt％的PVA水溶液，继续球磨5-20分钟，将球磨后的中间浆液放入到搅拌容器中；4)在盛放浆液的搅拌容器中加入以0.1kg的硬脂酸作为溶质且浓度为40wt％的乳化的硬脂酸乳液，进行搅拌，得到粒径≤0.8μm的浆料。

实施例2：

一种亚微米粉末高固含量低粘度高分散度的陶瓷浆料，(1)是以60kg的氧化锆作为陶瓷粉料；(2)是以0.7kg的聚丙烯酸铵作为分散剂一；(3)是以溶质为0.5kg且浓度为10wt％的PVA水溶液作为分散剂二；(4)是以溶质为0.5kg且浓度为40wt％的乳化的油酸乳液作为分散剂三；(5)是以40kg的水作为分散介质，以上各种原料成分经过混合搅拌制成亚微米粉末高固含量低粘度高分散度的陶瓷浆料。

一种亚微米粉末高固含量低粘度高分散度的陶瓷浆料制备方法如下：

1)将60kg的氧化铝、40kg的水、0.5kg的聚丙烯酸铵加入到搅拌轴速度为85r/mind的球磨机中进行球磨；2)将粉料的粒径球磨至≤1.1μm后，二次加入0.2kg的聚丙烯酸铵，继续球磨；3)将粉料的粒径球磨至≤0.8μm后，加入以0.5kg的PVA作为溶质且浓度为10wt％的PVA水溶液，继续球磨5-20分钟，将球磨后的中间浆液放入到搅拌容器中；4)在盛放浆液的搅拌容器中加入以0.5kg的油酸作为溶质且浓度为40wt％的乳化的油酸乳液，进行搅拌，得到粒径≤0.8μm的浆料。

实施例3：

一种亚微米粉末高固含量低粘度高分散度的陶瓷浆料，(1)是以70kg的氧化锆作为陶瓷粉料；(2)是以1.0kg的聚丙烯酸铵作为分散剂一；(3)是以溶质为0.1kg且浓度为10wt％的PVP的水溶液作为分散剂二；(4)是以溶质为0.1kg且浓度为40wt％乳化的油酸乳液作为分散剂三；(5)是以30kg的水作为分散介质，以上各种原料成分经过混合搅拌制成亚微米粉末高固含量低粘度高分散度的陶瓷浆料。

一种亚微米粉末高固含量低粘度高分散度的陶瓷浆料制备方法如下：

1)将70kg的氧化铝、30kg的水、0.6kg的聚丙烯酸铵加入到搅拌轴速度为85r/mind的球磨机中进行球磨；2)将粉料的粒径球磨至≤1.1μm后，二次加入0.4kg的聚丙烯酸铵，继续球磨；3)将粉料的粒径球磨至≤0.8μm后，加入以0.1kg的PVP作为溶质且浓度为10wt％的PVP水溶液，继续球磨5-20分钟，将球磨后的中间浆液放入到搅拌容器中；4)在盛放浆液的搅拌容器中加入以0.1kg的油酸作为溶质且浓度为40wt％的乳化的油酸乳液，进行搅拌，得到粒径≤0.8μm的浆料。

实施例4：

一种亚微米粉末高固含量低粘度高分散度的陶瓷浆料，(1)是以65kg的氧化铝一氧化锆复合陶瓷材料作为陶瓷粉料；(2)是以0.8kg的柠檬酸铵作为分散剂一；(3)是以溶质为0.3kg且浓度为10wt％的PEG水溶液作为分散剂二；(4)是以溶质为0.3kg且浓度为40wt％的乳化石蜡乳液作为分散剂三；(5)是以35kg的水作为分散介质，以上各种原料成分经过混合搅拌制成亚微米粉末高固含量低粘度高分散度的陶瓷浆料。

一种亚微米粉末高固含量低粘度高分散度的陶瓷浆料制备方法如下：

1)将65kg的氧化铝一氧化锆复合陶瓷材料、35kg的水、0.4kg的柠檬酸铵加入到搅拌轴速度为85r/mind的球磨机中进行球磨；2)将粉料的粒径球磨至≤1.1μm后，二次加入0.4kg的柠檬酸铵，继续球磨；3)将粉料的粒径球磨至≤0.8μm后，加入以0.3kg的PEG作为溶质且浓度为10wt％的PEG水溶液，继续球磨5-20分钟，将球磨后的中间浆液放入到搅拌容器中；4)在盛放浆液的搅拌容器中加入以0.1kg的石蜡作为溶质且浓度为40wt％的乳化的石蜡乳液，进行搅拌，得到粒径≤0.8μm的浆料。

实施例5：

一种亚微米粉末高固含量低粘度高分散度的陶瓷浆料，(1)是以70kg的氧化铝一氧化锆复合陶瓷材料作为陶瓷粉料；(2)是以0.7kg的柠檬酸铵作为分散剂一；(3)是以溶质为0.5kg且浓度为10wt％的PEG的水溶液作为分散剂二；(4)是以溶质为0.5kg且浓度为40wt％的乳化的石蜡乳液作为分散剂三；(5)是以40kg的水作为分散介质，以上各种原料成分经过混合搅拌制成亚微米粉末高固含量低粘度高分散度的陶瓷浆料。

一种亚微米粉末高固含量低粘度高分散度的陶瓷浆料制备方法如下：

1)将70kg的氧化铝一氧化锆复合陶瓷材料、40kg的水、0.6kg的柠檬酸铵加入到搅拌轴速度为85r/mind的球磨机中进行球磨；2)将粉料的粒径球磨至≤1.1μm后，二次加入0.1kg的柠檬酸铵，继续球磨；3)将粉料的粒径球磨至≤0.8μm后，加入以0.5kg的PEG作为溶质且浓度为10wt％的PEG水溶液，继续球磨5-20分钟，将球磨后的中间浆液放入到搅拌容器中；4)在盛放浆液的搅拌容器中加入以0.5kg的石蜡作为溶质且浓度为40wt％的乳化的石蜡乳液，进行搅拌，得到粒径≤0.8μm的浆料。

Claims (2)

1.一种亚微米粉末高固含量低粘度高分散度的陶瓷浆料，其特征在于：(1)是以重量百分比为60-70％的氧化铝或者氧化锆或者氧化铝一氧化锆复合陶瓷材料作为陶瓷粉料；(2)是以相对于陶瓷粉料的重量百分比为0.4-1.0％的聚丙烯酸铵或者柠檬酸铵作为分散剂一；(3)是以浓度为10wt％的PVA水溶液或PEG水溶液或PVP水溶液作为分散剂二，其中PVA水溶液或PEG水溶液或PVP水溶液的溶质相对于陶瓷粉料的重量百分比为0.1-0.5％；(4)是以浓度为40wt％的乳化的硬脂酸乳液或乳化的油酸乳液或乳化的石蜡乳液作为分散剂三，其中乳化的硬脂酸乳液或乳化的油酸乳液或乳化的石蜡乳液的溶质相对于陶瓷粉料的重量百分比为0.1-0.5％；(5)是以重量百分比为30-40％的水作为分散介质，以上各种原料成分经过混合搅拌制成亚微米粉末高固含量低粘度高分散度的陶瓷浆料。

2.一种如权利要求1所述的亚微米粉末高固含量低粘度高分散度的陶瓷浆料制备方法，其特征在于：其制备方法如下：

1)将(1)所述的陶瓷粉料、(5)所述的分散介质、(2)所述的分散剂一加入到球磨机中进行球磨；

2)将粉料的粒径球磨至≤1.1μm后，二次加入(2)所述的分散剂一，继续球磨；

3)将粉料的粒径球磨至≤0.8μm后，加入(3)所述的浓度为10wt％的分散剂二，继续球磨5-20分钟，将球磨后的中间浆液放入到搅拌容器中；

4)在盛放浆液的搅拌容器中加入(4)所述的浓度为40wt％的分散剂三，进行搅拌，得到粒径≤0.8μm的浆料。