CN102320031B - 氧化锆陶瓷磨盘及制备方法 - Google Patents

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本发明提供一种氧化锆陶瓷磨盘及制备方法，其特征在于：包括有一定壁厚的陶瓷圆环(A)，在陶瓷圆环(A)的一个面上分布着凸起(15)和凹陷(16)相间的沟槽，沿着陶瓷圆环外侧和内相间均匀分布八个相同规格的通孔(17)；制备方法包括原料制备、压制、烧成、加工，其特征在于：将粒度小于1μm的氧化钇稳定氧化锆粉体制备成喷雾造粒粉体(14)，然后均匀装入特制模具中，在压力为50～300Mpa.的压力下等静压成型并保压10～30分钟，然后脱模制成氧化锆陶瓷磨盘坯体，经烧成，经冷加工，制成氧化锆陶瓷磨盘。该氧化锆陶瓷磨盘强度高，韧性高，耐磨性能优良，使用寿命长，适合工业化大生产。

Description

氧化锆陶瓷磨盘及制备方法
技术领域
本发明涉及一种氧化锆陶瓷磨盘及制备方法，属于结构陶瓷制备技术领域。
背景技术
陶瓷磨盘通常是采用注浆成型，或压制成扇形小块瓷坯经烧成、加工、然后拼成陶瓷磨盘，目前生产的陶瓷磨盘由于工艺技术的限制，生产的陶瓷磨盘强度低、韧性低、平整度差，生产成本高，使用寿命短。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能克服上述缺陷、适应工作条件范围宽、性能优良的氧化锆陶瓷磨盘及制备方法。其技术方案为：
包括有一定壁厚的陶瓷圆环(A)，在陶瓷圆环(A)的一个面上分布着凸起(15)和凹陷(16)相间的沟槽，沿着陶瓷圆环外侧和内相间均匀分布八个相同规格的通孔(17)。
所述的氧化锆陶瓷磨盘的制备方法，将粒度小于1μm的3～5mo1％氧化钇稳定氧化锆粉体制备成粒度为0.1～0.5mm的氧化钇稳定氧化锆喷雾造粒粉体(14)，然后均匀装入特制模具中，在压力为50～300Mpa.的压力下等静压成型并保压10～30分钟，然后脱模制成氧化锆陶瓷磨盘坯体，在1450～1650℃×3～6小时烧成，经冷加工，制成氧化锆陶瓷磨盘。
所述的氧化锆陶瓷磨盘的制备方法，特制模具包括上模板(1)、上模板橡胶垫(2)、中模圆筒(3)、内衬橡胶筒(4)、下模板橡胶垫(5)、下模板(6)、主芯筒(7)、主模卡具(8)、主芯筒卡具(9)、主芯筒橡胶筒(10)、辅芯筒(11)、辅芯筒卡具(12)和辅芯筒橡胶筒(13)，其中上模板(1)、中模圆筒(3)、下模板(6)、主芯筒(7)和辅芯筒(11)均由0.5～3mm厚的不锈钢制成的且在版面或圆周面上均布许多直径为2mm通孔。
所述的氧化锆陶瓷磨盘的制备方法，压制时先将上模板橡胶垫(2)安装在上模板(1)上，将主芯筒橡胶筒(10)套装在主芯筒(7)上，再将辅芯筒橡胶筒(13)套装在辅芯筒(11)上，然后将套装好的主芯筒(7)和辅芯筒(11)套装在上模板(1)的相应位置，用主芯筒卡具(9)和辅芯筒卡具(12)与上模板(1)定位固定，再将中模圆筒(3)内衬橡胶筒(4)并与上模板(1)固定，然后装入氧化钇稳定氧化锆喷雾造粒粉体(14)，再将下模板橡胶垫(5)和下模板(6)套装在中模圆筒(3)内衬橡胶筒(4)的另一端用主模卡具(8)、主芯筒卡具(9)和辅芯筒卡具(12)定位、密封固定，放入等静压成型机内，液压油自上模板(1)、中模圆筒(3)、下模板(6)、主芯筒(7)和辅芯筒(11)的版面或圆周面上均布许多通孔，将压力通过橡胶垫或橡胶筒作用于氧化钇稳定氧化锆喷雾造粒粉体(14)，压制成型，然后脱模制成氧化锆陶瓷磨盘坯体。
本发明与现有技术相比，其优点为：
1、本发明生产氧化锆陶瓷磨盘显微结构均匀，强度高，整体可靠性高，适应工作条件范围宽等特点；
2、由于本方法采用了整体等静压成型，使得氧化锆陶瓷磨盘整体结构均匀，外形尺寸精确，使用寿命长。
附图说明
图1是氧化锆陶瓷磨盘实施例的结构示意图，其中，图(A)为氧化锆陶瓷磨盘主视图，图(B)为氧化锆陶瓷磨盘俯视图，图(C)为氧化锆陶瓷磨盘局部放大图；
图2是氧化锆陶瓷磨盘实施例的模具结构示意图，其中，图(D)为氧化锆陶瓷磨盘模具局部放大图。
图中：1、上模板、2、上模板橡胶垫、3、中模圆筒、4、内衬橡胶筒、5、下模板橡胶垫、6、下模板、7、主芯筒、8、主模卡具、9、主芯筒卡具、10、主芯筒橡胶筒、11、辅芯筒、12、辅芯筒卡具、13、辅芯筒橡胶筒、14、造粒粉体、15凸起、16凹陷、17、通孔。
具体实施方式
在图1-2所示的实施例中：氧化锆陶瓷磨盘包括有一定壁厚的陶瓷圆环(A)，在陶瓷圆环(A)的一个面上分布着凸起(15)和凹陷(16)相间的沟槽，沿着陶瓷圆环外侧和内相间均匀分布八个相同规格的通孔(17)。压制时先将上模板橡胶垫(2)安装在上模板(1)上，将主芯筒橡胶筒(10)套装在主芯筒(7)上，再将辅芯筒橡胶筒(13)套装在辅芯筒(11)上，然后将套装好的主芯筒(7)和辅芯筒(11)套装在上模板(1)的相应位置，用主芯筒卡具(9)和辅芯筒卡具(12)与上模板(1)定位固定，再将中模圆筒(3)内衬橡胶筒(4)并与上模板(1)固定，然后装入氧化钇稳定氧化锆喷雾造粒粉体(14)，再将下模板橡胶垫(5)和下模板(6)套装在中模圆筒(3)内衬橡胶筒(4)的另一端用主模卡具(8)、主芯筒卡具(9)和辅芯筒卡具(12)定位、密封固定，放入等静压成型机内，液压油自上模板(1)、中模圆筒(3)、下模板(6)、主芯筒(7)和辅芯筒(11)的版面或圆周面上均布许多通孔，将压力通过橡胶垫或橡胶筒作用于氧化钇稳定氧化锆喷雾造粒粉体(14)，压制成型，然后脱模制成氧化锆陶瓷磨盘坯体。
实施例1
1、原料制备
将粒度为小于1μm、氧化钇含量为3mol％的氧化钇稳定氧化锆粉体制成0.1mm的氧化钇稳定氧化锆喷雾造粒粉体(14)。
2、压制成型
压制时先将上模板橡胶垫(2)安装在上模板(1)上，将主芯筒橡胶筒(10)套装在主芯筒(7)上，再将辅芯筒橡胶筒(13)套装在辅芯筒(11)上，然后将套装好的主芯筒(7)和辅芯筒(11)套装在上模板(1)的相应位置，用主芯筒卡具(9)和辅芯筒卡具(12)与上模板(1)定位固定，再将中模圆筒(3)内衬橡胶筒(4)并与上模板(1)固定，然后装入氧化钇稳定氧化锆喷雾造粒粉体(14)，再将下模板橡胶垫(5)和下模板(6)套装在中模圆筒(3)内衬橡胶筒(4)的另一端用主模卡具(8)、主芯筒卡具(9)和辅芯筒卡具(12)定位、密封固定，放入等静压成型机内，液压油自上模板(1)、中模圆筒(3)、下模板(6)、主芯筒(7)和辅芯筒(11)的版面或圆周面上均布许多通孔，将压力通过橡胶垫或橡胶筒作用于氧化钇稳定氧化锆喷雾造粒粉体(14)，在50Mpa的压力下成型并保压10分钟，然后脱模制成氧化锆陶瓷磨盘坯体。
3、烧成
将氧化锆陶瓷磨盘坯体在1650℃×3小时烧制，制成氧化锆陶瓷磨盘毛坯。
4、将氧化锆陶瓷磨盘毛坯精加工达到要求的精密尺寸。
实验所用的配料原料的纯度均为工业纯。
实施例2
1、原料制备
将粒度为小于0.5μm、氧化钇含量为4.5mol％的氧化钇稳定氧化锆粉体制成0.3mm的氧化钇稳定氧化锆喷雾造粒粉体(14)。
2、压制成型
压制时先将上模板橡胶垫(2)安装在上模板(1)上，将主芯筒橡胶筒(10)套装在主芯筒(7)上，再将辅芯筒橡胶筒(13)套装在辅芯筒(11)上，然后将套装好的主芯筒(7)和辅芯筒(11)套装在上模板(1)的相应位置，用主芯筒卡具(9)和辅芯筒卡具(12)与上模板(1)定位固定，再将中模圆筒(3)内衬橡胶筒(4)并与上模板(1)固定，然后装入氧化钇稳定氧化锆喷雾造粒粉体(14)，再将下模板橡胶垫(5)和下模板(6)套装在中模圆筒(3)内衬橡胶筒(4)的另一端用主模卡具(8)、主芯筒卡具(9)和辅芯筒卡具(12)定位、密封固定，放入等静压成型机内，液压油自上模板(1)、中模圆筒(3)、下模板(6)、主芯筒(7)和辅芯筒(11)的版面或圆周面上均布许多通孔，将压力通过橡胶垫或橡胶筒作用于氧化钇稳定氧化锆喷雾造粒粉体(14)，在200Mpa的压力下成型并保压10分钟，然后脱模制成氧化锆陶瓷磨盘坯体。
3、烧成
将固化后的氧化锆陶瓷磨盘坯体在1550℃×4小时烧制，制成氧化锆陶瓷磨盘毛坯。
4、将氧化锆陶瓷磨盘毛坯精加工达到要求的精密尺寸。
实验所用的配料原料的纯度均为工业纯。
实施例3
1、原料制备
将粒度为小于0.2μm、氧化钇含量为5mol％的氧化钇稳定氧化锆粉体制成0.5mm的氧化钇稳定氧化锆喷雾造粒粉体(14)。
2、压制成型
压制时先将上模板橡胶垫(2)安装在上模板(1)上，将主芯筒橡胶筒(10)套装在主芯筒(7)上，再将辅芯筒橡胶筒(13)套装在辅芯筒(11)上，然后将套装好的主芯筒(7)和辅芯筒(11)套装在上模板(1)的相应位置，用主芯筒卡具(9)和辅芯筒卡具(12)与上模板(1)定位固定，再将中模圆筒(3)内衬橡胶筒(4)并与上模板(1)固定，然后装入氧化钇稳定氧化锆喷雾造粒粉体(14)，再将下模板橡胶垫(5)和下模板(6)套装在中模圆筒(3)内衬橡胶筒(4)的另一端用主模卡具(8)、主芯筒卡具(9)和辅芯筒卡具(12)定位、密封固定，放入等静压成型机内，液压油自上模板(1)、中模圆筒(3)、下模板(6)、主芯筒(7)和辅芯筒(11)的版面或圆周面上均布许多通孔，将压力通过橡胶垫或橡胶筒作用于氧化钇稳定氧化锆喷雾造粒粉体(14)，在300Mpa的压力下成型并保压10分钟，然后脱模制成氧化锆陶瓷磨盘坯体。
3、烧成
将氧化锆陶瓷磨盘坯体在1450℃×6小时烧制，制成氧化锆陶瓷磨盘毛坯。
4、将氧化锆陶瓷磨盘毛坯精加工达到要求的精密尺寸。
实验所用的配料原料的纯度均为工业纯。

Claims (2)

1.一种氧化锆陶瓷磨盘的制备方法，其特征在于：包括有一定壁厚的陶瓷圆环(A)，在陶瓷圆环(A)的一个面上分布着凸起(15)和凹陷(16)相间的沟槽，该沟槽分成多组，每组沟槽沿着陶瓷圆环(A)某一半径方向平行排列，沿着陶瓷圆环外侧和内侧相间均匀分布八个相同规格的通孔(17)，其制备方法为：将粒度小于1μm的3～5mo1％氧化钇稳定氧化锆粉体制备成粒度为0.1～0.5mm的氧化钇稳定氧化锆喷雾造粒粉体(14)，然后均匀装入特制模具中，在压力为50～300Mpa.的压力下等静压成型并保压10～30分钟，然后脱模制成氧化锆陶瓷磨盘坯体，在1450～1650℃×3～6小时烧成，经冷加工，制成氧化锆陶瓷磨盘，其中，特制模具包括上模板(1)、上模板橡胶垫(2)、中模圆筒(3)、内衬橡胶筒(4)、下模板橡胶垫(5)、下模板(6)、主芯筒(7)、主模卡具(8)、主芯筒卡具(9)、主芯筒橡胶筒(10)、辅芯筒(11)、辅芯筒卡具(12)和辅芯筒橡胶筒(13)，其中上模板(1)、中模圆筒(3)、下模板(6)、主芯筒(7)和辅芯筒(11)均由0.5～3mm厚的不锈钢制成的且在版面或圆周面上均布许多直径为2mm通孔。
2.根据权利要求1所述的氧化锆陶瓷磨盘的制备方法，其特征在于：压制时先将上模板橡胶垫(2)安装在上模板(1)上，将主芯筒橡胶筒(10)套装在主芯筒(7)上，再将辅芯筒橡胶筒(13)套装在辅芯筒(11)上，然后将套装好的主芯筒(7)和辅芯筒(11)套装在上模板(1)的相应位置，用主芯筒卡具(9)和辅芯筒卡具(12)与上模板(1)定位固定，再将中模圆筒(3)内衬橡胶筒(4)并与上模板(1)固定，然后装入氧化钇稳定氧化锆喷雾造粒粉体(14)，再将下模板橡胶垫(5)和下模板(6)套装在中模圆筒(3)内衬橡胶筒(4)的另一端用主模卡具(8)、主芯筒卡具(9)和辅芯筒卡具(12)定位、密封固定，放入等静压成型机内，液压油自上模板(1)、中模圆筒(3)、下模板(6)、主芯筒(7)和辅芯筒(11)的版面或圆周面上均布许多通孔，将压力通过橡胶垫或橡胶筒作用于氧化钇稳定氧化锆喷雾造粒粉体(14)，压制成型，然后脱模制成氧化锆陶瓷磨盘坯体。
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