CN102432317A - 一种微晶氧化铝耐磨陶瓷及其制备方法 - Google Patents

一种微晶氧化铝耐磨陶瓷及其制备方法 Download PDF

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马松华
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Abstract

本发明公开了一种微晶氧化铝耐磨陶瓷，包括以下重量百分数的组分：97.5～99.7％的氧化铝粉、0.3～1.0％的氧化镁粉、0～1.0％的粘结剂和0～0.5％的分散剂。同时，本发明还公开了上述微晶氧化铝耐磨陶瓷的制备方法。本发明微晶氧化铝陶瓷强度高、硬度高、耐磨、耐腐蚀，本发明制备方法简单，成本低，污染小，适合多个领域使用。

Description

一种微晶氧化铝耐磨陶瓷及其制备方法
技术领域
本发明属于耐火材料领域，具体涉及一种微晶氧化铝耐磨陶瓷及其制备方法。
背景技术
20世纪二三十年代以来，科学技术的高速发展，对陶瓷提出了新的挑战。尽管陶瓷中的玻璃相使其变得坚硬致密，然而也正是它妨碍了陶瓷强度的进一步提高；同时，玻璃相也是陶瓷绝缘性能，特别是高频绝缘性能差的根源。
先进陶瓷材料是以精制高纯人工合成的无机化合物为原料，采用精密控制的工艺，经烧结而制得的陶瓷材料，以其具有的高强度、高硬度、耐磨损、耐腐蚀、耐高温及声、光、电、磁等优异性能而区别于传统陶瓷(日用陶瓷、建筑卫生陶瓷等)，亦称为高技术陶瓷、精细陶瓷、精密陶瓷、现代技术陶瓷、工业陶瓷、特种陶瓷等。无论从材料本身性能或材料所采用的制备技术来看，先进陶瓷材料已成为陶瓷科学和材料与工程科学领域里非常活跃、极富挑战性的前沿研究学科，微晶氧化铝陶瓷也是先进陶瓷材料中异军突起的重要陶瓷材料之一。因此，如何提供一种新型的微晶氧化铝陶瓷，一直是人们研究的课题。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种微晶氧化铝耐磨陶瓷。
本发明的另一目的在于，提供上述微晶氧化铝耐磨陶瓷的制备方法。
技术方案：为了达到发明目的，本发明具体是这样来实现的：一种微晶氧化铝耐磨陶瓷，包括以下重量百分数的组分：97.5～99.7％的氧化铝粉、0.3～1.0％的氧化镁粉、0～1.0％的粘结剂和0～0.5％的分散剂。
其中，所述氧化铝粉为0.2～1μm微晶氧化铝粉。
其中，所述氧化镁为0.5～0μm的高纯轻质氧化镁。
其中，所述粘结剂为聚乙烯醇或蜡乳液。
其中，所述分散剂为聚甲基苯烯酸氨或聚丙烯酸氨。
制备上述微晶氧化铝耐磨陶瓷的方法，包括以下步骤：
(1)按配方量取各原料混合，加入混合物质量60～100％的纯净水球磨12～20小时，制成浆料；
(2)将所得浆料经喷雾造粒塔造粒成颗粒均匀的球形颗粒；
(3)将球形颗粒放入等静压模具经120～170Mpa/m2的压力保压1～3分钟后得到所需要的胚体；
(4)将所得的胚体放入高温梭式窑，在1400～1600℃烧成2～4小时。
有益效果：本发明与传统技术相比，具有高强度、高硬度、耐磨、耐腐蚀等特性，氧化铝含量高，可达到99％以上，烧结温度低，密度可达到3.99g/cm3，洛氏硬度HRA为93.4，抗弯强度246Mpa，磨损率0.48g/kg·h，广泛用于建筑卫生陶瓷、工业陶瓷、电子陶瓷、高档耐火材料、特种水泥、搪瓷、非金属矿产品深加工、化工及医药、涂料等行业；同时制备方法简单，不会造成工业污染。
具体实施方式
实施例1：
取97.5％的氧化铝粉(单位为重量百分数，下同)、1.0％的氧化镁粉、1.0％的聚乙烯醇和0.5％的聚甲基苯烯酸氨混合；加入混合物质总质量60％的纯净水球磨12小时，制成浆料；将上述浆料经喷雾造粒塔造粒，后将颗粒放入等静压模具经120Mpa/m2的压力保压3分钟后得到胚体；将所得的胚体放入高温梭式窑，在1400℃烧成4小时，即得。
实施例2：
取98％的氧化铝粉(单位为重量百分数，下同)、0.9％的氧化镁粉、0.9％的蜡乳液和0.2％的聚丙烯酸氨混合；加入混合物质总质量70％的纯净水球磨13小时，制成浆料；将上述浆料经喷雾造粒塔造粒，后将颗粒放入等静压模具经130Mpa/m2的压力保压2.5分钟后得到胚体；将所得的胚体放入高温梭式窑，在1450℃烧成3.5小时，即得。
实施例3：
取98.6％的氧化铝粉(单位为重量百分数，下同)、0.7％的氧化镁粉和0.7％的聚乙烯醇混合；加入混合物质总质量80％的纯净水球磨15小时，制成浆料；将上述浆料经喷雾造粒塔造粒，后将颗粒放入等静压模具经140Mpa/m2的压力保压2分钟后得到胚体；将所得的胚体放入高温梭式窑，在1500℃烧成3小时，即得。
实施例4：
取99％的氧化铝粉(单位为重量百分数，下同)、0.5％的氧化镁粉和0.5％的聚丙烯酸氨混合；加入混合物质总质量80％的纯净水球磨17小时，制成浆料；将上述浆料经喷雾造粒塔造粒，后将颗粒放入等静压模具经160Mpa/m2的压力保压2分钟后得到胚体；将所得的胚体放入高温梭式窑，在1550℃烧成2.5小时，即得。
实施例5：
取99.7％的氧化铝粉(单位为重量百分数，下同)和0.3％的氧化镁粉混合；加入混合物质总质量100％的纯净水球磨20小时，制成浆料；将上述浆料经喷雾造粒塔造粒，后将颗粒放入等静压模具经170Mpa/m2的压力保压1分钟后得到胚体；将所得的胚体放入高温梭式窑，在1600℃烧成2小时，即得。

Claims (6)

1.一种微晶氧化铝耐磨陶瓷，其特征在于，包括以下重量百分数的组分：97.5～99.7％的氧化铝粉、0.3～1.0％的氧化镁粉、0～1.0％的粘结剂和0～0.5％的分散剂。
2.根据权利要求1所述的微晶氧化铝耐磨陶瓷，其特征在于，所述氧化铝粉为0.2～1μm微晶氧化铝粉。
3.根据权利要求1所述的微晶氧化铝耐磨陶瓷，其特征在于，所述氧化镁为0.5～0μm的高纯轻质氧化镁。
4.根据权利要求1所述的微晶氧化铝耐磨陶瓷，其特征在于，所述粘结剂为聚乙烯醇或蜡乳液。
5.根据权利要求1所述的微晶氧化铝耐磨陶瓷，其特征在于，所述分散剂为聚甲基苯烯酸氨或聚丙烯酸氨。
6.制备权利要求1所述的微晶氧化铝耐磨陶瓷的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按配方量取各原料混合，加入混合物质量60～100％的纯净水球磨12～20小时，制成浆料；
(2)将所得浆料经喷雾造粒塔造粒成颗粒均匀的球形颗粒；
(3)将球形颗粒放入等静压模具经120～170Mpa/m2的压力保压1～3分钟后得到胚体；
(4)将所得的胚体放入高温梭式窑，在1400～1600℃烧成2～4小时。
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