CN102701713A - 一种耐磨氧化铝陶瓷的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐磨氧化铝陶瓷的制备方法。(1)原料质量百分比为:氧化铝99.7~70%、添加剂0.3~30%;所述添加剂中硅、镁、钙化合物或矿物中的一种或多种的质量百分比为:0.1~25%,铈的化合物质量百分比为:0.01~5%;(2)将步骤(1)配比的原料用搅拌磨或管式磨或塔磨进行球磨5~96小时;(3)将步骤(2)所得料干燥后经等静压成型、轴向成型或滚压成型工艺,制成生坯;(4)将步骤(3)所得生坯在1100℃~1650℃进行烧结,保温0.5~6小时,自然冷却到室温。本发明采用一般工业设备,工艺简单、有利于工业化生产;制备的产品烧结温度低,耐磨性能良好。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐磨氧化铝陶瓷的制备方法。
背景技术
氧化铝陶瓷材料是目前使用最广、生产数量最大的工程陶瓷材料。研究较多的是用它作为切削工具及研磨介质等, 如何提高它的性能使用寿命,不断有研究者进行了耐磨性的探究。稀土添加剂在当今工业与科学研究中应用广泛。在氧化铝陶瓷生产方面,我国大多数产品属中低档产品,国外占领了高档产品市场。我国在氧化铝陶瓷高档产品方面落后于发达国家十分明显,高铝瓷需求量逐年增大,研究的重视程度与研究成果远远跟不上发展需求。制造氧化铝陶瓷的必用材料是研磨介质,研磨介质的耐磨性决定了所制造的氧化铝陶瓷的质量,未掌握氧化铝含量在95~99%,耐磨性优良的研磨介质低成本制造技术,成为大量制造优质95至99瓷的瓶颈,突破这一制造技术,是中、外无机材料工作者共同面临的重要课题。
发明内容
本发明针对我国在氧化铝陶瓷高档产品方面落后于发达国家,缺少低成本制造耐磨性优良的研磨介质制造技术的现状,提供一种原材料来源广,制备工艺简单,耐磨性能好的氧化铝陶瓷及制备方法。
具体步骤为:
(1)原料质量百分比为:氧化铝99.7~70%、添加剂0.3~30%(其中硅、镁、钙的化合物或矿物中的一种或多种的质量百分比为:0.1~25%,铈的化合物质量百分比为:0.01~5%);
(2)将步骤(1)配比的原料用搅拌磨或管式磨或塔磨进行球磨5~96小时;
(3)将步骤(2)所得料干燥后经等静压成型、轴向成型或滚压成型工艺,制成生坯;
(4)将步骤(3)所得生坯在1100℃~1650℃进行烧结,保温0.5~6小时,自然冷却到室温,可获得耐磨性能良好的氧化铝陶瓷。
按标准:JC/T848.1–1999对制品进行磨损率测试,本发明的材料磨损率低。本发明采用一般工业设备,工艺简单、有利于工业化生产;制备的产品烧结温度低,耐磨性能良好。
具体实施方式
实施例1:
(1)按照质量百分比配料:α-Al2O3粉92.1%,高岭土2.367%,氧化钙2.367%,氧化镁2.366%,二氧化铈0.8%;
(2)将步骤(1)所得料放入球磨装置中球磨混合24小时;
(3)将步骤(2)所得浆料在100℃温度下烘干5小时;
(4)将步骤(3)所得原料经等静压成型工艺,制成球状生坯;
(5)将步骤(4)所得球状生坯在硅钼炉中1430℃烧结,保温1小时,随炉温冷却。
所得产品的磨损率为0.000492%h-1。
实施例2:
(1)按照质量百分比配料:α-Al2O3粉94.5%,高岭土1.567%,碳酸钙1.567%,氧化镁1.566%,二氧化铈0.8%;
(2)将步骤(1)所得料放入球磨装置中球磨混合24小时;
(3)将步骤(2)所得浆料在100℃温度下烘干5小时;
(4)将步骤(3)所得原料经等静压成型工艺,制成球状生坯;
(5)将步骤(4)所得球状生坯在硅钼炉中1460℃烧结,保温1小时,随炉温冷却。
所得产品的磨损率为0.000487%h-1。
实施例3:
(1)按照质量百分比配料:α-Al2O3粉91.3%,高岭土2.367%,氧化钙 2.367%,碳酸镁2.366%,二氧化铈1.6%;
(2)将步骤(1)所得料放入球磨装置中球磨混合24小时;
(3)将步骤(2)所得浆料在100℃温度下烘干5小时;
(4)将步骤(3)所得原料经等静压成型工艺,制成球状生坯;
(5)将步骤(4)所得球状生坯在硅钼炉中1475℃烧结,保温1小时,随炉温冷却。
所得产品的磨损率为0.000428%h-1。
Claims (1)
1.一种耐磨氧化铝陶瓷的制备方法,其特征在于具体步骤为:
(1)原料质量百分比为:氧化铝99.7~70%、添加剂0.3~30%;所述添加剂中硅、镁、钙化合物或矿物中的一种或多种的质量百分比为:0.1~25%,铈的化合物质量百分比为:0.01~5%;
(2)将步骤(1)配比的原料用搅拌磨或管式磨或塔磨进行球磨5~96小时;
(3)将步骤(2)所得料干燥后经等静压成型、轴向成型或滚压成型工艺,制成生坯;
(4)将步骤(3)所得生坯在1100℃~1650℃进行烧结,保温0.5~6小时,自然冷却到室温。
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