CN104529407A - 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。原料的质量百分比为：氧化铝：84-98%、稀土钐的化合物0.1-3%、烧结助剂1-15%和0-2.0%的表面活性剂；原料的质量百分比之和为100%，烧结助剂为钙、镁、硅的化合物或矿物，表面活性剂为柠檬酸三铵、聚丙烯酸铵、聚乙烯亚胺、聚乙二醇、聚羧铵和壳聚糖中的一种；将原料放入球磨装置中混料5-72小时；所得浆料经过成型工艺得到球状生坯；将生坯在1000-1600℃烧结，保温30-300分钟，随炉温冷却。按照JC/T848.1-1999对成品进行测试，磨耗为0.01-0.05‰，达到行业标准（≤0.3‰）。本发明采用一般工业设备，工艺简单，便于工业化生产。
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
随着国内高新技术产业的不断发展，高档次，多品种，耐磨性能优良的氧化铝陶瓷的需求量正在日益的增加，但目前市场上销售的高端的氧化铝陶瓷部件、氧化铝的陶瓷球以及其它的一些氧化铝陶瓷产品价格均比较昂贵，且市场由欧美和日本等发达国家控制，而我国的大多数产品均属于中低档产品，随着国家对耐磨性能优异的氧化铝陶瓷的需求量日益增大，就迫切需求自主开发制备工艺简单，生产成本低廉，纯度高、耐磨性能优异的高端氧化铝陶瓷产品，以满足工业化大生产的要求。
发明内容
本发明的目的是寻求低成本制造耐磨性能优异的氧化铝陶瓷的方法。
具体步骤为：
（1）原料质量百分比为：氧化铝：84-98%、稀土钐的化合物0.1-3%、烧结助剂1-15%和0-2.0%的表面活性剂；原料的质量百分比之和为100%，烧结助剂为钙、镁、硅的化合物或矿物。
（2）将步骤（1）原料放入球磨装置中球磨混料5-72小时。
（3）将步骤（2）得到的浆料在80-135℃下烘干6-12小时。
(4)将步骤（3）所得产物经过成型工艺得到球状生坯。
(5)将步骤（4）得到的球状生坯在1000-1600℃烧结，保温30-300分钟；随炉温冷却。
所述稀土钐的化合物为氧化钐、碳酸钐、硝酸钐、草酸钐、磷酸钐和氢氧化钐中的一种。
所述钙的化合物是氧化钙的质量百分比大于45 %的化合物，含钙的矿物为石灰岩、文石、钙长石、方解石、白云石和白垩岩中的一种。
所述硅的化合物是氧化硅的质量百分比大于35%的化合物，含硅的矿物为高岭土、透辉石、蒙脱石、叶蜡石、滑石和蛇纹石中的一种。
所述镁的化合物是氧化镁的质量百分比大于45%的化合物，含镁的矿物为水镁石、菱镁矿和白云石中的一种。
所述表面活性剂为柠檬酸三铵、聚丙烯酸铵、聚乙烯亚胺、聚乙二醇、聚羧铵和壳聚糖中的一种。
按照JC/T848.1-1999对成品进行测试，磨耗为0.01-0.05‰，达到行业标准（≤0.3‰）。
本发明采用一般工艺性设备，工艺过程简单，有利于工业化生产，采用工业原料，添加稀土化合物和表面活性剂，制备出磨损率＜0.05‰的氧化铝陶瓷。
具体实施方式
实施例1：
（1）原料质量百分比为：α-Al2O3粉96%，0.8%的高岭土、0.5%的石灰岩、0.7%的菱镁矿、1.0%的Sm2O3、1.0%柠檬酸三铵。
（2）将步骤（1）原料放入球磨装置中球磨混料35小时。
（3）将步骤（2）得到的浆料在110℃下烘干8小时。
(4)将步骤（3）所得产物在80MP压力下等静压成型，保压10分钟，得到球状生坯。
(5)将步骤（4）得到的球状生坯在1600℃烧结，保温70分钟；随炉温冷却，降至室温即得耐磨氧化铝陶瓷材料。
按照JC/T848.1-1999对所得耐磨氧化铝陶瓷材料进行测试，测试所得耐磨氧化铝陶瓷材料磨损率为0.02‰，达到行业标准（≤0.3‰）。
实施例2：
（1）原料质量百分比为：α-Al2O3粉90%，3.8%的高岭土、2.5%的方解石、1.5%的白云石、1.6%的Sm2(CO3)3、0.6%聚乙二醇。
（2）将步骤（1）原料放入球磨装置中球磨混料40小时。
（3）将步骤（2）得到的浆料在120℃下烘干12小时。
(4)将步骤（3）所得产物在80MP压力下等静压成型，保压10分钟，得到球状生坯。
(5)将步骤（4）得到的球状生坯在1450℃烧结，保温70分钟；随炉温冷却，降至室温即得耐磨氧化铝陶瓷材料。
按照JC/T848.1-1999对所得耐磨氧化铝陶瓷材料进行测试，测试所得耐磨氧化铝陶瓷材料磨损率为0.04‰，达到行业标准（≤0.3‰）。
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：84-98%、稀土钐的化合物0.1-3%、烧结助剂1-15%和0-2.0%的表面活性剂；原料的质量百分比之和为100%，烧结助剂为钙、镁、硅的化合物或矿物；
（2）将步骤（1）原料放入球磨装置中球磨混料5-72小时；
（3）将步骤（2）得到的浆料在80-135℃下烘干6-12小时；
(4)将步骤（3）所得产物经过成型工艺得到球状生坯；
(5)将步骤（4）得到的球状生坯在1000-1600℃烧结，保温30-300分钟；随炉温冷却；
所述稀土钐的化合物为氧化钐、碳酸钐、硝酸钐、草酸钐、磷酸钐和氢氧化钐中的一种；
所述钙的化合物是氧化钙的质量百分比大于45 %的化合物，含钙的矿物为石灰岩、文石、钙长石、方解石、白云石和白垩岩中的一种；
所述硅的化合物是氧化硅的质量百分比大于35%的化合物，含硅的矿物为高岭土、透辉石、蒙脱石、叶蜡石、滑石和蛇纹石中的一种；
所述镁的化合物是氧化镁的质量百分比大于45%的化合物，含镁的矿物为水镁石、菱镁矿和白云石中的一种；
所述表面活性剂为柠檬酸三铵、聚丙烯酸铵、聚乙烯亚胺、聚乙二醇、聚羧铵和壳聚糖中的一种。
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