CN105819833B - 一种自锐型微晶氧化铝陶瓷磨料颗粒的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自锐型微晶氧化铝陶瓷磨料颗粒的制备方法，包括以下步骤：第一步、按照重量百分比计，取99‑99.5％微晶煅烧氧化铝和助剂0.5‑1％混合均匀，然后加入粘结剂混合均匀，超细研磨，备用；第二步、将第一步中的研磨后的原料，静压压制成板状，厚度1‑3mm；第三步、将第二步的静压后原料中温烧结1100‑1300，1‑3h；第四步、将低温烧结后的原料进行破碎，破碎至所需粒度；第五步、将破碎后的原料进行1700‑1800℃高温烧结，12‑18h，高温烧结破碎后筛分，即得陶瓷磨料。本发明的制备方法操作简单，生产的氧化铝陶瓷磨料与SG磨料具有相类似的性能，但是成本仅为SG磨料的一半。
Description
技术领域
本发明涉及一种陶瓷刚玉磨料的制备方法，尤其是一种自锐型微晶氧化铝陶瓷磨料颗粒的制备方法。
背景技术
陶瓷刚玉磨料，又称SG磨料，是八十年代中期，诺顿公司开发出的一种磨料。磨料的韧性特别好，是普通刚玉的2倍以，其硬度和普通刚玉相近。SG磨料颗粒是由大量亚微米级的A12O3晶体烧结而成，在磨削时能不断破裂并暴露出新的切削，因此其自锐性特别好。陶瓷刚玉磨料的磨削性能明显优于普通刚玉，主要表现为耐磨、自锐性好、磨除率高、磨削比大等优点。SG磨料制造工艺都是首先将一水氧化铝(Al2O3·H2O)微粉和水混合制成悬浮体，在其中加入胶溶剂(如硝酸或盐酸溶液)使其成为稳定的水溶胶或胶状悬浮体；然后向其中加入改良剂(一般是金属氧化物或其前身物，如Mg(NO3)2等)，使溶胶体凝胶化；将形成的凝腔体干燥固化，再破碎(或切割)成所需形状和尺寸的颗粒，经煅烧后成为磨料。
目前世界上只有圣戈班(Saint-Gobain)、3M(仅供固结磨具)、太巴克(特殊技术)、还有VSM、Hermes等有SG磨料生产供应，价格很高，一般在20万/吨。目前，我国的刚玉磨料制造绝大多数采用的是传统的电熔工艺，烧结法制造的刚玉磨料很少，同样SG磨料在我国也尚有差距。
发明内容
本发明提供了一种自锐型微晶氧化铝陶瓷磨料颗粒的制备方法，解决了现有SG磨料生产工艺复杂、成本高的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种自锐型微晶氧化铝陶瓷磨料颗粒的制备方法，包括以下步骤：
第一步、按照重量百分比计，取99-99.5％微晶煅烧氧化铝和助剂0.5-1％混合均匀，然后加入粘结剂混合均匀，超细研磨，备用；
第二步、将第一步中的研磨后的原料，静压压制成板状，厚度1-3mm；
第三步、将第二步的静压后原料中温烧结1100-1300，1-3h；
第四步、将低温烧结后的原料进行破碎，破碎至所需粒度；
第五步、将破碎后的原料进行1700-1800℃高温烧结，12-18h，高温烧结破碎后筛分，得到不同粒度的自锐型微晶氧化铝陶瓷磨料颗粒。
进一步，本发明的一种优选方案为：所述的助剂为氧化镁、氧化硅和氧化锆中的一种以上的混合物。本发明中的助剂为氧化镁、氧化硅和氧化锆任意比例的的混合物。
进一步，本发明的一种优选方案为：所述的粘结剂为CMC或聚乙烯醇。
进一步，本发明的一种优选方案为：所述的粘结剂的加入量为氧化铝和助剂总重的2-3％。
进一步，本发明的一种优选方案为：所述的研磨后原料的原晶粒度小于1微米。
本发明中的微晶煅烧氧化铝具体的理化指标如下：
α-氧化铝含量：99.00-99.9％
氧化硅含量：0.2-0.25％
氧化钠含量：0.0015±0.01％
氧化镁含量：0.15±0.01％
氧化锆含量：0.6±0.01％
显气孔率：0.02％
本发明的有益效果：
本发明的制备方法操作简单，生产的氧化铝陶瓷磨料与SG磨料具有相类似的性能，但是成本仅为SG磨料的一半。
具体实施方式
下面将结合本发明具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种自锐型微晶氧化铝陶瓷磨料颗粒的制备方法，包括以下步骤：
第一步、按照重量百分比计，取99％微晶煅烧氧化铝和氧化镁1％混合均匀，然后加入CMC混合均匀，CMC的加入量为氧化铝和助剂总重的3％，超细研磨，研磨后原料的原晶粒度小于1微米，备用；
第二步、将第一步中的研磨后的原料，100-200MPa冷等静压压制成板状，厚度1-3mm；
第三步、将第二步的静压后原料中温烧结1100-1300，3h；
第四步、将低温烧结后的原料进行破碎，破碎至所需粒度；
第五步、将破碎后的原料进行1700-1800℃高温烧结，16h，高温烧结破碎后筛分，得到不同粒度的自锐型微晶氧化铝陶瓷磨料颗粒。
本发明的静压压制成型的压力不限与100-200MPa，可以根据实际情况调整。
实施例2
一种自锐型微晶氧化铝陶瓷磨料颗粒的制备方法，包括以下步骤：
第一步、按照重量百分比计，取99.5％微晶煅烧氧化铝和氧化硅0.5％混合均匀，然后加入CMC混合均匀，CMC的加入量为氧化铝和助剂总重的2.5％，超细研磨，研磨后原料的原晶粒度小于1微米，备用；
第二步、将第一步中的研磨后的原料，100-200MPa冷等静压压制成板状，厚度1-3mm；
第三步、将第二步的静压后原料中温烧结1100-1300，2h；
第四步、将低温烧结后的原料进行破碎，破碎至所需粒度；
第五步、将破碎后的原料进行1700-1800℃高温烧结，12h，高温烧结破碎后筛分，得到不同粒度的自锐型微晶氧化铝陶瓷磨料颗粒。
实施例3
一种自锐型微晶氧化铝陶瓷磨料颗粒的制备方法，包括以下步骤：
第一步、按照重量百分比计，取99.2％微晶煅烧氧化铝和氧化锆0.8％混合均匀，然后加入聚乙烯醇混合均匀，聚乙烯醇的加入量为氧化铝和助剂总重的2％，超细研磨，研磨后原料的原晶粒度小于1微米，备用；
第二步、将第一步中的研磨后的原料，100-200MPa冷等静压压制成板状，厚度1-3mm；
第三步、将第二步的静压后原料中温烧结1100-1300，1h；
第四步、将低温烧结后的原料进行破碎，破碎至所需粒度；
第五步、将破碎后的原料进行1700-1800℃高温烧结，18h，高温烧结破碎后筛分，得到不同粒度的自锐型微晶氧化铝陶瓷磨料颗粒。
实施例4
与实施例1相同，不同之处在于：所用的助剂为0.25％氧化镁、0.25％氧化硅和氧化锆0.5％的混合物。
实施例5
与实施例2相同，不同之处在于：所用的助剂为0.2％氧化镁和0.3氧化锆中的的混合物。
实施例6
与实施例3相同，不同之处在于：所用的助剂为0.3％氧化硅和0.5％氧化锆中的的混合物。
实施例1-6所制备的微晶氧化铝陶瓷磨料的显微结构与SG磨料类似，平均晶体粒径为0.8-2μm，其它参数如下表。
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | SG磨料 | |
| 样品密度(g/mL) | 3.90 | 3.95 | 3.93 | 3.93 | 3.94 | 3.92 | 3.93 |
| 显微硬度(MPa) | 240 | 238 | 233 | 237 | 236 | 238 | 235 |
| 韧性 | 2.10 | 2.08 | 2.12 | 2.08 | 2.07 | 2.05 | 2.05 |
由上表可知本发明所制备的微晶氧化铝陶瓷磨料与SG磨料类似，由大量亚微米级的A12O3晶体烧结而成，在磨削时能不断破裂并暴露出新的切削，其自锐性特别好。其磨削性能明显优于普通刚玉，主要表现为耐磨、自锐性好、磨除率高、磨削比大等优点。
另外本发明采用研磨、静压成型、低温烧结、破碎和高温烧结，方法简单，操作容易，成本为SG磨料的1/3-1/2。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种自锐型微晶氧化铝陶瓷磨料颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 ：
第一步、按照重量百分比计，取 99-99.5％微晶煅烧氧化铝和助剂 0.5-1％混合均匀，然后加入粘结剂混合均匀，超细研磨，备用 ；
第二步、将第一步中的研磨后的原料，静压压制成板状，厚度 1-3mm ；
第三步、将第二步的静压后原料中温烧结 1100-1300，1-3h ；
第四步、将中温烧结后的原料进行破碎，破碎至所需粒度 ；
第五步、将破碎后的原料进行 1700-1800℃高温烧结，12-18h，高温烧结破碎后筛分，得到不同粒度的自锐型微晶氧化铝陶瓷磨料颗粒；
所述的助剂为氧化镁、氧化硅和氧化锆中的一种以上的混合物。
2.根据权利要求 1 所述的一种自锐型微晶氧化铝陶瓷磨料颗粒的制备方法，其特征在于 ：所述的粘结剂为 CMC或聚乙烯醇。
3.根据权利要求 2 所述的一种自锐型微晶氧化铝陶瓷磨料颗粒的制备方法，其特征在于 ：所述的粘结剂的加入量为氧化铝和助剂总重的 2-3％。
4.根据权利要求 1 所述的一种自锐型微晶氧化铝陶瓷磨料颗粒的制备方法，其特征在于 ：所述的研磨后原料的原晶粒度小于 1 微米。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5284695A (en) * | 1989-09-05 | 1994-02-08 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Method of producing high-temperature parts by way of low-temperature sintering |
| CN1772695A (zh) * | 2005-10-12 | 2006-05-17 | 中国铝业股份有限公司 | 一种微晶氧化铝陶瓷颗粒的制备方法 |
| CN1989083A (zh) * | 2004-07-23 | 2007-06-27 | 爱尔康陶瓷耐火磨料公司 | 尤其用于涂覆和固结磨料、如用于消除合金钢扁坯表面裂纹的砂轮的具有高氧化铝含量的磨粒 |
| CN101962287A (zh) * | 2010-09-14 | 2011-02-02 | 石家庄铁道大学 | 可加工的氧化铝基复合陶瓷材料及其制备方法 |
| CN103442850A (zh) * | 2011-03-31 | 2013-12-11 | 圣戈班磨料磨具有限公司 | 用于高速磨削操作的磨料物品 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5284695A (en) * | 1989-09-05 | 1994-02-08 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Method of producing high-temperature parts by way of low-temperature sintering |
| CN1989083A (zh) * | 2004-07-23 | 2007-06-27 | 爱尔康陶瓷耐火磨料公司 | 尤其用于涂覆和固结磨料、如用于消除合金钢扁坯表面裂纹的砂轮的具有高氧化铝含量的磨粒 |
| CN1772695A (zh) * | 2005-10-12 | 2006-05-17 | 中国铝业股份有限公司 | 一种微晶氧化铝陶瓷颗粒的制备方法 |
| CN101962287A (zh) * | 2010-09-14 | 2011-02-02 | 石家庄铁道大学 | 可加工的氧化铝基复合陶瓷材料及其制备方法 |
| CN103442850A (zh) * | 2011-03-31 | 2013-12-11 | 圣戈班磨料磨具有限公司 | 用于高速磨削操作的磨料物品 |
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