CN108057893A - 一种凝胶注模制备b4c复合陶瓷微球的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种凝胶注模制备B4C复合陶瓷微球的方法，属于碳化硼陶瓷领域。本发明设计了的凝胶注模制备B4C复合陶瓷微球的方法，该该凝胶注模制备B4C复合陶瓷微球方法具有以下优点：本方法制备出的B4C复合陶瓷微球填补了国内制备B4C基复合陶瓷微球空白的方法，制备的陶瓷微球成球形好，直径为0.5‑2mm，尺寸均一；本方法制备出的B4C复合陶瓷微球使用领域广泛，可应用在精密电子，精密陶瓷，高端油漆，涂料，颜料，医药和化妆品领域；本方法制备出的B4C复合陶瓷微球生产工艺简单，设备投资少，操作方便，附加值高，适合推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种凝胶注模制备B4C复合陶瓷微球的方法，属于碳化硼陶瓷领域。
背景技术
研磨工艺在现在工业体系起着越来越重要的作用，陶瓷磨球本身所具备高密度,高硬度,高耐磨,高韧性,耐腐蚀的特点，在研磨材料中占据重要的地位，随着社会的发展，对材料的加工提出更高的要求，精细陶瓷,化工油漆,涂料,颜料,医疗,化妆品等行业超细粉处理设备的高档研磨介质和填充料对尺寸提出更小和特殊性能的要求，现在陶瓷微球发展成为磨料产业新的发展方向。另外，因碳化硼有优良的中子吸收能力，碳化硼陶瓷微球在核工业有着潜在广泛应用。
本发明设计了一种凝胶注模制备B4C复合陶瓷微球的方法，该凝胶注模制备B4C复合陶瓷微球方法具有以下优点：本方法制备出的B4C复合陶瓷微球填补了国内制备B4C基复合陶瓷微球空白的方法，制备的陶瓷微球成球形好，直径为0.5-2mm，尺寸均一；本方法制备出的B4C复合陶瓷微球使用领域广泛，可应用在精密电子，精密陶瓷，高端油漆，涂料，颜料，医药和化妆品领域；本方法制备出的B4C复合陶瓷微球生产工艺简单，设备投资少，操作方便，附加值高，适合推广使用。
发明内容
为了克服背景技术中存在的缺陷，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种凝胶注模制备B4C复合陶瓷微球的方法，其步骤为：以下各组份按照重量份计，
（1）、原料称量，称取4份的B4C粉体，再称取8-16份金属锆粉，B4C粉体和金属锆粉均匀混合成A粉体混合物备用；
（2）、酚醛树脂溶液的配制，使用亲水溶性热固性酚醛树脂或亲醇溶性热固性酚醛树脂和水配制成溶液，溶液中酚醛树脂与水的重量比为1:0.1-10，制备好的酚醛树脂溶液备用；
（3）、取步骤（2）制备的酚醛树脂溶液3.5-5.5份，在搅拌酚醛树脂溶液的同时加入固化剂0.2-0.5份、分散剂0.1-0.3份和乙醇0.5-1份，搅拌均匀后形成溶液B备用；
（4）、将步骤（1）制备的全部A粉体混合物加入到步骤（3）制备的溶液B中，均匀分散后形成浆液C；
（5）、使用滴定机，把步骤（4）制备好的浆液C滴入到二甲基硅油中，浆液C滴由于表面张力的存在收缩成球，二甲基硅油的温度大于80℃，保温4-6小时，使浆液C滴交联硬化反应，制成B4C陶瓷微球素坯；
（6）、把步骤（5）制备的B4C陶瓷微球素坯，放置在高温排胶烧结炉中，进行排胶作业；所述高温排胶烧结炉烧结温度设定为：从常温以0.5-5℃ 每分钟升至200-280℃保温0.5-10小时，接着以0.5-5℃ 每分钟升至300-600℃保温0.5-5小时后自然冷却至常温，即制备成B4C复合陶瓷微球。
优选的所述步骤（1）中B4C粉体的粒度0.1-20微米之间。
优选的所述步骤（1）中金属锆粉的粒度0.1-20微米之间。
优选的所述步骤（3）中的固化剂为有机磺酰氯类和无机酸酯类混合物固化剂，所述分散剂为多元羧酸型共聚物体系分散剂。
优选的所述步骤（4）中均匀分散使用湿磨工艺进行分散，控制浆液温度小于40℃，配制好的浆液C密封保存。
优选的所述步骤（5）中的二甲基硅油的粘度为5-50万cps，温度在80-100℃。
优选的所述步骤（5）中滴定机使用的滴头孔径为0.1-1毫米。
本发明设计了一种凝胶注模制备B4C复合陶瓷微球的方法，该凝胶注模制备B4C复合陶瓷微球方法具有以下优点：本方法制备出的B4C复合陶瓷微球填补了国内制备B4C基复合陶瓷微球空白的方法，制备的陶瓷微球成球形好，直径为0.5-2mm，尺寸均一；本方法制备出的B4C复合陶瓷微球使用领域广泛，可应用在精密电子，精密陶瓷，高端油漆，涂料，颜料，医药和化妆品领域；本方法制备出的B4C复合陶瓷微球生产工艺简单，设备投资少，操作方便，附加值高，适合推广使用。
具体实施方式
具体实施例一，一种凝胶注模制备B4C复合陶瓷微球的方法，其步骤为：以下各组份按照重量份计，
（1）、原料称量，称取4份的B4C粉体，再称取8份金属锆粉，B4C粉体和金属锆粉均匀混合成A粉体混合物备用；
（2）、酚醛树脂溶液的配制，使用亲水溶性热固性酚醛树脂和水配制成溶液，溶液中酚醛树脂与水的重量比为1:2，制备好的酚醛树脂溶液备用；
（3）、取步骤（2）制备的酚醛树脂溶液3.5份，在搅拌酚醛树脂溶液的同时加入固化剂0.2份、分散剂0.1份和乙醇0.6份，搅拌均匀后形成溶液B备用；
（4）、将步骤（1）制备的全部A粉体混合物加入到步骤（3）制备的溶液B中，均匀分散后形成浆液C；
（5）、使用滴定机，把步骤（4）制备好的浆液C滴入到二甲基硅油中，浆液C滴由于表面张力的存在收缩成球，二甲基硅油的温度为85℃，保温5小时，使浆液C滴交联硬化反应，制成B4C陶瓷微球素坯；
（6）、把步骤（5）制备的B4C陶瓷微球素坯，放置在高温排胶烧结炉中，进行排胶作业；所述高温排胶烧结炉烧结温度设定为：从常温以1℃ 每分钟升至260℃保温6小时，接着以3℃每分钟升至500℃保温4小时后自然冷却至常温，即制备成B4C复合陶瓷微球。
所述步骤（1）中B4C粉体的粒度0.1-20微米之间，所述步骤（1）中金属锆粉的粒度0.1-20微米之间，所述步骤（3）中的固化剂为有机磺酰氯类和无机酸酯类混合物固化剂，所述分散剂为多元羧酸型共聚物体系分散剂，所述步骤（4）中均匀分散使用湿磨工艺进行分散，控制浆液温度小于40℃，配制好的浆液C密封保存，所述步骤（5）中的二甲基硅油的粘度为5-50万cps，所述步骤（5）中滴定机使用的滴头孔径为0.5毫米。
具体实施例二，一种凝胶注模制备B4C复合陶瓷微球的方法，其步骤为：以下各组份按照重量份计，
（1）、原料称量，称取4份的B4C粉体，再称取10份金属锆粉，B4C粉体和金属锆粉均匀混合成A粉体混合物备用；
（2）、酚醛树脂溶液的配制，使用亲水溶性热固性酚醛树脂或亲醇溶性热固性酚醛树脂和水配制成溶液，溶液中酚醛树脂与水的重量比为1:5，制备好的酚醛树脂溶液备用；
（3）、取步骤（2）制备的酚醛树脂溶液5.5份，在搅拌酚醛树脂溶液的同时加入固化剂0.3份、分散剂0.2份和乙醇0.8份，搅拌均匀后形成溶液B备用；
（4）、将步骤（1）制备的全部A粉体混合物加入到步骤（3）制备的溶液B中，均匀分散后形成浆液C；
（5）、使用滴定机，把步骤（4）制备好的浆液C滴入到二甲基硅油中，浆液C滴由于表面张力的存在收缩成球，二甲基硅油的温度为90℃，保温6小时，使浆液C滴交联硬化反应，制成B4C陶瓷微球素坯；
（6）、把步骤（5）制备的B4C陶瓷微球素坯，放置在高温排胶烧结炉中，进行排胶作业；所述高温排胶烧结炉烧结温度设定为：从常温以2℃ 每分钟升至260℃保温8小时，接着以3℃每分钟升至550℃保温5小时后自然冷却至常温，即制备成B4C复合陶瓷微球。
所述步骤（1）中B4C粉体的粒度0.1-20微米之间，所述步骤（1）中金属锆粉的粒度0.1-20微米之间，所述步骤（3）中的固化剂为有机磺酰氯类和无机酸酯类混合物固化剂，所述分散剂为多元羧酸型共聚物体系分散剂，所述步骤（4）中均匀分散使用湿磨工艺进行分散，控制浆液温度小于40℃，配制好的浆液C密封保存，所述步骤（5）中的二甲基硅油的粘度为5-50万cps，所述步骤（5）中滴定机使用的滴头孔径为0.8毫米。
本发明设计了一种凝胶注模制备B4C复合陶瓷微球的方法，该凝胶注模制备B4C复合陶瓷微球方法具有以下优点：本方法制备出的B4C复合陶瓷微球填补了国内制备B4C基复合陶瓷微球空白的方法，制备的陶瓷微球成球形好，直径为0.5-2mm，尺寸均一；本方法制备出的B4C复合陶瓷微球使用领域广泛，可应用在精密电子，精密陶瓷，高端油漆，涂料，颜料，医药和化妆品领域；本方法制备出的B4C复合陶瓷微球生产工艺简单，设备投资少，操作方便，附加值高，适合推广使用。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (7)
1.一种凝胶注模制备B4C复合陶瓷微球的方法，其特征在于其步骤为：以下各组份按照重量份计，
（1）、原料称量，称取4份的B4C粉体，再称取8-16份金属锆粉，B4C粉体和金属锆粉均匀混合成A粉体混合物备用；
（2）、酚醛树脂溶液的配制，使用亲水溶性热固性酚醛树脂或亲醇溶性热固性酚醛树脂和水配制成溶液，溶液中酚醛树脂与水的重量比为1:0.1-10，制备好的酚醛树脂溶液备用；
（3）、取步骤（2）制备的酚醛树脂溶液3.5-5.5份，在搅拌酚醛树脂溶液的同时加入固化剂0.2-0.5份、分散剂0.1-0.3份和乙醇0.5-1份，搅拌均匀后形成溶液B备用；
（4）、将步骤（1）制备的全部A粉体混合物加入到步骤（3）制备的溶液B中，均匀分散后形成浆液C；
（5）、使用滴定机，把步骤（4）制备好的浆液C滴入到二甲基硅油中，浆液C滴由于表面张力的存在收缩成球，二甲基硅油的温度大于80℃，保温4-6小时，使浆液C滴交联硬化反应，制成B4C陶瓷微球素坯；
（6）、把步骤（5）制备的B4C陶瓷微球素坯，放置在高温排胶烧结炉中，进行排胶作业；所述高温排胶烧结炉烧结温度设定为：从常温以0.5-5℃ 每分钟升至200-280℃保温0.5-10小时，接着以0.5-5℃ 每分钟升至300-600℃保温0.5-5小时后自然冷却至常温，即制备成B4C复合陶瓷微球。
2.根据权利要求1所述的一种凝胶注模制备B4C复合陶瓷微球的方法，其特征在于，所述步骤（1）中B4C粉体的粒度0.1-20微米之间。
3.根据权利要求1所述的一种凝胶注模制备B4C复合陶瓷微球的方法，其特征在于，所述步骤（1）中金属锆粉的粒度0.1-20微米之间。
4.根据权利要求1所述的一种凝胶注模制备B4C复合陶瓷微球的方法，其特征在于，所述步骤（3）中的固化剂为有机磺酰氯类和无机酸酯类混合物固化剂，所述分散剂为多元羧酸型共聚物体系分散剂。
5.根据权利要求1所述的一种凝胶注模制备B4C复合陶瓷微球的方法，其特征在于，所述步骤（4）中均匀分散使用湿磨工艺进行分散，控制浆液温度小于40℃，配制好的浆液C密封保存。
6.根据权利要求1所述的一种凝胶注模制备B4C复合陶瓷微球的方法，其特征在于，所述步骤（5）中的二甲基硅油的粘度为5-50万cps，温度在80-100℃。
7.根据权利要求1所述的一种凝胶注模制备B4C复合陶瓷微球的方法，其特征在于，所述步骤（5）中滴定机使用的滴头孔径为0.1-1毫米。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111484351A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-08-04 | 新兴远建（天津）新材料科技有限公司 | 一种轻质多孔陶瓷空心微球的制备方法和应用 |
| CN113307635A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-08-27 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种通过轨道的凝胶注模直接滴定成型陶瓷微球的方法 |
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2017
- 2017-12-18 CN CN201711368799.XA patent/CN108057893A/zh active Pending
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