CN108191413A - 一种微晶陶瓷研磨球及其制备方法与应用 - Google Patents

一种微晶陶瓷研磨球及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN108191413A
CN108191413A CN201711436162.XA CN201711436162A CN108191413A CN 108191413 A CN108191413 A CN 108191413A CN 201711436162 A CN201711436162 A CN 201711436162A CN 108191413 A CN108191413 A CN 108191413A
Authority
CN
China
Prior art keywords
micro
crystalline ceramic
mill ball
ball
powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711436162.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN108191413B (zh
Inventor
王林俊
韩力
李寅明
熊运贵
刘卫民
何光明
张增寿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Building Materials Academy of Sciences Research
Original Assignee
Beijing Building Materials Academy of Sciences Research
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Building Materials Academy of Sciences Research filed Critical Beijing Building Materials Academy of Sciences Research
Priority to CN201711436162.XA priority Critical patent/CN108191413B/zh
Publication of CN108191413A publication Critical patent/CN108191413A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108191413B publication Critical patent/CN108191413B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C04B35/111—Fine ceramics
    • C04B35/117—Composites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/53—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone involving the removal of at least part of the materials of the treated article, e.g. etching, drying of hardened concrete
    • C04B41/5338—Etching
    • C04B41/5353—Wet etching, e.g. with etchants dissolved in organic solvents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/91—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics involving the removal of part of the materials of the treated articles, e.g. etching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3206—Magnesium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3208—Calcium oxide or oxide-forming salts thereof, e.g. lime
    • C04B2235/321—Dolomites, i.e. mixed calcium magnesium carbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3852—Nitrides, e.g. oxynitrides, carbonitrides, oxycarbonitrides, lithium nitride, magnesium nitride
    • C04B2235/3873—Silicon nitrides, e.g. silicon carbonitride, silicon oxynitride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/40—Metallic constituents or additives not added as binding phase
    • C04B2235/402—Aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/42—Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
    • C04B2235/428—Silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/606—Drying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C04B2235/6562—Heating rate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C04B2235/6567—Treatment time
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/77—Density
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/78—Grain sizes and shapes, product microstructures, e.g. acicular grains, equiaxed grains, platelet-structures
    • C04B2235/786—Micrometer sized grains, i.e. from 1 to 100 micron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/94—Products characterised by their shape

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本发明涉及一种微晶陶瓷研磨球，按重量份计，所述微晶陶瓷研磨球由包括如下成分的原料制备而成：氧化铝粉86～94份，氮化硅铁粉3～10份，铝硅合金粉0.5～5份，菱镁石粉0.5～3份，白云石粉0.5～1份，结合剂0.05～0.1份。本发明同时提供了所述微晶陶瓷研磨球的制备方法。本发明提供的微晶陶瓷研磨球韧性好、强度匹配合理、磨削性能高。所述微晶陶瓷研磨球用于水泥磨中，能耗小、性能稳定、破损率低，解决了陶瓷球的破损问题，提高了陶瓷球的磨削能力，从而增强磨粉效率。

Description

一种微晶陶瓷研磨球及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于研磨介质技术领域，具体涉及一种用微晶陶瓷研磨球及其制备方法。
背景技术
传统水泥磨使用的研磨体钢球、钢段比重大，磨机动力负荷大，铁质材料易产生静电、影响粉磨效率，使用一段时间后表面光滑，而且产生不规则的变形，使研磨效率降低。
陶瓷研磨体陶瓷球硬度高、比重适中、磨内研磨体重量减少，降低了磨机负荷，起到了降电耗、降噪、降温、降低过粉磨等作用。但在使用过程中同时也出现了陶瓷球破损和磨粉效率下降的问题。
目前，亟待开发一种韧性高、磨削能力强、磨粉效率高的研磨球。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种微晶陶瓷研磨球。本发明提供微晶陶瓷研磨球具有较高的韧性、提升的磨削能力、合理匹配的强度，从而实现较高的磨粉效率。
具体而言，本发明提供的微晶陶瓷研磨球按重量份计，由包括如下成分的原料制备而成：氧化铝粉86～94份，氮化硅铁粉3～10份，铝硅合金粉0.5～5份，菱镁石粉0.5～3份，白云石粉0.5～1份，结合剂0.05～0.1份。
其中，所述结合剂可选用本领域常规的可起到结合作用的原料，如聚乙烯醇、聚乙烯二醇或聚丙烯酰胺等，本发明不做特殊限定。
本发明通过对原料的组成和相对用量进行优化，可以确保所得陶瓷球产品具有优异的体积密度以及力学性能。
本发明进一步提供了所述微晶陶瓷研磨球的制备方法，包括如下步骤：
(1)将原料混合，湿法球磨后喷雾造粒，得混合粉体；
(2)将所述混合粉体加工成型，得球形坯体；
(3)对所述球形坯体进行烧成；
(4)将所述烧成后的产物进行酸蚀处理，清洗，干燥。
本发明所述步骤(1)中，将原料混合后，在球磨机中采用湿法球磨对混合原料进行研磨，如研磨至粒度小于2～2.5μm，然后进行喷雾造粒。所述喷雾造粒后得到粒径小且均匀的混合粉体，可用于后续步骤的加工成型。
本发明步骤(2)中可采用滚动成球或等静压压制成球的方法加工成型。本发明优选所述成型时进行分类成型，即根据目标产物微晶陶瓷球的大小选择不同的成型方法。具体而言：对于直径＞15mm、优选为17～25mm的微晶陶瓷球产品而言，由于其直径较大，容易成型，因此可采用较为简便、成本较低的滚动成球的成型方法，得到直径＞15mm、优选为17～25mm的球形坯体。对于直径≤15mm、优选为15～10mm的微晶陶瓷球产品而言，由于其直径较小，成型较为困难，为了确保其与大直径的陶瓷球具有相同的密度、压力等物理性质，优选采用等静压压制成球的成型方法，得到直径≤15mm、优选为15～10mm的球形坯体。由于水泥磨需要同时使用到大直径和小直径的陶瓷球，且要求不同直径的陶瓷球具有相同的密度、力度等性能，因此，在制备用于水泥磨的陶瓷球时需要针对不同的陶瓷球直径选择相应的成型方法。
本发明在步骤(3)所述烧成前，应先将步骤(2)所得球形坯体进行干燥。经干燥后的球形坯体在窑炉中进行烧成。所述烧成温度优选为1350～1530℃，保温1～8h，优选为保温2～6h。为了确保所得陶瓷球具有均匀的密度和强度，本发明优选在烧成时控制升温速度为50～100℃/h。作为本发明的一种优选方案，所述烧成具体为：自室温起，以50～60℃/h的速度升温至600～800℃，再以75～85℃/h的速度升温至1350～1530℃，保温2～6h；采用上述特定的升温程序进行烧成，可以确保所得陶瓷球产品具有优异的力学性能。经上述高温烧成后，应将烧制好的球冷却至常温，再进行后续处理。
本发明步骤(4)所述酸蚀处理，是在浓度5～15％的氢氟酸中浸泡15～30min。所述酸蚀处理步骤可对上述方法烧制好的球进行表面腐蚀，使得表面包裹晶粒的玻璃相腐蚀掉，使得晶粒锋刃暴露，小而均匀，形成凹凸的高尔夫球表面，增强磨削能力，提升磨粉效率。
在经所述酸蚀处理后，应将陶瓷球用清水冲洗或超声波清洗。为了进一步避免陶瓷球在使用过程中破损而影响磨粉效率，本发明在该步骤中将表面有裂纹和缺陷的球挑选弃用，而后将合格的陶瓷球进行干燥。
本发明同时保护所述微晶陶瓷研磨球在水泥磨中的应用。
本发明提供的微晶陶瓷研磨球韧性好、强度匹配合理、磨削性能高。所述微晶陶瓷研磨球用于水泥磨中，能耗小、性能稳定、破损率低，解决了陶瓷球的破损问题，提高了陶瓷球的磨削能力，从而增强磨粉效率。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
以下各实施例中采用的原料均市售购得。
实施例1
本实施例提供了一种微晶陶瓷研磨球，由如下原料制备而成：氧化铝粉88kg，氮化硅铁粉9kg，铝硅合金粉1.5kg，菱镁石粉1kg，白云石粉0.5kg，聚乙烯醇0.1kg。
本实施例进一步提供了所述水泥磨用微晶陶瓷研磨球的制备方法，具体为：
(1)将原料混合，用湿法球磨的方法将混合原料磨至粒度小于2μm，喷雾造粒，得混合粉体；
(2)采用等静压压制成球的方法对所述混合粉体加工成型，得直径12mm的球形坯体；
(3)对所述球形坯体进行烧成，烧成过程具体为：自室温开始，以50℃/小时的速度升温至800℃，然后以80℃/小时的速度升温至1400℃，然后在1400℃保温3小时，冷却至常温；
(4)将经步骤(3)烧成后的产物在浓度8％的氢氟酸中浸泡15min后，用水冲洗；将表面有裂纹和缺陷的球挑选出来弃用，剩余作为合格的球体进行干燥，即得。
实施例2
本实施例提供了一种微晶陶瓷研磨球，由如下原料制备而成：氧化铝粉92kg，氮化硅铁粉5kg，铝硅合金粉1kg，菱镁石粉1.5kg，白云石粉0.5kg，聚乙烯醇0.08kg。
本实施例进一步提供了所述水泥磨用微晶陶瓷研磨球的制备方法，具体为：
(1)将原料混合，用湿法球磨的方法将混合原料磨至粒度小于2μm，喷雾造粒，得混合粉体；
(2)采用滚动成球的方法对所述混合粉体加工成型，得直径20mm的球形坯体；
(3)对所述球形坯体进行烧成，烧成过程具体为：自室温开始，以50℃/小时的速度升温至800℃，然后以80℃/小时的速度升温至1450℃，然后在1450℃保温4小时，冷却至常温；
(4)将经步骤(3)烧成后的产物在浓度8％的氢氟酸中浸泡20min后，用水冲洗；将表面有裂纹和缺陷的球挑选出来弃用，剩余作为合格的球体进行干燥，即得。
实施例3
本实施例提供了一种微晶陶瓷研磨球，由如下原料制备而成：氧化铝粉93.5kg，氮化硅铁粉3kg，铝硅合金粉0.5kg，菱镁石粉2kg，白云石粉1kg，聚乙烯醇0.1kg。
本实施例进一步提供了所述水泥磨用微晶陶瓷研磨球的制备方法，具体为：
(1)将原料混合，用湿法球磨的方法将混合原料磨至粒度小于2μm，喷雾造粒，得混合粉体；
(2)采用等静压压制成球的方法对所述混合粉体加工成型，得直径13mm的球形坯体；
(3)对所述球形坯体进行烧成，烧成过程具体为：自室温开始，以50℃/小时的速度升温至800℃，然后以80℃/小时的速度升温至1530℃，然后在1530℃保温2小时，冷却至常温；
(4)将经步骤(3)烧成后的产物在浓度8％的氢氟酸中浸泡30min后，用水冲洗；将表面有裂纹和缺陷的球挑选出来弃用，剩余作为合格的球体进行干燥，即得。
实施例4
本实施例提供了一种微晶陶瓷研磨球，由如下原料制备而成：氧化铝粉86kg，氮化硅铁粉9kg，铝硅合金粉4kg，菱镁石粉0.5kg，白云石粉0.5kg，聚乙烯醇0.1kg。
本实施例进一步提供了所述水泥磨用微晶陶瓷研磨球的制备方法，具体为：
(1)将原料混合，用湿法球磨的方法将混合原料磨至粒度小于2μm，喷雾造粒，得混合粉体；
(2)采用滚动成球的方法对所述混合粉体加工成型，得直径22mm的球形坯体；
(3)对所述球形坯体进行烧成，烧成过程具体为：自室温开始，以50℃/小时的速度升温至600℃，然后以80℃/小时的速度升温至1380℃，然后在1380℃保温4小时，冷却至常温；
(4)将经步骤(3)烧成后的产物在浓度8％的氢氟酸中浸泡15min后，用水冲洗；将表面有裂纹和缺陷的球挑选出来弃用，剩余作为合格的球体进行干燥，即得。
实施例5
本实施例提供了一种微晶陶瓷研磨球，由如下原料制备而成：氧化铝粉88kg，氮化硅铁粉6kg，铝硅合金粉3kg，菱镁石粉2kg，白云石粉1kg，聚乙烯醇0.05kg。
本实施例进一步提供了所述水泥磨用微晶陶瓷研磨球的制备方法，具体为：
(1)将原料混合，用湿法球磨的方法将混合原料磨至粒度小于2μm，喷雾造粒，得混合粉体；
(2)采用等静压压制成球的方法对所述混合粉体加工成型，得直径14mm的球形坯体；
(3)对所述球形坯体进行烧成，烧成过程具体为：自室温开始，以50℃/小时的速度升温至800℃，然后以80℃/小时的速度升温至1350℃，然后在1350℃保温6小时，冷却至常温；
(4)将经步骤(3)烧成后的产物在浓度8％的氢氟酸中浸泡20min后，用水冲洗；将表面有裂纹和缺陷的球挑选出来弃用，剩余作为合格的球体进行干燥，即得。
实施例6
本实施例提供了一种微晶陶瓷研磨球，由如下原料制备而成：氧化铝粉90kg，氮化硅铁粉4kg，铝硅合金粉2.5kg，菱镁石粉2.5kg，白云石粉1kg，聚乙烯醇0.06kg。
本实施例进一步提供了所述水泥磨用微晶陶瓷研磨球的制备方法，具体为：
(1)将原料混合，用湿法球磨的方法将混合原料磨至粒度小于2μm，喷雾造粒，得混合粉体；
(2)采用滚动成球的方法对所述混合粉体加工成型，得直径18mm的球形坯体；
(3)对所述球形坯体进行烧成，烧成过程具体为：自室温开始，以50℃/小时的速度升温至800℃，然后以80℃/小时的速度升温至1500℃，然后在1500℃保温2小时，冷却至常温；
(4)将经步骤(3)烧成后的产物在浓度8％的氢氟酸中浸泡20min后，用水冲洗；将表面有裂纹和缺陷的球挑选出来弃用，剩余作为合格的球体进行干燥，即得。
实施例7
本实施例提供了一种水泥磨，其中应用实施例1～6中任意一个或多个实施例提供的研磨球。
经实际应用，将实施例1～6提供的微晶陶瓷研磨球用于水泥磨中，能耗小，性能稳定，破损率低，磨粉效率高。
实验例
采用本领域的常规方法对实施例1～5提供的微晶陶瓷研磨球进行物理力学性能检测。检测结果如表1所示。
表1：物理力学性能表
试样编号 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
压碎力(≥KN) 35 35 35 35 35 35
吸水率(≤％) 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02
体密(≥g/cm3) 3.58 3.60 3.60 3.58 3.58 3.58
晶粒大小(μm) 1～2 1～2 1～2 1～2 1～2 1～2
由表1结果可知，本发明提供的微晶陶瓷研磨球具有优异的体积密度，压碎力大，吸水率小，晶粒小且均匀。将所述微晶陶瓷研磨球用于水泥磨中，能耗小、性能稳定、破损率低，可以增强磨粉效率。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种微晶陶瓷研磨球，其特征在于，按重量份计，由包括如下成分的原料制备而成：氧化铝粉86～94份，氮化硅铁粉3～10份，铝硅合金粉0.5～5份，菱镁石粉0.5～3份，白云石粉0.5～1份，结合剂0.05～0.1份。
2.根据权利要求1所述的微晶陶瓷研磨球，其特征在于，所述结合剂为聚乙烯醇、聚乙烯二醇或聚丙烯酰胺。
3.权利要求1或2所述微晶陶瓷研磨球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将原料混合，湿法球磨后喷雾造粒，得混合粉体；
(2)将所述混合粉体加工成型，得球形坯体；
(3)对所述球形坯体进行烧成；
(4)将所述烧成后的产物进行酸蚀处理，清洗，干燥。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述湿法球磨研磨至粒度小于2.5μm。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，采用滚动成球的成型方法将所述混合粉体加工成型，得直径＞15mm、优选为17～25mm的球形坯体；
和/或，采用等静压压制成球的成型方法将所述混合粉体加工成型，得直径≤15mm、优选为15～10mm的球形坯体。
6.根据权利要求3～5任意一项所述的方法，其特征在于，所述烧成在1350～1530℃保温1～8h。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，控制所述烧成时以50～100℃/h的速度升温至1350～1530℃。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述烧成具体为：以50～60℃/h的速度升温至600～800℃，再以75～85℃/h的速度升温至1350～1530℃，保温2～6h。
9.根据权利要求3～8任意一项所述的方法，其特征在于，所述酸蚀处理具体为：在浓度5～15％的氢氟酸中浸泡15～30min。
10.权利要求1或2所述的微晶陶瓷研磨球或权利要求3～9任意一项所述方法制备而成的微晶陶瓷研磨球在水泥磨中的应用。
CN201711436162.XA 2017-12-26 2017-12-26 一种微晶陶瓷研磨球及其制备方法与应用 Active CN108191413B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711436162.XA CN108191413B (zh) 2017-12-26 2017-12-26 一种微晶陶瓷研磨球及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711436162.XA CN108191413B (zh) 2017-12-26 2017-12-26 一种微晶陶瓷研磨球及其制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108191413A true CN108191413A (zh) 2018-06-22
CN108191413B CN108191413B (zh) 2021-04-23

Family

ID=62584363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711436162.XA Active CN108191413B (zh) 2017-12-26 2017-12-26 一种微晶陶瓷研磨球及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108191413B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108821789A (zh) * 2018-07-30 2018-11-16 界首市鑫全龙粮食机械购销有限公司 一种面粉机用低温烧结陶瓷研磨球

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2083530C1 (ru) * 1995-03-23 1997-07-10 Конаковский фаянсовый завод Акционерного общества "Фаянс" Шихта для изготовления мелющих тел
CN1261093A (zh) * 1999-01-15 2000-07-26 李霞 一种棕刚玉研磨体及其制备方法
CN102443377A (zh) * 2011-09-30 2012-05-09 河南金源新材料科技股份有限公司 二次球磨制备中铝研磨球的方法
CN103172353A (zh) * 2013-04-01 2013-06-26 江苏锡阳研磨科技有限公司 一种低温烧结微晶氧化铝增韧陶瓷研磨球的方法
CN105777084A (zh) * 2016-04-02 2016-07-20 山东天汇研磨耐磨技术开发有限公司 一种水泥球磨机用陶瓷研磨球及其制备方法
CN105837233A (zh) * 2016-04-05 2016-08-10 鞍山浦项特种耐火材料有限公司 特种钢用金属结合刚玉超低碳质下水口及生产工艺

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2083530C1 (ru) * 1995-03-23 1997-07-10 Конаковский фаянсовый завод Акционерного общества "Фаянс" Шихта для изготовления мелющих тел
CN1261093A (zh) * 1999-01-15 2000-07-26 李霞 一种棕刚玉研磨体及其制备方法
CN102443377A (zh) * 2011-09-30 2012-05-09 河南金源新材料科技股份有限公司 二次球磨制备中铝研磨球的方法
CN103172353A (zh) * 2013-04-01 2013-06-26 江苏锡阳研磨科技有限公司 一种低温烧结微晶氧化铝增韧陶瓷研磨球的方法
CN105777084A (zh) * 2016-04-02 2016-07-20 山东天汇研磨耐磨技术开发有限公司 一种水泥球磨机用陶瓷研磨球及其制备方法
CN105837233A (zh) * 2016-04-05 2016-08-10 鞍山浦项特种耐火材料有限公司 特种钢用金属结合刚玉超低碳质下水口及生产工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘小梅: "氧化铝/铝-硅合金复合材料耐磨性研究", 《南方冶金学院学报》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108821789A (zh) * 2018-07-30 2018-11-16 界首市鑫全龙粮食机械购销有限公司 一种面粉机用低温烧结陶瓷研磨球

Also Published As

Publication number Publication date
CN108191413B (zh) 2021-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108623322A (zh) 多孔陶瓷及其制备方法、雾化芯和电子烟
CN109465759A (zh) 一种泡沫金刚石增强型陶瓷结合剂超硬磨具及其制备方法
CN105924140B (zh) 一种滚制成型制备高抗压氧化铝研磨介质的方法
JP6100556B2 (ja) セラミックボール素球
CN107892576B (zh) 碳化硅陶瓷及其制备方法和散热片及其应用
CN101353566A (zh) 一种磁力研磨磨料及其制备方法
CN105948712A (zh) 一种利用电解锰渣制备的陶瓷及其制备方法
CN107473768A (zh) 一种金刚石表面粗糙化处理方法
CN108191413A (zh) 一种微晶陶瓷研磨球及其制备方法与应用
CN106032555A (zh) 一种粒料及其制备方法
CN103011833B (zh) 一种氮化硅陶瓷球轴承滚动体的生产工艺
JP5887391B1 (ja) スパッタリングターゲット用ターゲット材の製造方法および爪部材
CN103045165B (zh) 一种陶瓷研磨剂
CN102825558A (zh) 一种掺有钢粉的陶瓷金刚石砂轮
CN102814750A (zh) 一种陶瓷白刚玉砂轮
CN110054487A (zh) 一种粘接永磁铁氧体磁性材料的工业生产工艺
CN109773673A (zh) 一种陶瓷结合剂金刚石砂轮的制备方法
CN113936906A (zh) 一种破碎铁硅铝磁粉颗粒的球形化制备方法
CN110238765B (zh) 一种超精磨砂轮用陶瓷结合剂及其应用
CN106007676A (zh) 一种陶瓷球快速烧结的方法
CN108655970A (zh) 一种激光近净成形结构化金刚石外圆砂轮的制备及其修整方法
JP2003181764A (ja) 多孔性ビトリファイド砥石の製造方法及び気孔形成剤
JP3853197B2 (ja) セラミックボール素球及びその製造方法
CN106660884A (zh) 耐蚀性部件、静电卡盘用部件及耐蚀性部件的制造方法
WO2014123153A1 (ja) アルミナ焼結体、砥粒、砥石、研磨布、及びアルミナ焼結体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant