CN111116179A - 一种氧化铝研磨球的煅烧方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氧化铝研磨球的煅烧方法，所述煅烧方法包括如下步骤：1)氧化铝素胚球制备：2)氧化铝研磨球制备：将氧化铝素胚球装入坩埚并放入烧结炉中，150‑200℃排除水分，400‑800℃进行排胶，煅烧烧结温度1200‑1650℃进行煅烧，升温速率2‑5℃/min，得到氧化铝研磨球。本发明采用不同煅烧温度对氧化铝球进行致密化，从而降低研磨球损耗；采用不同保温时间提高氧化铝球质量密度。

Description

一种氧化铝研磨球的煅烧方法
技术领域
本发明属于研磨技术领域，具体地，本发明涉及一种氧化铝研磨球的煅烧方法。
背景技术
氧化铝球作为研磨介质材料广泛应用于水泥、硅酸盐制品，新型建筑材料、有色金属选矿以及玻璃陶瓷等行业。新能源、节能环保、新能源汽车、新材料、高端装备制造、新一代信息技术等七大战略性新兴产业行业的发展愈发迅速，高品质氧化铝研磨介质球的市场缺口也越来越大，但现阶段主要以进口国外产品为主。
新材料产业规划要求发展先进陶瓷、特种玻璃及其他特种无机非金属材料。其中，对于先进陶瓷的要求是：“重点突破粉体及先驱体制备、配方开发、烧制成型和精密加工等关键环节，扩大耐高温、耐磨和高稳定性结构功能一体化陶瓷生产规模”，研磨介质作为陶瓷生产必不可少的生产元素，高品质的氧化铝研磨介质球的市场需求在不断增长。因此，氧化铝研磨介质球在新材料产业领域将快速发展。
综上所述，氧化铝研磨介质球对打破国内高品质氧化铝研磨介质球长期依赖进口的局面具有积极意义，对降低陶瓷行业生产成本有重要作用因此，氧化铝研磨介质球的研发是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种氧化铝研磨球的煅烧方法，该方法采用不同煅烧温度对氧化铝球进行致密化，从而降低研磨球损耗；采用不同保温时间提高氧化铝球质量密度。
为达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种氧化铝研磨球的煅烧方法，所述煅烧方法包括如下步骤：
1)氧化铝素胚球制备：
2)氧化铝研磨球制备：
将氧化铝素胚球装入坩埚并放入烧结炉中，150-200℃排除水分，400-800℃进行排胶，煅烧烧结温度1200-1650℃进行煅烧，升温速率2-5℃/min，得到氧化铝研磨球。
优选地，所述步骤1)具体为：选用纯度≥99.995％的高纯α-Al2O3作为原材料，制备氧化铝素胚球，氧化铝素胚球的球径差距≤0.1mm，氧化铝素胚球的松装密度≥1.6g/ml。
优选地，所述烧结炉为马弗炉，所述坩埚为刚玉坩埚。
优选地，步骤2)所得氧化铝研磨球的直径为0.75-0.95mm，磨损耗在1.85-2.54kg/t。
根据本发明的优选实施例，一种氧化铝研磨球的煅烧方法，所述煅烧方法包括如下步骤：
氧化铝素胚球制备：
选用纯度为>99.995高纯α-Al2O3作为原材料，在成球机中制备出表面光滑且尺寸均一的氧化铝素胚球，要求素胚球松装密度达到1.6g/ml以上；
氧化铝研磨球制备：
将筛选好的直径大小均匀(上下球径差距在0.1mm，即球的任何方向的直径的直径差小于0.1mm)的素胚球1kg装入高温刚玉坩埚中放入高温马弗炉，150-200℃排除水分，400-800℃进行排胶，设定最高温度1200-1650℃，升温速率2-5℃/min进行煅烧，通过煅烧对氧化铝素胚球进行陶瓷化，使其高度致密，达到高度收缩状态，即得到高纯氧化铝研磨球成品。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明能得到高纯度的氧化铝研磨球，高纯度，无污染，不会对物料产生交叉污染；高度致密化，高强度、高硬度、高耐磨性，降低研磨时的损耗。比重大，松装密度和真实密度高，体积小，可通用于不同的研磨设备。
附图说明
图1为本发明氧化铝研磨球煅烧方法流程图。
具体实施方式
本说明书中公开得任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或者类似特征中的一个例子而已。所述仅仅是为了帮助理解本发明，不应该视为对本发明的具体限制。
下面以附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一：
如图1所示，一种氧化铝研磨球的煅烧方法，所述煅烧方法包括如下步骤：
氧化铝素胚球制备：
选用纯度为99.995高纯α-Al2O3作为原材料，在立式成球机中制备筛分选球，得到表面光滑且尺寸均一的氧化铝素胚球，要求高纯素胚球松装密度达到1.6g/ml以上。
氧化铝研磨球制备：
将筛选好的直径大小0.8mm的素胚球1kg装入高温刚玉坩埚中放入高温马弗炉，180℃排除水分，650℃进行排胶，设定最高温度1650℃，升温速率4℃/min进行煅烧，通过煅烧对氧化铝素胚球进行陶瓷化，使其高度致密，达到高度收缩状态，即得到高纯氧化铝研磨球成品。
通过高温煅烧，排除氧化铝粉体颗粒间的空气使素胚球致密化，氧化铝粉体逐渐转化为氧化铝陶瓷，氧化铝球直径为0.75mm。
称取500g氧化铝研磨球在行星球磨机中进行带料(纯度>99.995％氧化铝)研磨，设定行星球磨机转速550r/min，研磨，研磨完成后清洗、烘干、称重、计算磨耗。本实施例的研磨球在研磨物料时，研磨球本身损耗在1.85kg/t。
实施例二：
如图1所示，一种氧化铝研磨球的煅烧方法，所述煅烧方法包括如下步骤：
氧化铝素胚球制备：
选用纯度为99.996高纯α-Al2O3作为原材料，在立式成球机中制备筛分选球，得到表面光滑且尺寸均一的氧化铝素胚球，要求高纯素胚球松装密度达到1.6g/ml。
氧化铝研磨球制备：
将筛选好的直径大小1.0mm的素胚球1kg装入高温刚玉坩埚中放入高温马弗炉，200℃排除水分，700℃进行排胶，设定最高温度1480℃，升温速率2℃/min进行煅烧，通过煅烧对氧化铝素胚球进行陶瓷化，使其高度致密，达到高度收缩状态，即得到高纯氧化铝研磨球成品。
通过高温煅烧，排除氧化铝粉体颗粒间的空气使素胚球致密化，氧化铝粉体逐渐转化为氧化铝陶瓷，氧化铝球直径为0.95mm。
称取500g氧化铝研磨球在行星球磨机中进行带料(纯度>99.995％氧化铝)研磨，设定行星球磨机转速550r/min，研磨，研磨完成后清洗、烘干、称重、计算磨耗。本实施例研磨球在研磨物料时，研磨球本身损耗在2.54kg/t。
实施例三：
如图1所示，一种氧化铝研磨球的煅烧方法，所述煅烧方法包括如下步骤：
氧化铝素胚球制备：
选用纯度为99.996高纯α-Al2O3作为原材料，在立式成球机中制备筛分选球，得到表面光滑且尺寸均一的氧化铝素胚球，要求高纯素胚球松装密度达到1.6g/ml以上。
氧化铝研磨球制备：
将筛选好的直径大小1.0mm的素胚球1kg装入高温刚玉坩埚中放入高温马弗炉，150℃排除水分，800℃进行排胶，设定最高温度1200℃，升温速率5℃/min进行煅烧，通过煅烧对氧化铝素胚球进行陶瓷化，使其高度致密，达到高度收缩状态，即得到高纯氧化铝研磨球成品。
通过高温煅烧，排除氧化铝粉体颗粒间的空气使素胚球致密化，氧化铝粉体逐渐转化为氧化铝陶瓷，氧化铝球直径为0.85mm。
称取500g氧化铝研磨球在行星球磨机中进行带料(纯度>99.995％氧化铝)研磨，设定行星球磨机转速550r/min，研磨，研磨完成后清洗、烘干、称重、计算磨耗。本实施例研磨球在研磨物料时，研磨球本身损耗在2.14kg/t。
本发明的工艺参数(如温度、时间等)区间上下限取值以及区间值都能实现本法，在此不一一列举实施例。
本发明未详细说明的内容均可采用本领域的常规技术知识。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种氧化铝研磨球的煅烧方法，所述煅烧方法包括如下步骤：
1)氧化铝素胚球制备：
2)氧化铝研磨球制备：
将氧化铝素胚球装入坩埚并放入烧结炉中，150-200℃排除水分，400-800℃进行排胶，煅烧烧结温度1200-1650℃进行煅烧，升温速率2-5℃/min，得到氧化铝研磨球。
2.根据权利要求1所述的氧化铝研磨球的煅烧方法，其特征在于，所述步骤1)具体为：选用纯度≥99.995％的高纯α-Al2O3作为原材料，制备氧化铝素胚球，氧化铝素胚球的球径差距≤0.1mm，氧化铝素胚球的松装密度≥1.6g/mL。
3.根据权利要求1所述的氧化铝研磨球的煅烧方法，其特征在于，所述烧结炉为马弗炉，所述坩埚为刚玉坩埚。
4.根据权利要求1所述的氧化铝研磨球的煅烧方法，其特征在于，步骤2)所得氧化铝研磨球的直径为0.75-0.95mm，磨损耗在1.85-2.54kg/t。
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