CN111517809A - 废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于陶瓷材料技术领域，涉及废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法。该方法包括以下步骤：A、对废旧氧化铍瓷件进行挑选、清洗；B、将步骤A预处理后的瓷件、氧化铍瓷球、去离子水混合球磨、过100～200目筛；C、将筛下物、瓷球混合球磨至D50为1～2μm，干燥得到循环瓷料；D、煅烧；E、破碎煅烧后的物料得到料团，将料团、瓷球、乙醇混合进行分散球磨至D50为1～1.5μm，干燥得到分散循环料；F、将分散循环料、瓷球、去离子水、三硅酸镁混合砂磨至粒度为0.5～1μm，干燥得到氧化铍瓷粉；球磨和细磨设备内衬材质为高分子材料。本发明方法制备得到的氧化铍瓷粉能够满足后续制备氧化铍陶瓷的使用要求。

Description

废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法

技术领域

本发明属于电子功能陶瓷材料技术领域，具体涉及一种废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法。

背景技术

氧化铍陶瓷是一种从宝石级矿物绿柱石提炼的粉体制备的陶瓷，因具有导热性能好、抗折强度高、低介电常数、低介质损耗、高绝缘性能特点，而被广泛用于军事通讯、遥感遥测电子对抗、光电技术等领域，成为微电子器件、光电器件等相关领域，是目前实用化程度最高的高导热陶瓷之一。

众所周知，陶瓷在制备过程中都会面临原材料矿物资源消耗、粉尘、有毒物质排放的问题，特别的对于氧化铍陶瓷更甚。氧化铍陶瓷矿源为绿柱石，该矿物资源是世界范围内的稀有物质，中国含量虽然丰富，但储量占比也仅有16％，每年产量不到200吨，因为资源稀缺也导致氧化铍粉的价格高昂，目前氧化铍原粉的市场价格高到120万/吨以上。同时氧化铍在生产制备过程中会产生大量的废品，部分氧化铍陶瓷零件在器件失效后也会产生大量氧化铍废弃物，这些废品通常情况下常用采用掩埋的方式处理，该方式不仅仅污染了环境，也导致大量稀有贵重资源的浪费，非常不利于我国铍产业相关发展。

为了实现氧化铍资源的可持续发展，我国在上世纪90年代便开始着手氧化铍陶瓷废旧瓷件的循环利用研究，目前已经形成了一套采用金属钢球磨、酸洗提纯方式制备氧化铍循环料的生产方法，但因该种生产方式采用金属球磨方式导致球磨后氧化铍瓷件料中存在大量金属元素杂质，不得不采用无机酸酸洗的方式处理。导致整个生产过程存在生产周期长、环境危害大、生产条件恶劣等缺陷，具体的：

1、大量使用工业盐酸作为清洗除杂物质，清洗过程中会有大量的酸性废水排出，对生态环境造成较大危害。

2、清洗过程中因氧化铍瓷件球磨成的粉料会部分溶于酸，且颗粒较细，在清洗时会被水冲走，导致含铍废水的排出，再次造成环境污染。且导致废旧瓷件的有效利用率低，平均仅有50％左右。

3、生产过程中因使用强酸的原因，导致整个生产环境较为恶劣，对生产设备，各类器具都存在一定的腐蚀性，对操作人造成极大的健康威胁。

4、生产周期长，一般酸洗周期为3-4周，制备成的粉料以活性较低导致烧结温度超过1750℃，利用价值或者利用成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法。该方法包括以下步骤：

A、预处理：对废旧氧化铍瓷件进行挑选、清洗；

B、球磨：将步骤A预处理后的瓷件、氧化铍瓷球、去离子水混合球磨、过100～200目筛，取筛下物备用；

C、细磨：将筛下物、瓷球混合球磨至D50为1～2μm，干燥得到循环瓷料；

D、煅烧：将循环瓷料在1100～1200℃下煅烧；

E、分散球磨：破碎步骤D煅烧后的物料得到料团，将料团、瓷球、乙醇混合进行分散球磨至D50为1～1.5μm，干燥得到分散循环料；所述乙醇质量浓度为99％以上；

F、砂磨：将分散循环料、瓷球、去离子水、三硅酸镁混合砂磨至粒度为0.5～1μm，干燥得到氧化铍瓷粉；其中，球磨和细磨设备内衬材质为高分子材料。

具体的，上述废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法中，所述所述高分子材料为聚氨酯、橡胶或PVC等。

具体的，上述废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法步骤A中，所述清洗采用光饰介质和水混合清洗。进一步的，所述光饰介质为氧化铝陶瓷。更进一步的，所述光饰介质为直径1mm、长度10mm的氧化铝陶瓷瓷柱。

优选的，上述废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法步骤A中，所述光饰介质的添加量为瓷件质量的10～20％。

优选的，上述废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法步骤A中，所述水的添加量为将瓷件和光饰介质淹没即可。

优选的，上述废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法步骤A中，所述清洗的时间为2～4h。

优选的，上述废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法步骤B中，所述瓷件、氧化铍瓷球、去离子水按质量比为1﹕1﹕0.5～1。

优选的，上述废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法步骤B中，所述球磨采用滚筒球磨机。

优选的，上述废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法步骤B中，所述氧化铍瓷球的直径为30～50mm。

优选的，上述废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法步骤B中，所述球磨的时间为72～120h。

优选的，上述废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法步骤C中，所述细磨采用搅拌球磨机。

优选的，上述废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法步骤C中，所述瓷球为氧化锆瓷球或氧化铍瓷球。更优选为氧化锆瓷球。进一步的，所述氧化锆瓷球的直径为5～10mm。

优选的，上述废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法步骤C中，所述瓷球加入量为筛下物质量的3～5倍。

优选的，上述废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法步骤C中，所述球磨的时间为1～3h。

优选的，上述废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法步骤D中，所述在1100～1200℃下煅烧的时间为2～4h。

优选的，上述废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法步骤E中，所述破碎采用的破碎头为氧化锆材质。破碎采用预破碎颚式破碎机。

优选的，上述废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法步骤E中，所述破碎成1～3cm料团。

优选的，上述废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法步骤E中，所述料团、瓷球、乙醇按质量比为1﹕3～5﹕0.5～1。

优选的，上述废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法步骤E中，所述瓷球为氧化锆瓷球或氧化铍瓷球。更优选为氧化锆瓷球。进一步的，所述氧化锆瓷球的直径为5～10mm。

优选的，上述废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法步骤E中，所述分散球磨设备内衬为陶瓷。进一步的，内衬为95％以上的氧化铝陶瓷。分散球磨采用滚筒球磨机。

优选的，上述废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法步骤E中，所述分散球磨时间为2～4h。

优选的，上述废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法步骤E中，所述干燥温度为50～75℃。

优选的，上述废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法步骤F中，所述分散循环料、瓷球、去离子水、三硅酸镁按质量比为1﹕3～5﹕0.5～0.8﹕0.03～0.05。

优选的，上述废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法步骤F中，所述砂磨采用砂磨机。

优选的，上述废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法步骤F中，所述瓷球为氧化铍瓷球或氧化锆瓷球。更优选为氧化锆瓷球。进一步的，所述氧化锆瓷球的直径为0.5～1mm。

优选的，上述废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法步骤F中，先将除瓷球以外的三种原料混合30min～1h，再加入瓷球进行砂磨。

优选的，上述废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法步骤F中，所述砂磨的时间为1～2h。

优选的，上述废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法步骤F中，所述干燥采用喷雾干燥的方式。进一步的，喷雾干燥入口温度250～300℃，出口温度100～120℃。

本发明方法以废旧氧化铍陶瓷件为原料，通过分选、清洗、球磨、细磨、煅烧除杂、分散球磨、砂磨工序制备得到了氧化铍瓷粉，制备得到的氧化铍瓷粉可直接用于后续制备氧化铍陶瓷。本发明方法克服了目前氧化铍瓷粉制备过程中金属球磨、强酸酸洗、制备周期长、有毒有害物质排放过多、材料利用率低、制备瓷料烧结温度过高等问题，既实现了氧化铍陶瓷材料的循环利用，且循环制备过程不会产生固体废弃物、有害粉尘、废水等对环境有害物质，又实现了氧化铍陶瓷的绿色制造。本发明所得氧化铍瓷粉制备氧化铍陶瓷产品整体性能良好，能够满足军民两用大功率电子器件、热处理系统对氧化铍陶瓷高性能、高可靠性的发展需求，具有较强实用价值。

本发明方法所得氧化铍瓷粉可经过干压、注射、流延成型氧化铍陶瓷产品，通过烧结助剂三硅酸镁的添加使得氧化铍瓷粉的烧结温度较传统工艺1750℃以上降低到1680℃，与正常氧化铍陶瓷烧结温度相当。本发明方法所生产的氧化铍陶瓷产品热学性能、力学性能、电学性能良好，能够满足目前大多数微电子、电真空、光电子领域对高导热特种陶瓷的性能要求，市场潜力巨大。

具体实施方式

本发明废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法，包括以下步骤：

A、氧化铍废旧瓷件的筛选、清洗：

(a)、对收集后的氧化铍废旧瓷件进行人工筛选，将瓷体中有有色杂质的坯件选出剔除，剩余的备用；

(b)、将筛选后的瓷件坯体放入振动光饰机中，加入光饰介质，再加入自来水浸没瓷件及光饰介质，进行瓷件振动清洗作业，将废旧瓷件表面可能附着的油污、灰尘、刚玉颗粒等有害杂质祛除，用漏勺捞出振动清洗后废旧瓷件坯体，并过滤掉光饰介质，再放入自来水中涮洗(来回摆动清洗)2～3次，最后将瓷件坯体倒入塑料篮框中，晾干备用；

B、瓷件的球磨：

瓷件坯体晾干后，按照瓷件坯体﹕氧化铍瓷球﹕去离子水＝1﹕1﹕0.5～1的比例称取相关物质，放入滚筒球磨机中进行球磨处理，球磨时间72～120h，球磨后的瓷件浆料用100～200目的筛网进行过筛处理，过筛处理的浆料备用；

C、细磨处理：

将过筛的瓷件浆料倒入搅拌球磨机中，加入浆料质量3～5倍的直径为Φ5～Φ10mm瓷球，球磨时间为1～3h，球磨后的浆料进行粒度检测，浆料D50应控制在1～2μm之间，球磨后的浆料采用烘箱烘干得到循环瓷料；

D、高温煅烧

将步骤C得到的循环瓷料放入承烧钵，在氧化气氛窑炉中，在最终温度为1100℃～1200℃的情况下进行煅烧，烧掉球磨及搅拌球磨过程引入的各种高温挥发性杂质；

E、分散球磨

(a)、将煅烧后的料块用颚式破碎机进行预破碎处理，破碎成1～3cm的小料团；

(b)、按照质量比煅烧后循环料小料团﹕瓷球﹕酒精(乙醇质量浓度为99％以上)＝1﹕3～5﹕0.5～1的比例称取对应物质，再次放入滚筒球磨机中进行分散球磨，分散球磨时间2～4h，分散球磨至D50为1～1.5μm，分散球磨后的粉料放入烘箱烘干备用，为分散循环料；

F、砂磨

(a)、分散磨烘干后的粉料取出，按照质量比分散循环料：瓷球：去离子水：三硅酸镁＝1﹕3～5﹕0.5～0.8﹕0.03～0.05的比例称取对应物质，瓷球放入砂磨机中，其余各物质先在搅拌桶中混合搅拌30min～1h，然后将搅拌后的循环料浆料倒入砂磨机中进行砂磨，砂磨1～2h，砂磨后的浆料粒度控制在0.5～1μm之间；

(b)、砂磨后的浆料放出后通过喷雾干燥的形式进行干燥，并收集粉体，得到的粉体即为氧化铍瓷粉，可直接用于氧化铍陶瓷的成型，进行产品生产；其中，球磨和细磨设备内衬材质为高分子材料。

本发明方法中，由于球磨直接把陶瓷磨成浆料，磨损很厉害，可能会将设备内衬材料磨损到浆料中，从而污染浆料。本发明方法选择高分子材料作为球磨设备的内衬，即使内衬材料磨损带入到浆料中，也可通过后续的煅烧步骤除去。细磨虽然磨损程度没有球磨厉害，但也存在一定磨损，同样细磨设备的内衬也选择高分子材料。所述高分子材料为聚氨酯、橡胶或PVC等。

本发明方法步骤A中(b)，废旧坯件清洗所用的设备为振动光饰机。采用的光饰介质为氧化铝陶瓷。所述氧化铝陶瓷为直径1mm、长度10mm的氧化铝陶瓷瓷柱。光饰介质添加比例为坯件质量的10～20％。清洗时间为2～4h。

本发明方法步骤B中，球磨设备为滚筒球磨机。所述氧化铍瓷球直径为Φ30～Φ50mm。采用氧化铍瓷球也是为了保证在球磨过程中不引入其他杂质。球磨时间为72～120h。为了保证后续细磨能达到相应的粒度范围，球磨后浆料需要经过100～200尼龙筛网过滤。

本发明方法步骤C中，细磨设备为搅拌球磨机。所述瓷球为氧化铍瓷球或氧化锆瓷球。为了节约原料成本，优选氧化锆瓷球。进一步的，所述氧化锆瓷球的直径为Φ5～10mm。球磨时间为1～3h。

本发明方法步骤D中，煅烧所使用的窑炉为氧化或者空气气氛窑炉。窑炉的最高温度为1100～1200℃，保温时间2～4h。通过高温煅烧的方式除去球磨及细磨过程中引入的高分子材料。

本发明方法步骤E中(a)，为了保证浆料不掺入杂质，破碎设备的破碎头为氧化锆材质。具体破碎采用预破碎颚式破碎机。破碎后料团直径在1～3cm之间。

本发明方法步骤E中(b)，分散球磨设备内衬为陶瓷。进一步内衬为95％以上的氧化铝陶瓷。分散球磨采用滚筒球磨机。所述瓷球为氧化铍瓷球或氧化锆瓷球。为了节约原料成本，优选氧化锆瓷球。进一步的，所述氧化锆瓷球的直径为Φ5～10mm。采用工业酒精(质量浓度99％以上)作为分散剂。

本发明方法步骤E中(b)，酒精分散磨后采用烘箱烘干的方式得到循环粉料，烘箱烘干温度为50～75℃。

本发明方法步骤F中(a)，砂磨过程采用砂磨机进行。所述瓷球为氧化铍瓷球或氧化锆瓷球。为了节约原料成本，优选氧化锆瓷球。进一步的，所述氧化锆瓷球的直径Φ0.5～Φ1mm。去离子水作为分散剂。分析纯(AR)三硅酸镁作为后续的烧结助剂。

本发明方法步骤F中(b)，砂磨后的分散循环料采用喷雾干燥的方式干燥粉末。喷雾干燥入口温度250～300℃，出口温度100～120℃。

实施例1

筛选、剔除掉废旧瓷件坯体中瓷体有色杂质的部分，称取20kg坯件放入容量为60L光饰机中，再称取2kg(Φ1mm×10mm)的氧化铝陶瓷瓷柱倒入光饰机，再加入自来水浸没瓷件坯件与氧化铝瓷柱。开启光饰机振动器，振动清洗4h，清洗后用漏勺捞出，过滤瓷柱，再在自来水中来回摆动涮洗3次，最后将坯件放入塑料篮框中晾干。

将晾干后的瓷件，放入100L的聚氨酯内衬滚筒球磨机中，称取20kg去离子水，20kgΦ30mm的氧化铍瓷球放入滚筒球磨机中，开启滚筒球磨机，球磨120h后，打开球磨罐用200目的尼龙网布过滤浆料后得到球磨浆料38.4kg，将过滤的浆料倒100L的搅拌球磨机搅拌桶内，在搅拌桶中加入115.2kg的Φ5mm氧化锆瓷球，搅拌球磨1h后，球磨后粒度D50＝1.3μm，球磨的浆料放入不锈钢容器中，在120℃烘箱中烘干水分得到循环瓷料。

将烘干后的循环瓷料放入刚玉承烧钵中，在推板隧道窑进行高温煅烧，隧道窑最高温度1200℃，保温时间2h，煅烧后的粉料用氧化锆破碎头的颚式破碎机进行预破碎成直径为1-3cm的小料团备用。

称取预破碎后的小料团10kg，Φ5mm氧化锆瓷球30kg，工业酒精5kg，倒入20L95％氧化铝内衬的滚筒球磨机中进行分散磨，分散球磨4h后，浆料D50＝1.05μm，用不锈钢容器装酒精浆料，放入75℃烘箱烘干酒精得到分散循环料9.6kg。

将干燥分散后的循环料倒入搅拌桶中，称取480g分析纯的三硅酸镁、去离子水4.8kg倒入搅拌桶，搅拌30min，在砂磨机中加入Φ0.5mm氧化锆瓷球48kg，球磨1h，球磨后粒度为0.7μm。将球磨后的浆料用脱水速率为1kg/h的喷雾干燥机进行喷雾干燥，喷雾干燥机进口温度250℃，出口温度120℃，最终得到可以用于成型的氧化铍瓷粉。

将氧化铍瓷粉采用流延成型的方式制备成陶瓷基片，在1680℃进行烧结，烧结后进行透液检测，体积密度检测，并按照GJB3522A-2011的要求制备成1MHz介电常数、介质损耗正切值(tanδ)、抗击穿强度的样件，并进行测试。本实施例制作的样件为C1，C1相关性能见表1。

实施例2

筛选、剔除掉废旧瓷件坯体中瓷体有有色杂质的部分，称取20kg坯件放入容量为60L光饰机中，再称取4kg(Φ1mm×10mm)的氧化铝陶瓷瓷柱倒入光饰机，再加入自来水浸没瓷件坯件与氧化铝瓷柱。开启光饰机振动器，振动清洗2h，清洗后用漏勺捞出，过滤瓷柱，再在自来水中来回摆动涮洗3次，最后将坯件放入塑料篮框中晾干。

将晾干后的瓷件，放入100L的聚氨酯内衬滚筒球磨机中，称取10kg去离子水，20kgΦ50mm的氧化铍瓷球放入滚筒球磨机中，开启滚筒球磨机，球磨72h后，打开球磨罐用200目的尼龙网布过滤浆料后得到球磨浆料28.5kg，将过滤的浆料倒100L的搅拌球磨机搅拌桶内，在搅拌桶中加入142.5kg的Φ10mm氧化锆瓷球，搅拌球磨1h后，球磨后粒度D50＝1.09μm，球磨的浆料放入不锈钢容器中，在120℃烘箱中烘干水分得到循环瓷料。

将烘干后的循环瓷料放入刚玉承烧钵中，在推板隧道窑进行高温煅烧，隧道窑最高温度1100℃，保温时间4h，煅烧后的粉料用氧化锆破碎头的颚式破碎机进行预破碎成直径为1-3cm的小料团备用。

称取预破碎后的小料团10kg，Φ10mm氧化锆瓷球30kg，工业酒精10kg，倒入20L95％氧化铝内衬的滚筒球磨机中进行分散磨，分散球磨2h，浆料D50＝1.48μm，用不锈钢容器装酒精浆料，放入50℃烘箱烘干酒精得到分散循环料9.5kg。

将干燥分散后的循环料倒入搅拌桶中，称取285g分析纯的三硅酸镁、去离子水7.6kg倒入搅拌桶，搅拌1h，在砂磨机中加入Φ1mm氧化锆瓷球28.5kg，球磨2h，球磨后粒度为0.58μm。将球磨后的浆料用脱水速率为1kg/h的喷雾干燥机进行喷雾干燥，喷雾干燥机进口温度300℃，出口温度100℃，最终得到可以用于成型的氧化铍瓷粉。

将氧化铍瓷粉采用流延成型的方式制备成陶瓷基片，在1680℃进行烧结，烧结后进行透液检测，体积密度检测，并按照GJB3522A-2011的要求制备成1MHz介电常数、介质损耗正切值(tanδ)、抗击穿强度的样件，并进行测试。

本实施例制作的样件为C2，C2相关性能见表1。

对比例1

筛选、剔除掉废旧瓷件坯体中瓷体有有色杂质的部分，称取20kg坯件放入容量为60L光饰机中，再称取2kg(Φ1mm×10mm)的氧化铝陶瓷瓷柱倒入光饰机，再加入自来水浸没瓷件坯件与氧化铝瓷柱。开启光饰机振动器，振动清洗4h，清洗后用漏勺捞出，过滤瓷柱，再在自来水中来回摆动涮洗3次，最后将坯件放入塑料篮框中晾干。

将晾干后的瓷件，放入100L的聚氨酯内衬滚筒球磨机中，称取20kg去离子水，20kgΦ30mm的氧化铍瓷球放入滚筒球磨机中，开启滚筒球磨机，球磨120h后，打开球磨罐用200目的尼龙网布过滤浆料后得到球磨浆料38.5kg，将过滤的浆料倒100L的搅拌球磨机搅拌桶内，在搅拌桶中加入115.5kg的Φ5mm氧化锆瓷球，搅拌球磨2h后，球磨后粒度D50＝1.16μm，球磨的浆料放入不锈钢容器中，在120℃烘箱中烘干水分得到循环瓷料。

将烘干后的循环瓷料放入刚玉承烧钵中，在推板隧道窑进行高温煅烧，隧道窑最高温度1200℃，保温时间2h，煅烧后的粉料用氧化锆破碎头的颚式破碎机进行预破碎成直径为1-3cm的小料团备用。

称取预破碎后的小料团10kg，Φ5mm氧化锆瓷球30kg，工业酒精5kg，倒入20L95％氧化铝内衬的滚筒球磨机中进行分散磨，分散球磨4h后，浆料D50＝1.08μm，用不锈钢容器装酒精浆料，放入75℃烘箱烘干酒精得到分散循环料9.5kg。

将干燥分散后的循环料倒入搅拌桶中，称取480g分析纯的三硅酸镁、去离子水4.8kg倒入搅拌桶，搅拌30min，搅拌后直接浆料用脱水速率为1kg/h的喷雾干燥机进行喷雾干燥，喷雾干燥机进口温度250℃，出口温度120℃，最终得到可以用于成型的氧化铍瓷粉。

将氧化铍瓷粉采用流延成型的方式制备成陶瓷基片，在1680℃进行烧结，烧结后进行透液检测，体积密度检测，并按照GJB3522A-2011的要求制备成1MHz介电常数、介质损耗正切值(tanδ)、抗击穿强度的样件，并进行测试。

本例子制作的样件为C3，C3相关性能见表1。

对比例2

筛选、剔除掉废旧瓷件坯体中瓷体有有色杂质的部分，称取20kg坯件放入容量为60L光饰机中，再称取4kg(Φ1mm×10mm)的氧化铝陶瓷瓷柱倒入光饰机，再加入自来水浸没瓷件坯件与氧化铝瓷柱。开启光饰机振动器，振动清洗2h，清洗后用漏勺捞出，过滤瓷柱，再在自来水中来回摆动涮洗3次，最后将坯件放入塑料篮框中晾干。

将晾干后的瓷件，放入100L的聚氨酯内衬滚筒球磨机中，称取10kg去离子水，20kgΦ50mm的氧化铍瓷球放入滚筒球磨机中，开启滚筒球磨机，球磨72h后，打开球磨罐用200目的尼龙网布过滤浆料后得到球磨浆料28.5kg，将过滤的浆料倒100L的搅拌球磨机搅拌桶内，在搅拌桶中加入142.5kg的Φ10mm氧化锆瓷球，搅拌球磨2h后，球磨后粒度D50＝1.03μm，球磨的浆料放入不锈钢容器中，在120℃烘箱中烘干水分得到循环瓷料。

将烘干后的循环瓷料放入刚玉承烧钵中，在推板隧道窑进行高温煅烧，隧道窑最高温度1100℃，保温时间4h，煅烧后的粉料用氧化锆破碎头的颚式破碎机进行预破碎成直径为1-3cm的小料团备用。

称取预破碎后的小料团10kg，Φ10mm氧化锆瓷球30kg，工业酒精10kg，倒入20L95％氧化铝内衬的滚筒球磨机中进行分散磨，分散球磨2h后，浆料D50＝1.45μm，用不锈钢容器装酒精浆料，放入50℃烘箱烘干酒精得到分散循环料9.5kg。

将干燥分散后的循环料倒入搅拌桶中，去离子水7.6kg倒入搅拌桶，搅拌1h，在砂磨机中加入Φ1mm氧化锆瓷球28.5kg，球磨2h，球磨后粒度为0.51μm。将球磨后的浆料用脱水速率为1kg/h的喷雾干燥机进行喷雾干燥，喷雾干燥机进口温度300℃，出口温度100℃，最终得到可以用于成型的氧化铍瓷粉。

将氧化铍瓷粉采用流延成型的方式制备成陶瓷基片，在1680℃进行烧结，烧结后进行透液检测，体积密度检测，并按照GJB3522A-2011的要求制备成1MHz介电常数、介质损耗正切值(tanδ)、抗击穿强度的样件，并进行测试。本例子制作的样件为C4，相关性能见表1。

表1

Claims (8)

1.废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、预处理：对废旧氧化铍瓷件进行挑选、清洗；

B、球磨：将步骤A预处理后的瓷件、氧化铍瓷球、去离子水混合球磨、过100～200目筛，取筛下物备用；

C、细磨：将筛下物、瓷球混合球磨至D50为1～2μm，干燥得到循环瓷料；

D、煅烧：将循环瓷料在1100～1200℃下煅烧；

E、分散球磨：破碎步骤D煅烧后的物料得到料团，将料团、瓷球、乙醇混合进行分散球磨至D50为1～1.5μm，干燥得到分散循环料；所述乙醇质量浓度为99％以上；

F、砂磨：将分散循环料、瓷球、去离子水、三硅酸镁混合砂磨至粒度为0.5～1μm，干燥得到氧化铍瓷粉；其中，球磨和细磨设备内衬材质为高分子材料。

2.根据权利要求1所述的废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法，其特征在于：所述高分子材料为聚氨酯、橡胶或PVC等。

3.根据权利要求1或2所述的废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法，其特征在于：步骤A中，至少满足以下任意一项：

所述清洗采用光饰介质和水混合清洗；进一步的，所述光饰介质为氧化铝陶瓷；更进一步的，所述光饰介质为直径1mm、长度10mm的氧化铝陶瓷瓷柱；

所述光饰介质的添加量为瓷件质量的10～20％；

所述清洗的时间为2～4h。

4.根据权利要求1～3任一项所述的废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法，其特征在于：步骤B中，至少满足以下任意一项：

所述瓷件、氧化铍瓷球、去离子水按质量比为1﹕1﹕0.5～1；

所述氧化铍瓷球的直径为30～50mm；

所述球磨的时间为72～120h。

5.根据权利要求1～4任一项所述的废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法，其特征在于：步骤C中，至少满足以下任意一项：

所述瓷球为氧化锆瓷球或氧化铍瓷球；优选为氧化锆瓷球；进一步的，所述氧化锆瓷球的直径为5～10mm；

所述瓷球加入量为筛下物质量的3～5倍；

所述球磨的时间为1～3h。

6.根据权利要求1～5任一项所述的废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法，其特征在于：步骤D中，所述在1100～1200℃下煅烧的时间为2～4h。

7.根据权利要求1～6任一项所述的废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法，其特征在于：步骤E中，至少满足以下任意一项：

所述破碎采用的破碎头为氧化锆材质；

所述破碎成1～3cm料团；

所述料团、瓷球、乙醇按质量比为1﹕3～5﹕0.5～1；

所述瓷球为氧化锆瓷球或氧化铍瓷球；更优选为氧化锆瓷球；进一步的，所述氧化锆瓷球的直径为5～10mm；

所述分散球磨设备内衬为陶瓷；进一步的，设备内衬为95％以上的氧化铝陶瓷；

所述分散球磨时间为2～4h；

所述干燥温度为50～75℃。

8.根据权利要求1～7任一项所述的废旧氧化铍陶瓷制备氧化铍瓷粉的方法中，其特征在于：步骤F中，至少满足以下任意一项：

所述分散循环料、瓷球、去离子水、三硅酸镁按质量比为1﹕3～5﹕0.5～0.8﹕0.03～0.05；

所述瓷球为氧化铍瓷球或氧化锆瓷球；更优选为氧化锆瓷球；进一步的，所述氧化锆瓷球的直径为0.5～1mm；

先将除瓷球以外的三种原料混合30min～1h，再加入瓷球进行砂磨；

所述砂磨的时间为1～2h；

所述干燥采用喷雾干燥的方式；进一步的，喷雾干燥入口温度250～300℃，出口温度100～120℃。