CN112794733A - 一种锆膜研磨材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种锆膜研磨材料的制备方法，属于磨料技术领域，具体步骤在于：将低钠氧化铝熔融，经水冷却后得块状氧化铝晶体；将块状氧化铝晶体经辊破、鄂破机进行破碎，筛分；将质量比为0.5:5~1.5:5的氧化锆和软水混合均匀，经湿法球磨得氧化锆母液，然后将氧化锆母液均匀涂敷在氧化铝颗粒表面；将涂有氧化锆母液的氧化铝颗粒经200℃进行烧结，得锆膜氧化铝颗粒；将烧结后的锆膜氧化铝颗粒送天然气隧道窑中经1300℃煅烧进行回火；成品在筛分车间采用负压上料，经风洗后，再筛分、包装和储存，本发明在氧化铝表面均匀的覆盖一层锆膜，生产工艺简单，对周围环境的影响较小，且亲水性、韧性等性能优异。
Description
技术领域
本发明属于磨料技术领域，具体地，涉及一种锆膜研磨材料的制备方法。
背景技术
刚玉磨料是传统磨料中用量最大、磨具生产中的主要原材料。现有的刚玉磨料多为初步加工产品，性能表现不明显，且多用于低端磨具。现用的镀膜工艺在煅烧过程中由于使用的粘结剂在受热挥发会产生一定的有害气体，造成环境污染且对人体有害，粘结剂挥发会损害煅烧设备，提高了镀膜的生产成本，而且回火温度比较低，过程只为镀层覆盖，对性能的提升有限。
发明内容
为了解决现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种锆膜研磨材料的制备方法。采用本发明所述方法在氧化铝表面均匀的覆盖一层锆膜，生产工艺简单，过程中采用氧化锆粉末和软水混合，烧结过程中不产生有害气体，经过回火后氧化锆和氧化铝晶体颗粒表面微结合，亲水性、韧性和耐磨性能好。
为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：
一种锆膜研磨材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将低钠氧化铝投入电弧炉里在2200-2500℃进行熔融，经水冷却后得块状氧化铝晶体；
步骤二、将步骤一所得块状氧化铝晶体经辊破、鄂破机进行破碎，筛分成8#-220#的不同粒度的氧化铝颗粒；
步骤三、将氧化锆粉末和软水混合均匀，经过湿法球磨得氧化锆母液，然后将所述氧化锆母液通过雾化喷涂均匀涂敷在氧化铝颗粒表面；
步骤四、将涂有氧化锆母液的氧化铝颗粒经200℃进行烧结至水分完全挥发，得锆膜氧化铝颗粒；
步骤五、将步骤四所得锆膜氧化铝颗粒送天然气隧道窑中经1300℃煅烧进行回火；
步骤六、将经步骤五回火后的锆膜氧化铝颗粒成品在筛分车间采用负压上料，经风洗后，再筛分、包装和储存。
作为对上述方案的进一步优化，步骤三中所述氧化锆粉末和软水的质量比为0.5:5~1.5:5。
作为对上述方案的进一步优化，步骤四中所述烧结时间为20min。
作为对上述方案的进一步优化，步骤五中所述回火烧结的时间为50min。
有益效果：
采用本发明所述方法在氧化铝表面均匀的覆盖一层锆膜，生产工艺简单，对周围环境的影响较小。本发明采用氧化锆粉末和软水混合，在烧结过程中不产生有害气体，减少环境污染的同时降低了生产成本并且延长了设备的使用寿命；经过回火后氧化锆和氧化铝晶体颗粒表面微结合，使氧化铝颗粒具有更好的亲水性，更易在制造磨具时和胶体粘结，同时氧化锆和氧化铝的结合增加了氧化铝颗粒的强度，使其韧性更高更加耐磨。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
一种锆膜研磨材料的制备方法，具体操作如下：
步骤一、将低钠氧化铝投入电弧炉里在2300℃进行熔融，经水冷却后得块状氧化铝晶体；
步骤二、将块状氧化铝晶体通过辊破、鄂破机进行破碎，经直线筛筛分成8#-220#的不同粒度；
步骤三、将质量比为0.5:5的氧化锆和软水混合均匀，经湿法球磨机球磨得氧化锆母液，然后将氧化锆母液经雾化喷涂均匀涂覆在氧化铝颗粒表面；
步骤四、将涂有氧化锆母液的氧化铝颗粒经200℃余热炉进行烧结，烧结时间20分钟，至水份完全挥发，得锆膜氧化铝颗粒；
步骤五、将烧结后的锆膜氧化铝颗粒送天然气隧道窑中在1300℃进行回火烧结，烧结时间50min；
步骤六、将回火后的锆膜氧化铝成品在筛分车间采用负压上料，经风洗，洗去回火后磨料表面的附着物和多余的氧化锆。
步骤七、经过直线筛和旋振筛进行精细筛分得到符合国家粒度标准的各粒度砂。
实施例2
一种锆膜研磨材料的制备方法，具体操作如下：
步骤一、将低钠氧化铝投入电弧炉里在2300℃进行熔融，经水冷却后得块状氧化铝晶体；
步骤二、将块状氧化铝晶体通过辊破、鄂破机进行破碎，经直线筛筛分成8#-220#的不同粒度；
步骤三、将质量比为1:5的氧化锆和软水混合均匀，经湿法球磨机球磨得氧化锆母液，然后将氧化锆母液经雾化喷涂均匀涂覆在氧化铝颗粒表面；
步骤四、将涂有氧化锆母液的氧化铝颗粒经200℃余热炉进行烧结，烧结时间20分钟，至水份完全挥发，得锆膜氧化铝颗粒；
步骤五、将烧结后的锆膜氧化铝颗粒送天然气隧道窑中在1300℃进行回火烧结，烧结时间50min；
步骤六、将回火后的锆膜氧化铝成品在筛分车间采用负压上料，经风洗，洗去回火后磨料表面的附着物和多余的氧化锆。
步骤七、经过直线筛和旋振筛进行精细筛分得到符合国家粒度标准的各粒度砂。
实施例3
一种锆膜研磨材料的制备方法，具体操作如下：
步骤一、将低钠氧化铝投入电弧炉里在2300℃进行熔融，经水冷却后得块状氧化铝晶体；
步骤二、将块状氧化铝晶体通过辊破、鄂破机进行破碎，经直线筛筛分成8#-220#的不同粒度；
步骤三、将质量比为1.5:5的氧化锆和软水混合均匀，经湿法球磨机球磨得氧化锆母液，然后将氧化锆母液经雾化喷涂均匀涂覆在氧化铝颗粒表面；
步骤四、将涂有氧化锆母液的氧化铝颗粒经200℃余热炉进行烧结，烧结时间20分钟，至水份完全挥发，得锆膜氧化铝颗粒；
步骤五、将烧结后的锆膜氧化铝颗粒送天然气隧道窑中在1300℃进行回火烧结，烧结时间50min；
步骤六、将回火后的锆膜氧化铝成品在筛分车间采用负压上料，经风洗，洗去回火后磨料表面的附着物和多余的氧化锆。
步骤七、经过直线筛和旋振筛进行精细筛分得到符合国家粒度标准的各粒度砂。
根据实例生产对比，在同样产量下，使用本发明工艺过程中由于进行了一次烧结，过程中水气完全挥发，在回火过程中不再产生废气，有效的减少了对设备的损害。所得成品样品在电镜下观察发现，实施例1中膜层较薄，能有效覆盖，腹膜结合紧密不易脱落；实施例2中膜层均匀度相较其他两个实施例更好，膜层适中，腹膜结合紧密不易脱落，风洗过程中无明显氧化锆被洗出；实施例3膜层较厚，腹膜结合紧密不易脱落，在风洗过程中有明显氧化锆被洗出。
测得实施例1样品亲水性提高15%，实施例2亲水性提高35%，实施例3亲水性提高30%。
需要说明的是，以上所述的实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对本发明作出的一些非本质的改进和调整仍属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种锆膜研磨材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、将低钠氧化铝投入电弧炉里在2200-2500℃进行熔融，经水冷却后得块状氧化铝晶体；
步骤二、将步骤一所得块状氧化铝晶体经辊破、鄂破机进行破碎，筛分成8#-220#的不同粒度的氧化铝颗粒；
步骤三、将氧化锆粉末和软水混合均匀，经过湿法球磨得氧化锆母液，然后将所述氧化锆母液通过雾化喷涂均匀涂敷在氧化铝颗粒表面；
步骤四、将涂有氧化锆母液的氧化铝颗粒经200℃进行烧结至水分完全挥发，得锆膜氧化铝颗粒；
步骤五、将步骤四所得锆膜氧化铝颗粒送天然气隧道窑中经1300℃煅烧进行回火；
步骤六、将经步骤五回火后的锆膜氧化铝颗粒成品在筛分车间采用负压上料，经风洗后，再筛分、包装和储存。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤三中所述氧化锆粉末和软水的质量比为0.5:5~1.5:5。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤四中所述烧结时间为20min。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤五中所述回火烧结的时间为50min。
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