CN1347853A - 透明氧化铝陶瓷导丝器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种透明氧化铝陶瓷导丝器及其制造方法,包括氧化铝、烧结剂、塑化剂、润滑剂、上色剂等成份,采用按烧结剂、塑化剂、润滑剂配好料,加入氧化铝粉末并加热、混合制成成型坯料,成型,素烧排塑,修整半成品、高温烧结,后加工成品等步骤,产品具有晶粒细微、致密透光、超硬耐磨、表面光滑、无明显气孔等特点。

Description

透明氧化铝陶瓷导丝器及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种透明氧化铝陶瓷导丝器及其制造方法。
背景技术
随着化纤工业的进一步发展，对化纤导丝器类的纺织陶瓷制品的材料硬度、耐磨性要求越来越高了。
发明内容
本发明的目的是：提供一种具有超硬、耐磨的透明无色或有色氧化铝陶瓷导丝器。
本发明的又一目的是：提供一种具有超硬、耐磨的透明无色或有色氧化铝陶瓷导丝器的制造方法。
本发明的技术方案是：
一种透明氧化铝陶瓷导丝器，主要包括下列成份：
(1)氧化铝  100
(2)烧结剂  0.01--7
(3)塑化剂  8--35
(4)润滑剂  0.2--15。
上述成份中还可以加入
(1)上色剂  0.01--2；
所述烧结剂为氧化镁(MgO)、氧化钇(Y2O3)、氧化铍(BeO)、氧化钙(CaO)、氧化镧(La2O3)、氧化锆(ZrO)、氧化钍(ThO2)、氧化钡(BaO)、氧化铌(Nb2O5)、镁化合物、锆化合物的一种或多种复合；
所述塑化剂为石腊、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、醋酸纤维素、丙烯酸类对脂、聚乙烯醇、酞酸乙酯、酞酸二丁酯、酞酸二辛酯、脂肪酸酯的一种或多种复合；
所述润滑剂为油酸、蜂腊、硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸铝、硬酯酸镁、硬酯酸二甘酯、PAN粉、矿物油、植物油、动物油的一种或多种复合。
所述上色剂为氧化钛(TiO2)、氧化铬(Cr2O3)、氧化钴(CoO)、氧化锰(MnO2)、氧化铁(Fe2O3)的一种或多种复合。
一种透明氧化铝陶瓷导丝器的制造方法，主要包括下列步骤：
(1)按烧结剂、塑化剂、润滑剂配好料；
(2)加入氧化铝粉末并加热、混合制成成型坯料；
(3)成型；
(4)素烧排塑；
(5)修整半成品、高温烧结；
(6)后加工成品。
所述步骤(3)采用注射成型或热压铸成型工艺。
所述步骤(4)中的素烧排塑工艺可埋入排塑剂中、低温慢速进行，温度不超过1100℃。
所述步骤(5)中的高温烧结工艺可在大气压的氢气或真空条件下进行，温度为1580--1880℃。
本发明人在多年从事氧化铝陶瓷的生产中，研究出多元氧化物复合添加剂的工艺方法。
多元氧化物复合添加剂由二类氧化物添加剂复合组成：
一类为促进烧结、结晶细微的烧结剂；
一类为制作透明有色氧化铝陶瓷的上色剂。
进一步研究出多元氧化物复合功能粘结剂(增塑剂)，多元氧化物复合功能粘结剂(增塑剂)由四类不同功能的添加剂复合组成：
一.促进烧结、结晶细微的烧结剂；
二.制作透明有色氧化铝陶瓷的上色剂；
三.便于粘合热塑成型易排塑的塑化剂；
四.增加材料表面活性的润滑剂。
采用多元氧化物复合功能粘结剂(增塑剂)辅以特定的生产工艺方法，就可以突破目前透明氧化铝陶瓷生产工艺的局限，从而制得晶粒细微、致密透光、尽寸精确、形状复杂的透明无色、有色氧化铝纺织陶瓷制品，实现本发明。
多元氧化物复合添加剂由二类氧化物添加剂复合组成：
一.利于促进烧结、结晶细微的烧结剂：
MgO、Y2O3、BeO、CaO、La2O3、ZrO、ThO2、BaO、Nb2O5、镁化合物、锆化合物等。
二.制作有色陶瓷的上色剂：
TiO2、Cr2O3、CoO、MnO2、Fe2O3等。
多元氧化物复合功能粘结剂(增塑剂)由四类不同功能的添加剂复合组成：
一.利于促进烧结、结晶细微的烧结剂：
MgO、Y2O3、BeO、CaO、La2O3、ZrO、ThO2、BaO、Nb2O5、镁化合物、锆化合物等。
二.制作有色陶瓷的上色剂：
TiO2、Cr2O3、CoO、MnO2、Fe2O3等。
三.便于粘合热塑成型易排塑的塑化剂：
石腊、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、醋酸纤维素、丙烯酸类对脂、聚乙烯醇、酞酸二乙酯、酞酸二丁酯、酞酸二辛酯、脂肪酸酯。
四.增加材料表面活性的润滑剂：
油酸、蜂腊、硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸铝、硬酯酸镁、硬酯酸二甘酯、PAN粉、矿物油、植物油、动物油。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：用热压铸成型工艺制作透明粉红色氧化铝陶瓷导丝器。
采用下列配方：
(1)氧化铝(Al2O3) 100         主料
(2)氧化镁(MgO)      0.01--1    烧结剂
(3)氧化钍(ThO)      0.01--0.3  烧结剂
(4)氧化钙(CaO)      0.03--3.7  烧结剂
(5)氧化铬(Cr2O3) 0.1--2     上色剂
(6)石腊             8--25      塑化剂
(7)蜂腊             0.1--1     润滑剂
(8)油酸             0.1--1     润滑剂
采用下列工艺：
(1)按烧结剂、塑化剂、润滑剂配好料；
(2)加入氧化铝(Al2O3)粉末并加热、混合制成成型坯料；
(3)热压铸成型；
(4)埋入氧化铝或氧化镁排塑剂中、低温慢速进行素烧排塑，温度不超过1100℃，升温速度为：
100--300℃   10--30℃/小时  其中在200℃和250℃时保温2-3小时
300--500℃   30--50℃/小时
500--1000℃  100℃/小时
素烧时间为30--50小时；
(5)修整半成品，在大气压的氢气或真空条件下进行高温烧结，温度为1580--1880℃，最好为1650--1750℃，并于1450--1500℃时保温1小时；
(6)后加工成品。
实施例二：用注射成型工艺制作透明无色氧化铝陶瓷导丝器。
采用下列配方：
(1)氧化铝(Al2O3)    100        主料
(2)氧化钇(Y2O3)     0.01--1    烧结剂
(3)氧化镧(La2O3)    0.01--0.5  烧结剂
(4)氧化铍(BeO)        0.01--0.5  烧结剂
(5)聚乙烯             8--25      增塑剂
(6)聚丙烯             3--10      增塑剂
(7)40号油             3--10      润滑剂
(8)硬脂酸镁           1--15      润滑剂
采用下列工艺：
(1)按烧结剂、塑化剂、润滑剂配好料，装入塑料桶内，再加入同一类别的塑料球(如聚乙烯桶用聚乙烯球)滚磨均匀；
(2)加入氧化铝(Al2O3)粉末并加热、混合制成成型坯料；
(3)注射成型；
(4)埋入氧化铝或氧化镁排塑剂中、低温慢速进行素烧排塑，温度不超过1100℃，温升速度为：
100--300℃   10-30℃/小时  其中在200℃和250℃时保温2-3小时
300--500℃   30-50℃/小时
500--1000℃  100℃/小时
素烧时间为30-50小时；
(5)修整半成品，在大气压的氢气或真空条件下进行高温烧结，温度为1580--1880℃，最好为1650--1750℃，并于1450--1500℃时保温1小时；
(6)后加工成品。
本发明的透明氧化铝陶瓷导丝器与现有的氧化铝陶瓷导丝器主要性能比较：
                      密度    硬度    抗拉强度    透光率
                              HV      Mpa.25℃
透明氧化铝陶瓷导丝器  3.98    2050    430         50
普通氧化铝陶瓷导丝器  3.7     1200    105

Claims (10)

1.一种透明氧化铝陶瓷导丝器，主要包括下列成份：
(1)氧化铝  100
(2)烧结剂  0.01--7
(3)塑化剂  8--35
(4)润滑剂  0.2--15。
2.根据权利要求1所述的透明氧化铝陶瓷导丝器，其特征在于：所述导丝器还含有上色剂0.01--2。
3.根据权利要求1所述的透明氧化铝陶瓷导丝器，其特征在于：所述烧结剂为氧化镁(MgO)、氧化钇(Y2O3)、氧化铍(BeO)、氧化钙(CaO)、氧化镧(La2O3)、氧化锆(ZrO)、氧化钍(ThO2)、氧化钡(BaO)、氧化铌(Nb2O5)、镁化合物、锆化合物的一种或多种复合。
4.根据权利要求1所述的透明氧化铝陶瓷导丝器，其特征在于：所述塑化剂为石腊、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、醋酸纤维素、丙烯酸类对脂、聚乙烯醇、酞酸二乙酯、酞酸二丁酯、酞酸二辛酯、脂肪酸酯的一种或多种复合。
5.根据权利要求1所述的透明氧化铝陶瓷导丝器，其特征在于：所述润滑剂为油酸、蜂腊、硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸铝、硬酯酸镁、硬酯酸二甘酯、PAN粉、矿物油、植物油、动物油的一种或多种复合。
6.根据权利要求2所述的透明氧化铝陶瓷导丝器，其特征在于：所述上色剂为氧化钛(TiO2)、氧化铬(Cr2O3)、氧化钴(CoO)、氧化锰(MnO2)、氧化铁(Fe2O3)的一种或多种复合。
7.一种透明氧化铝陶瓷导丝器的制造方法，主要包括下列步骤：
(1)按烧结剂、塑化剂、润滑剂配好料；
(2)加入氧化铝粉末并加热、混合制成成型坯料；
(3)成型；
(4)素烧排塑；
(5)修整半成品、高温烧结；
(6)后加工成品。
8.根据权利要求7所述的透明氧化铝陶瓷导丝器的制造方法，其特征在于：所述步骤(3)采用注射成型或热压铸成型工艺。
9.根据权利要求7所述的透明氧化铝陶瓷导丝器的制造方法，其特征在于：所述步骤(4)中的素烧排塑工艺可埋入排塑剂中、低温慢速进行，温度不超过1100℃。
10.根据权利要求7所述的透明氧化铝陶瓷导丝器的制造方法，其特征在于：所述步骤(5)中的高温烧结工艺可在大气压的氢气或真空条件下进行，温度为1580--1880℃。
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