CN1403405A - 氧化锆增韧氧化铝陶瓷纺织瓷件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种氧化锆增韧氧化铝陶瓷纺织瓷件的制造方法，包括下列步骤：(1)、选择原料并按原料重量百分比称量各组分原料，经球磨机研磨成粉料；(2)、加入粘合剂混合搅拌形成混合料；(3)、成型纺织瓷件坯体；(4)、进行适当的修整加工；(5)、高温烧结；(6)、最后进行研磨抛光，形成纺织瓷件成品。本发明方法制成的氧化锆增韧氧化铝陶瓷纺织瓷件，不仅大大提高了纺织瓷件的耐磨性能和剪切强度，该纺织瓷件使用寿命长，而且能有效地提高纤维和纺织品的质量。

Description

氧化锆增韧氧化铝陶瓷纺织瓷件的制造方法
技术领域：
本发明与纺织件有关，特别是一种氧化锆增韧氧化铝陶瓷纺织瓷件的制造方法。
背景技术：
目前纺织机械的纺织件，例如纺丝的导丝件，剪切件等大多是用金属制成的，这种金属纺件耐磨性能不能满足高速纺机的要求。
发明内容：
本发明要解决的技术问题就是克服现有金属纺织件的缺陷，提供一种氧化锆增韧氧化铝陶瓷纺织瓷件的制造方法，以适应高速纺机对纺织件的性能要求。
本发明的技术解决方案如下：
一种氧化锆增韧氧化铝陶瓷纺织瓷件的制造方法，包括下列步骤：
(1)、选择原料并按原料重量百分比称量各组分原料，经球磨机研磨成粉料；
(2)、加入粘合剂混合搅拌形成混合料；
(3)、成型纺织瓷件坯体；
(4)、进行适当的修整加工；
(5)、高温烧结，其烧结温度为1620±20℃，烧结时间为3～8小时；
(6)、最后进行研磨抛光，形成纺织瓷件成品。
所述的原料由下列成份构成：
    成份     Wt％
    基体材料     氧化铝     66.5～90.7
    增韧材料     氧化锆     8～25
    辅料     碳酸钙     0.5～4
    辅料     二氧化硅     0.5～3.5
    辅料     氧化镁     0.3～1
所述的粘合剂是一种固体石蜡烃、蜂蜡或脂肪酸脂类高分子材料，其添加量为12～14wt％。
所述的纺织瓷件坯体的成型，对复杂形状的小件坯体采用混合料注射成型，对简单形状的大件采用混合料等静压成型。
注射成型的坯体，在高温烧结前，应先在高于1000℃的高温炉中经5～10小时的脱蜡处理。
本发明的进步效果是：
1、氧化锆增韧氧化铝陶瓷是一种改性氧化铝陶瓷，由于在氧化铝基体中均匀分布有稳定的氧化锆粒子，该材料在高温烧结后冷却过程中生成亚稳态四方相的氧化锆粒子处于束缚状态，在外力作用下产生裂纹，部分束缚力被释放，四方相向单斜相转变并发生体积膨胀，相变和伴随的体积膨胀过程，除消耗能量外，还在主裂纹作用区产生压应力，阻止裂纹的扩展，从而表现出增韧的效果，与普通氧化铝陶瓷相比，其断裂韧性KIC提高约30％，表现出良好的耐磨性能和剪切强度；
2、摩擦系数仅为氧化铝陶瓷的2/3。
附图说明：
图1、图2、图3分别为异型导丝器瓷件的AA、BB、CC剖视图。
具体实施方式：
现以小型导丝器为例，说明本发明的制造方法。
本发明氧化锆增韧氧化铝陶瓷纺织瓷件的制造方法，包括下列步骤：
(1)、选择原料并按原料重量百分比称量各组分原料，经球磨机研磨成粉料其粒度控制在2μm以下；
(2)、加入粘合剂混合搅拌形成混合料；
(3)、将混合料通过注射成型或等静压成型出纺织瓷件坯体；
(4)、晾干后进行适当的修整加工，包括车、削、钻；
(5)、高温烧结；
(6)、最后进行研磨抛光，形成纺织瓷件。
所述原料配方的具体实例如下：
成份                 Wt％
    例1     例2     例3
    氧化铝     90.7     80.7     66.5
    氧化锆     8     15     25
    碳酸钙     0.5     2     4
    二氧化硅     0.5     1.5     3.5
    氧化镁     0.3     0.8     1.0
经球磨和研磨成粒度＜2μm的粉料，加入粘合剂12～14wt％搅拌混合，形成混合料，采用注射成型工艺，制成异型导丝器坯体，如图1、图2、图3所示，晾干后，通过车、削、钻等工序对坯体进行必要的加工；然后置于高温炉中，升温，在大于1000℃条件下先进行5～8小时脱蜡处理，再将炉温升高至1620±20℃，烧结3小时，然后降温出炉；对毛坯进行磨削、研磨、抛光的精密加工，制成合格的异型导丝器瓷件。
对简单形状的大件的纺织瓷件的坯体，采用等静压成型即可。
采用上述方法制造的纺织瓷件，经初步测试，其性能比普通氧化铝瓷件有了很大的提高：
断裂韧性KIC由3.5提高到4.95，增加30％，维氏硬度达HV1264，抗扩强度322Mpa，摩擦系数是普通氧化铝陶瓷件的2/3，制成导丝器用于纺织，棉纱线的强度提高12％，棉纱线的毛羽率下降15％，使用寿命由3个月提高到2年，大大减少了纺机的维修时间和费用。

Claims (5)

1、一种氧化锆增韧氧化铝陶瓷纺织瓷件的制造方法，其特征在于包括下列步骤：
(1)、选择原料并按原料重量百分比称量各组分原料，经球磨机研磨成粉料；
(2)、加入粘合剂混合搅拌形成混合料；
(3)、成型纺织瓷件坯体；
(4)、进行适当的修整加工；
(5)、高温烧结，其烧结温度为1620±20℃，烧结时间为3～8小时；
(6)、最后进行研磨抛光，形成纺织瓷件成品。
2、根据权利要求1所述的纺织瓷件的制造方法，其特征在于所述的原料由下列成份构成：     成份     Wt％     基体材料     氧化铝     66.5～90.7     增韧材料     氧化锆     8～25     辅料     碳酸钙     0.5～4     辅料     二氧化硅     0.5～3.5     辅料     氧化镁     0.3～1
3、根据权利要求1所述的纺织瓷件的制造方法，其特征在于所述的粘合剂是一种固体石蜡烃、蜂蜡或脂肪酸脂类高分子材料，其添加量为12～14wt％。
4、根据权利要求1所述的纺织瓷件的制造方法，其特征在于所述的纺织瓷件坯体的成型，对复杂形状的小件坯体采用混合料注射成型，对简单形状的大件采用混合料等静压成型。
5、根据权利要求1所述的纺织瓷件的制造方法，其特征在于对于注射成型的坯体，在高温烧结前，应先在高于1000℃的高温炉中经5～8小时的脱蜡处理。
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