发明内容
本发明的目的在于提供一种制作工艺简单、成本低廉、工作效率高的陶瓷烧结碳化硅颗粒磨块及其制作方法,以克服现有技术中的不足之处。
发明内容
按此目的设计的一种陶瓷烧结碳化硅颗粒磨块的制作方法,其特征在于所述的陶瓷烧结碳化硅颗粒磨块的制作包括陶瓷颗粒块的制备和磨块的制备:
陶瓷颗粒块的制备包括以下几个方面:
1)配料:
采用与瓷质地砖相近的陶瓷熔块做结合剂,将陶瓷熔块用球磨机研磨成粉,与碳化硅微粉按一定比例混合,用糊精粉做粘结剂;它们之间的重量比为:
陶瓷熔块∶碳化硅∶糊精=1~1.1∶7~9∶0.3~0.5;
用搅拌机将以上混合料搅拌均匀;
2)成型:
将上述混合料注入陶瓷颗粒块成型模具内,通过压力机将其压制成型,其中压力机采用200吨左右的半自动压机,压机的压强控制在3~4兆帕左右;
根据产品的需要,采用不同的模具,可得到各种形状及不同规格的陶瓷颗粒块,
陶瓷颗粒块截面为三角形、四边形、圆形、椭圆形或其它多边形与弧形的结合,或弧形与弧形的结合;
3)烧结:
将上述成型的陶瓷颗粒块送到焙烧室内进行烧制,温度控制在1000℃~1100℃之间,保温3~5小时,最后得到洛氏硬度在60~90范围内的陶瓷颗粒块;
磨块的制备:
将上述得到的陶瓷颗粒块按整个磨块的一定的重量百分比加入投放到磨块模具内,
投放时,先预铺一层制作普通碳化硅磨块的浆料,然后放上陶瓷颗粒块,陶瓷颗粒块之间间隔布置,上下层陶瓷颗粒块之间用普通碳化硅磨块的浆料进行间隔;
普通碳化硅磨块的浆料事先搅拌均匀,浆料中主要包括氯镁水泥、碳化硅和适量水
其中各组分的重量比:氯镁水泥65~80,碳化硅12~20,陶瓷颗粒块10~20,
磨块成型后,将整个模具放入烘房中,在40°~65°的温度下放置1~2天,以促进磨块自身反应,出烘房后,停置5~7天,即可投入使用。
上述的磨块的制备:进行物料的投放时,先预铺一层制作普通碳化硅磨块的浆料,其厚度为2~15mm,然后在该层浆料的上面放上陶瓷颗粒块,陶瓷颗粒块之间间隔布置,相互之间的距离为5~50mm,陶瓷颗粒块距离磨块模具边缘的距离为3~12mm;在这层陶瓷颗粒块的上面再铺上一层普通碳化硅磨块的浆料,该层普通碳化硅磨块浆料的厚度为4~15mm,然后再于这层普通碳化硅磨块的浆料上面继续铺设陶瓷颗粒块;最后一层普通碳化硅磨块浆料的厚度为2~15mm;陶瓷颗粒块距离磨块本体边缘有一间隙,该间隙为2~10mm。上下两层陶瓷颗粒块可以在同一竖向位置设置,也可以相互错开设置,即上层的陶瓷颗粒块跨越下层两件陶瓷颗粒块或者设置在下层两件陶瓷颗粒块之间。
采用上述方法所获得的陶瓷烧结碳化硅颗粒磨块,包括碳化硅磨块本体,其结构特征在于本体内设置有增强耐磨性能,延长使用寿命的陶瓷颗粒块,陶瓷颗粒块分层设置在本体内。
上述的陶瓷颗粒块上下层在同一竖向位置设置;或于竖向相互错开设置。
上述的陶瓷颗粒块上层的陶瓷颗粒块跨越下层两件陶瓷颗粒块或者设置在下层两件陶瓷颗粒块之间。
上述的陶瓷颗粒块截面为三角形、四边形、圆形、椭圆形或其它多边形与弧形的结合,或弧形与弧形的结合。
上述的陶瓷颗粒块距离本体边缘有一间隙,该间隙为2~10mm。
上述的陶瓷颗粒块硬度为洛氏硬度在60~90之间。
本发明与传统陶瓷颗粒用糖衣机滚动成型的制作方法不同,经过糖衣机滚动成型的磨块只在其表面附着一层或多层陶瓷烧结碳化硅颗粒,颗粒的形状、硬度都不能得到很好的控制,因此产品的性能也容易产生波动,在实际使用中,极易脱落或者被剥离,造成使用寿命相当的短。本发明先通过压机将陶瓷颗粒块压制成型,直接制成强度稳定的,形状规则的陶瓷颗粒块,这样制得的陶瓷颗粒块强度更高,性能更稳定,对产品性能的改善所产生的影响也更大,同时,克服了产品性能波动大的缺点。然后将陶瓷颗粒块分层铺设在形成普通碳化硅磨块的浆料中,定型后送到烘烤室中成型。将该产品经过试用得出以下结果:通过调整陶瓷颗粒块的硬度,可从两方面改善磨具的性能:一是可获得比普通磨块切削力更强的产品;二是在保持磨块切削力不变的基础上,使用寿命比普通磨块延长了3~4倍,而综合生产成本只增加了50%,即产品性价比有大幅提高。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
本陶瓷烧结碳化硅颗粒磨块的制作方法,包括陶瓷颗粒块的制备和磨块的制备。
一、陶瓷颗粒块的制备包括以下几个步骤:
1)配料:采用与瓷质地砖相近的陶瓷熔块做结合剂,将陶瓷熔块用球磨机研磨成粉,与碳化硅微粉按一定比例混合,用糊精粉做粘结剂;它们之间的重量比为:陶瓷熔块∶碳化硅∶糊精=1~1.1∶7~9∶0.3~0.5;用搅拌机将以上混合料搅拌均匀;其中需要糊精量可以比照下述方法获得:先将30~40克糊精粉与100克水混和,加热至80~100度,成糊状后,冷却后备用,
2)成型:将上述混合料注入陶瓷颗粒块成型模具内,通过压力机将其压制成型,其中压力机采用200吨左右的半自动压机,压机的压强控制在3~4兆帕左右;根据产品的需要,采用不同的模具,可得到各种形状及不同规格的陶瓷颗粒块,陶瓷颗粒块截面为三角形、四边形、圆形、椭圆形或其它多边形与弧形的结合,或弧形与弧形的结合;见图1-图6中的陶瓷颗粒块2和3;
3)烧结:将上述成型的陶瓷颗粒块送到焙烧室内进行烧制,温度控制在1000℃~1100℃之间,保温3~5小时,最后得到洛氏硬度在60~90范围内的陶瓷颗粒块。
将按以上步骤获得的陶瓷颗粒块备用,下面进行磨块的制备。
二、磨块的制备:
将上述得到的陶瓷颗粒块按整个磨块的一定的重量比加入投放到磨块模具内,投放时,先预铺一层制作普通碳化硅磨块的浆料,然后放上陶瓷颗粒块,陶瓷颗粒块之间间隔布置,上下层陶瓷颗粒块之间用普通碳化硅磨块的浆料进行间隔;普通碳化硅磨块的浆料事先搅拌均匀,浆料中主要包括氯镁水泥、碳化硅和适量水其中各组分的重量百分比:氯镁水泥65~80,碳化硅12~20,陶瓷颗粒块10~20。
投放时,先预铺一层制作普通碳化硅磨块的浆料,其厚度为2~15mm,然后在该层浆料的上面放上陶瓷颗粒块,陶瓷颗粒块之间间隔布置,相互之间的距离为5~50mm,陶瓷颗粒块距离磨块模具边缘的距离为3~12mm,在这层陶瓷颗粒块的上面再铺上一层普通碳化硅磨块的浆料,该层普通碳化硅磨块浆料的厚度为4~15mm,然后再于这层普通碳化硅磨块的浆料上面继续铺设陶瓷颗粒块;最后一层普通碳化硅磨块浆料的厚度为2~15mm;上下两层陶瓷颗粒块可以在同一竖向位置设置,也可以相互错开设置,即上层的陶瓷颗粒块跨越下层两件陶瓷颗粒块或者设置在下层两件陶瓷颗粒块之间,见图1-图6。其中,陶瓷颗粒块距离磨块本体边缘有一间隙,该间隙为2~10mm。
磨块成型后,将整个模具放入烘房中,在40°~65°的温度下放置1~2天,以促进磨块自身反应,出烘房后,停置5~7天,即可投入使用。
使用时,随着抛光过程的进行,磨块本体被逐渐消耗,露出镶嵌在本体内的陶瓷颗粒块,由于陶瓷颗粒块更加牢固,从而增强耐磨性能,延长使用寿命。
我们做了一批46#、60#、80#号的实验品。将陶瓷颗粒料压制成长方块状,尺寸为38×20×8;在设定烧成温度曲线下烧成,每个陶瓷块重量为15克;每个磨具中分三层均匀加入12个陶瓷块,成型、养护后即得成品。将成品拿到抛光线试用,在相同条件下,耐磨时间可达5~8小时;而原有普通磨具耐磨时间只有1~2小时。