一种高性能高纯氧化铝陶瓷研磨球的制备方法技术

本发明专利技术涉及无机非金属材料技术领域，具体地说，涉及一种高性能高纯氧化铝陶瓷研磨球的制备方法。采用原晶粒度不大于500nm、纯度为99.9％‑99.999％的高纯氧化铝作为原料；先将高纯氧化铝粉料放入球磨机中湿法研磨，再用离心式喷雾干燥塔干燥，然后经成球机滚制成球，滚制球经抛光、阴干后，经推板窑烧制即得研磨球成品。本发明专利技术制备方式简单，制成的研磨球强度高、磨耗低；具体地说，本发明专利技术采用细晶高纯氧化铝作为原料，使烧成的研磨球晶粒细小，并在滚球机内通过特殊的滚制方式滚制成型，使研磨球内外一致，从而大大地提高了研磨球的强度，提高其耐磨性等机械性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能高纯氧化铝陶瓷研磨球的制备方法
本专利技术涉及无机非金属材料
，具体地说，涉及一种高性能高纯氧化铝陶瓷研磨球的制备方法。
技术介绍
高纯氧化铝系列主要用于LED人造蓝宝石晶体、高级陶瓷、PDP荧光粉、高压钠灯、新型发光材料、特殊陶瓷、高级涂层、三基色、催化剂及一些高性能材料，特别是锂电池隔膜用的高纯氧化铝粉料用量巨大。2014-2016年，全球和国内锂电池隔膜用的高纯纳米氧化铝用量的复合增长率分别为54％和256％，国内市场面临爆发式增长，需求量日益增长。预计2020年全球锂电池市场规模有望达到4500亿元，其中我国锂电池市场规模有望达到3000亿元。用于锂电池的高端高纯氧化铝的市场应用呈现稳定快速增长趋势。当前，高纯氧化铝在国内的中高端(4N以上及纳米尺度)市场由国外进口产品垄断，国内大部分产品集中在中低端市场。国内高纯氧化铝高端市场发展稳定和旺盛，市场巨大。国外产品质量高、性能优良，但价格昂贵，高端市场的巨大红利被国外企业独享。由于国内生产的高纯氧化铝研磨球磨耗高、强度低，在砂磨机中使用存在碎球问题，而且磨耗高，使用成本太大，所以，国内广泛使用的研磨球仍然是氧化锆球，又因为氧化锆球硬度低于氧化铝粉料，氧化锆球磨耗也高，导致高纯氧化铝粉料纯度下降严重。所以，生产一种高性能的高纯氧化铝研磨球，为高纯氧化铝粉料行业提供一种可用的高性能高纯氧化铝研磨球正是当务之急。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种高性能高纯氧化铝陶瓷研磨球的制备方法，以解决上述的技术问题。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种高性能高纯氧化铝陶瓷研磨球的制备方法，其特征在于：采用原晶粒度不大于500nm、纯度为99.9％-99.999％的高纯氧化铝作为原料；先将高纯氧化铝粉料加入球磨机中湿法研磨，再用离心式喷雾干燥塔干燥，然后经成球机滚制成球，滚制球在抛光、阴干后，经推板窑烧制即得研磨球成品。进一步地说，所述高性能高纯氧化铝陶瓷研磨球的制备方法，包括以下步骤：1、备料：选用原晶粒度不大于500nm、纯度为99.9％-99.999％的高纯氧化铝作为原料；2、研磨：将高纯氧化铝粉料加入球磨机内湿法研磨，制得料浆；3、干燥：采用离心式喷雾干燥塔将步骤2制得的料浆进行干燥，制得喷干粉；4、滚制成球：将步骤3制得的喷干粉放入滚球机中，滚制成球，并将滚制球抛光至生胚球，晾干；5、烧制：将晾干后的生胚球放入匣钵中，推入推板窑中烧制，即制得研磨球成品。优选的，步骤2中，高纯氧化铝粉料放入球磨机内湿法研磨至中位径低于0.7um。优选的，步骤4中，先将喷干粉过100目筛后，将筛下的粉料加入滚球机中，一边滚动粉料一边加水至粉料水分大于20％；然后，一边缓慢加入胶溶液，一边缓慢加入经破碎的喷干粉，直到滚制球的尺寸长到需要的尺寸；再将滚制球抛光2h后出锅，在背光处自然阴干至水分含量小于5％。优选的，步骤4中，所述的胶溶液为浓度为1‰的羧甲基纤维素的溶液。优选的，步骤4中，所述经破碎的喷干粉，是经球磨机干磨破碎，粒度低于200目的粉料。优选的，步骤5中，烧制温度1350℃-1420℃，保温2h。有益效果：与现有技术相比，本专利技术制备方式简单，制成的研磨球强度高、磨耗低；具体地说，本专利技术采用细晶高纯氧化铝作为原料，使烧成的研磨球晶粒细小，并在滚球机内通过特殊的滚制方式滚制成型，使研磨球内外一致，从而大大地提高了研磨球的强度，提高其耐磨性等机械性能。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步的描述。实施例1：本实施例所述高性能高纯氧化铝陶瓷研磨球的制备方法，包括以下步骤：1、备料：选用原晶粒度为400nm、纯度为99.95％的高纯氧化铝作为原料；2、研磨：将高纯氧化铝粉料放入球磨机内湿法研磨至中位径低于0.7um，制得料浆；3、干燥：采用离心式喷雾干燥塔将步骤2制得的料浆进行干燥，制得喷干粉；4、滚制成球：将步骤3制得的喷干粉过100目筛，取30kg筛下的粉料加入到直径位1m的滚球机中，一边滚动粉料一边加水至粉料中水分大于20％；然后，一边缓慢加入浓度为1‰的羧甲基纤维素的溶液，一边缓慢加入经破碎的喷干粉，直到滚制球的尺寸长到需要的尺寸；再将滚制球抛光2h后出锅，在背光处自然阴干至水分小于5％；5、烧制：将晾干后的生胚球放入匣钵中，推入推板窑中烧制，即制得研磨球成品；烧制温度1400℃，保温2h。6、测试：将烧成后的研磨球放在球磨罐中，在对辊磨机上抛光24h后洗净烘干；烘干后的研磨球用阿基米德排水法测量其密度，按照《JCT848.1-2010耐磨氧化铝球》测试其当量磨耗。实施例2：本实施例所述高性能高纯氧化铝陶瓷研磨球的制备方法，包括以下步骤：1、备料：选用原晶粒度为300nm、纯度为99.99％的高纯氧化铝作为原料；2、研磨：将高纯氧化铝粉料放入球磨机内湿法研磨至中位径低于0.6um，制得料浆；3、干燥：采用离心式喷雾干燥塔将步骤2制得的料浆进行干燥，制得喷干粉；4、滚制成球：将步骤3制得的喷干粉过100目筛，取30kg筛下的粉料加入到直径位1m的滚球机中，一边滚动粉料一边加水至粉料中水分大于20％；然后，一边缓慢加入浓度为1‰的羧甲基纤维素的溶液，一边缓慢加入经破碎的喷干粉，直到滚制球的尺寸长到需要的尺寸；再将滚制球抛光2h后出锅，在背光处自然阴干至水分小于5％；5、烧制：将晾干后的生胚球放入匣钵中，推入推板窑中烧制，即制得研磨球成品；烧制温度1380℃，保温2h。6、测试：将烧成后的研磨球放在球磨罐中，在对辊磨机上抛光24h后洗净烘干；烘干后的研磨球用阿基米德排水法测量其密度，按照《JCT848.1-2010耐磨氧化铝球》测试其当量磨耗。实施例3：本实施例所述高性能高纯氧化铝陶瓷研磨球的制备方法，包括以下步骤：1、备料：选用原晶粒度为200nm、纯度为99.999％的高纯氧化铝作为原料；2、研磨：将高纯氧化铝粉料放入球磨机内湿法研磨至中位径低于0.5um，制得料浆；3、干燥：采用离心式喷雾干燥塔将步骤2制得的料浆进行干燥，制得喷干粉料；4、滚制成球：将步骤3制得的喷干粉过100目筛，取30kg筛下的粉料加入到直径位1m的滚球机中，一边滚动粉料一边加水至粉料中水分大于20％；然后，一边缓慢加入浓度为1‰的羧甲基纤维素的溶液，一边缓慢加入经破碎的喷干粉，直到滚制球的尺寸长到需要的尺寸；再将滚制球抛光2h后出锅，在背光处自然阴干至水分小于5％；5、烧制：将晾干后的生胚球放入匣钵中，推入推板窑中烧制，即制得研磨球成品；烧制温度1350℃，保温2h。6、测试：将烧成后的研磨球放在球磨罐中，在对辊磨机上抛光24h后洗净烘干；烘干后的研磨球用阿基米德排水法测量其密度，按照《JCT848.1-2010耐磨氧化铝球》测试其当量磨耗。按照工业陶瓷行业标准，统一选用3-4mm的高纯氧化铝球，分别放在聚氨酯罐中以规定的条件冲击研磨，考核高纯氧化铝陶瓷球的耐磨性能，各高纯氧化铝陶瓷球的耐磨性能测试数据值见下表：样本实施例1实施例2实施例3市售1市售2研磨时间/h2424242424研磨球重量/kg4.04.04.04.04.0蒸馏水重量/kg4.04.04.04.04.0当量磨耗/(g/kg·h)0.150.080.060.30.4抗压强度/MPa本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能高纯氧化铝陶瓷研磨球的制备方法，其特征在于：采用原晶粒度不大于500nm、纯度为99.9％‑99.999％的高纯氧化铝作为原料；先将高纯氧化铝粉料放入球磨机中湿法研磨，再用离心式喷雾干燥塔干燥，然后经成球机滚制成球，滚制球经抛光、阴干后，经推板窑烧制即得研磨球成品。

【技术特征摘要】
1.一种高性能高纯氧化铝陶瓷研磨球的制备方法，其特征在于：采用原晶粒度不大于500nm、纯度为99.9％-99.999％的高纯氧化铝作为原料；先将高纯氧化铝粉料放入球磨机中湿法研磨，再用离心式喷雾干燥塔干燥，然后经成球机滚制成球，滚制球经抛光、阴干后，经推板窑烧制即得研磨球成品。2.根据权利要求1所述高性能高纯氧化铝陶瓷研磨球的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)备料：选用原晶粒度不大于500nm、纯度为99.9％-99.999％的高纯氧化铝作为原料；(2)研磨：将高纯氧化铝粉料放入球磨机内湿法研磨，制得料浆；(3)干燥：采用离心式喷雾干燥塔将步骤(2)制得的料浆进行干燥，制得喷干粉；(4)滚制成球：将步骤(3)制得的喷干粉放入滚球机中，滚制成球，并将滚制球抛光至生胚球，晾干；(5)烧制：将晾干后的生胚球放入匣钵中，推入推板窑中烧制，即制得研磨球成品。3.根据权利要求2所述高性能高纯氧化铝陶瓷研磨球的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志青，刘永，刘盛，
申请(专利权)人：刘永，
类型：发明
国别省市：安徽,34