一种砂磨机与球磨机联用制备陶瓷浆料的方法技术

本发明专利技术公开一种砂磨机与球磨机联用制备陶瓷浆料的方法。将干燥的陶瓷粉体和烧结助剂与单一有机溶剂混合加入砂磨机研磨；研磨的同时进行胶体预溶，节省了时间；研磨结束后，将陶瓷浆料脱泡到所需固含量；再根据固含量将所需的陶瓷浆料送入球磨罐中，加入预溶的胶体、塑化剂和溶剂放入球磨机中球磨。这样联用砂磨机和球磨机一起制备陶瓷浆料，不再受限于浆料粘度，适用范围广；能够将制备时间缩短30％以上，得到的陶瓷浆料窄的粒度范围、D50可达到200nm左右，大大提高了效率，同时制得的陶瓷浆料更加均匀；通过在特定的真空环境下脱泡来代替干燥后破碎，能有效避免杂质的引入。能有效避免杂质的引入。能有效避免杂质的引入。

【技术实现步骤摘要】
一种砂磨机与球磨机联用制备陶瓷浆料的方法


[0001]本专利技术涉及陶瓷浆料
，具体为一种砂磨机与球磨机联用制备陶瓷浆料的方法。

技术介绍

[0002]球磨机是由水平的筒体，进出料空心轴及磨头等部分组成，筒体为长的圆筒，筒内装有研磨体，筒体为钢板制造，有钢制衬板与筒体固定，研磨体一般为钢制圆球，并按不同直径和一定比例装入筒中，研磨体也可用钢段。根据研磨物料的粒度加以选择，物料由球磨机进料端空心轴装入筒体内，当球磨机筒体转动时候，研磨体由于惯性和离心力作用、摩擦力的作用高速运动，相互碰撞，研磨和混合物料。
[0003]砂磨机是连续操作的全密闭式的研磨分散机械，泵送液体原料进入砂磨机密闭研磨缸内再由主机推动介子研磨珠高速运转，使原料在狭窄的研磨珠间隙中经加压高速旋转冲击，产生混合、乳化分散、搓揉、滚动等研磨功能，迅速将物料颗粒磨细和分散聚集体，研磨后再由高速旋转的坚硬钨钢分离隙缝输出研磨缸外，从而达到原料要求的细度和很窄的粒度分布范围。
[0004]在现有的陶瓷浆料制备技术中，单用砂磨机或单用球磨机都可以制备陶瓷浆料。但砂磨机只适用于低黏度浆料，冷却效果较差，操作温度高，溶剂挥发量大，操作环境受污染及噪声较大。球磨机适用范围广，对于各种物料都能适应，能连续生产，生产能力大，可满足较大规模生产的需要。但球磨机不论从粉碎时间上还是粉碎的效率上都要远远劣于砂磨机。
[0005]为了解决上述问题，本申请提出了一种砂磨机与球磨机联用制备陶瓷浆料的方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种砂磨机与球磨机联用制备陶瓷浆料的方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种砂磨机与球磨机联用制备陶瓷浆料的方法，包括以下步骤：
[0009]S1：砂磨：将干燥的陶瓷粉料、外加剂、单一溶剂依次加入到砂磨机中，研磨转速为1800
‑
2500rpm，研磨温度30
‑
65℃，研磨时间1h
‑
2h；
[0010]S2：真空脱溶剂：将砂磨后的陶瓷浆料在真空环境下脱除到所需固含量，该脱泡机设置称量装置，脱泡后浆料固含量控制在60％
‑
80％，该称量装置精度可达
±
100g，通过称量装置浆料的固含量在60％
‑
80％之间1％的脱溶剂精度可调；
[0011]S3：胶体预溶：将粘结剂和溶剂、塑化剂加热混合搅拌1h
‑
3h，加热温度为45
‑
75℃、搅拌速率为200
‑
800r/min，得到胶体；
[0012]S4：球磨：将脱泡后的陶瓷浆料和胶体、塑化剂、溶剂依次加入到球磨机中，球磨转
速为120
‑
280r/min，球磨温度为20
‑
40℃，球磨时间为4h
‑
8h。
[0013]较为优化地，S1中，陶瓷粉料、外加剂、单一溶剂的质量比为(8
‑
10)：1：(8
‑
12)；S3中，粘结剂、溶剂、塑化剂的质量比为1：(2
‑
3)：(0.2
‑
0.4)；S4中，胶体、塑化剂、溶剂的质量比为1：(0.08
‑
0.1)：(0.5
‑
0.7)。
[0014]较为优化地，S1中，陶瓷粉料为氮化硅粉、氮化铝粉、氧化铝粉、硅粉中的一种或几种混合，含水量低于0.5％；S1中所述外加剂为分散剂及烧结助剂；所述分散剂为蓖麻油、三油酸甘油酯、聚丙烯酸胺、氟油、精制鱼油、油酸、硬脂酸、亚油酸、聚异丁烯、聚乙二醇中的一种或几种混合；所述烧结助剂为氧化铝粉、氧化镁粉及稀土元素氧化物的一种或几种混合，含水量低于0.5％；所述稀土元素氧化物为镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、钇(Y)、钪(Sc)的氧化物粉末中的任意一种或多种混合；其中，分散剂和烧结助剂的比例为1：(4
‑
5)。
[0015]较为优化地，S1中，单一溶剂为乙醇、二甲苯、异丙醇、甲苯、正丁醇中的一种；
[0016]较为优化地，S2中，真空环境为真空度
‑
0.09MPa
‑‑
0.2MPa，温度50℃
‑
60℃；S2与常规浆料脱溶剂并脱泡有所不同，S2只需考虑溶剂的脱除，无需考虑是否引入气泡，可在较高的真空度和温度下进行，效率远高于常规的真空脱泡效率，且无需陈腐放置。
[0017]较为优化地，S2中，脱泡后浆料固含量为60％
‑
80％，脱溶剂时间为10min
‑
60min，过低的固含量会造成二次球磨时，粉体中单一溶剂含量过多，不利于配料，过高的固含量会造成分散剂在溶液无法稳定吸附在粉体上，会造成滚筒球磨时需要更长的球磨时间才能制备稳定的浆料。
[0018]较为优化地，溶剂为基体溶剂和辅助溶剂的混合物，其中基体溶剂为乙醇、异丙醇、正丁醇中的任意一种，辅助溶剂为乙酸乙酯、环己酮、丁酮、丙酮、二甲苯、甲苯、乙酸丁酯中的一种或两种混合；其中，基体溶剂与辅助溶剂的质量比为1:(1
‑
1.2)。
[0019]较为优化地，S3中，所述粘结剂为乙烯基树脂、纤维素树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂的一种或几种混合。
[0020]较为优化地，S3中，所述塑化剂为DBP、DOP、BBP、三乙二醇二异丁酸酯、聚乙二醇、聚丙烯、三乙烯、二苯甲酸酯、硬脂酸丁酯中的任意两种混合。
[0021]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
[0022](1)本专利技术给出了一种联用砂磨机和球磨机来制备的陶瓷浆料的方法：将干燥的陶瓷粉体和烧结助剂与单一有机溶剂混合加入砂磨机研磨；研磨的同时进行胶体预溶，节省了时间；研磨结束后，将陶瓷浆料送入计重的脱泡罐中，在真空环境中脱泡到所需固含量；再根据固含量将所需的陶瓷浆料送入球磨罐中，加入预溶的胶体、塑化剂和溶剂放入球磨机中球磨。这样联用砂磨机和球磨机一起制备陶瓷浆料，不再受限于浆料粘度，适用范围广；能够将制备时间缩短30％以上，得到陶瓷浆料的窄的粒度范围、D50可达到200nm左右，大大提高了效率，同时制得的陶瓷浆料更加均匀；通过在特定的真空环境下脱泡来代替干燥后破碎，能有效避免杂质的引入。
[0023]使用本专利技术所述的陶瓷浆料制备方法简单易行、充分发挥砂磨机磨料、球磨机混合的优点，可有效改善现有技术中陶瓷浆料制备时间长、易引入杂质的问题，提升陶瓷浆料的制备效率和减少制备过程中杂质的引入。
[0024](2)本专利技术采用流延成型，与常规制备方法不同，常规制备方法需要砂磨、真空干
燥再球磨，真空干燥后组份本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种砂磨机与球磨机联用制备陶瓷浆料的方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：砂磨：将干燥的陶瓷粉料、外加剂、单一溶剂依次加入到砂磨机中，研磨转速为1800
‑
2500rpm，研磨温度30
‑
65℃，研磨时间1h
‑
2h；S2：真空脱溶剂：在真空环境下，对砂磨后的陶瓷浆料进行脱泡，脱泡后浆料固含量为60％
‑
80％；S3：胶体预溶：将粘结剂、溶剂、塑化剂，加热混合搅拌1h
‑
3h，加热温度为45
‑
75℃、搅拌速率为200
‑
800r/min，得到胶体；S4：球磨：将脱泡后的陶瓷浆料、胶体、塑化剂、溶剂依次加入到球磨机中，球磨转速为120
‑
280r/min，球磨温度为20
‑
40℃，球磨时间为4h
‑
8h。2.根据权利要求1所述的一种砂磨机与球磨机联用制备陶瓷浆料的方法，其特征在于：S1中，陶瓷粉料、外加剂、单一溶剂的质量比为(8
‑
10)：1：(8
‑
12)；S3中，粘结剂、溶剂、塑化剂的质量比为1：(2
‑
3)：(0.2
‑
0.4)；S4中，胶体、塑化剂、溶剂的质量比为1：(0.08
‑
0.1)：(0.5
‑
0.7)。3.根据权利要求1所述的一种砂磨机与球磨机联用制备陶瓷浆料的方法，其特征在于：S1中，陶瓷粉料为氮化硅粉、氮化铝粉、氧化铝粉、硅粉中的一种或几种混合；S1中，外加剂为分散剂及烧结助剂；所述分散剂为蓖麻油、三油酸甘油酯、聚丙烯酸胺...

【专利技术属性】
技术研发人员：王斌，贺贤汉，葛荘，崔梦德，王榕，张进，
申请(专利权)人：江苏富乐华功率半导体研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：