一种密度可调的金属-陶瓷复合研磨介质的制备方法技术

本发明专利技术涉及研磨介质技术领域，且公开了一种密度可调的金属

【技术实现步骤摘要】
一种密度可调的金属
‑
陶瓷复合研磨介质的制备方法


[0001]本专利技术涉及研磨介质
，具体为一种密度可调的金属
‑
陶瓷复合研磨介质的制备方法。

技术介绍

[0002]氧化铝具有耐高温性强、耐磨性优良、耐腐蚀性好、廉价易得，可以作为研磨介质，广泛应用在建筑行业、冶金行业、油墨涂料等领域，为了满足工业生产的需求，对氧化铝研磨介质的综合性能提出了更高的要求，开发硬度高、耐磨性强的氧化铝研磨介质是研究热点，专利CN115340369B《三元复相耐磨陶瓷球及其制备方法》，公开了以氧化铝、硅酸锆、纳米氧化锆、滑石、氧化镧等作为原料，制备的三元复相耐磨陶瓷球，具有高硬度、高强度、低磨耗、密度可调的优点。
[0003]专利CN107312499B《一种球磨机用金属与陶瓷复合研磨介质及其制备方法》，公开了一种金属与陶瓷复合研磨介质，包括金属内核以及包覆在金属内核外周面上的外陶瓷层，将金属与陶瓷结合在一起，达到改变研磨体密度大小目的，并且不降低研磨效率的情况下，提高研磨体的耐磨性。本专利技术旨在微纳米氧化铝微球、硝酸钆、纳米氧化锆、刚玉等作为原料，制备一种硬度高、磨损率低、密度可调的金属
‑
陶瓷复合研磨介质。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]本专利技术提供了一种硬度高、磨损率低、密度可调的金属
‑
陶瓷复合研磨介质的制备方法。
[0006](二)技术方案
[0007]一种密度可调的金属
‑
陶瓷复合研磨介质的制备方法，包括如下步骤：
[0008](1)向蒸馏水中加入硝酸铝、尿素，搅拌溶解后加入乙醇和表面活性剂油酸，将溶液转移至水热反应釜中，保温反应，反应后过滤溶液，去离子水洗涤，最后将物料置于管式炉中，在空气气氛中进行煅烧，得到微纳米氧化铝微球；
[0009](2)将微纳米氧化铝微球、硝酸钆、烧结助剂和乙醇加入到球磨机中进行球磨，然后将球磨浆料进行干燥，将物料置于冷等静压机中进行压至，最后将物料置于管式炉中，在空气气氛中进行烧结，得到钆掺杂氧化铝微球；
[0010](3)将氯氧化锆加入到氢氧化钠溶液中，然后加入十六烷基三甲溴化铵，将溶液加热至60
‑
90℃进行反应6
‑
18h，反应后过滤，去离子水洗涤至中性，然后将产物在置于管式炉中，在空气气氛中进行煅烧，控制煅烧温度为800
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1000℃，时间为2
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3h，得到纳米氧化锆。
[0011](4)将钆掺杂氧化铝微球、纳米氧化锆、刚玉、高岭土、碳酸钙、纳米二氧化硅和蒸馏水加入到球磨机中进行球磨，然后将球磨浆料干燥后置于冷等静压机中压至球状，最后再置于管式炉中，在空气气氛中进行煅烧，控制煅烧温度为1250
‑
1400℃，时间为2
‑
3h，得到密度可调的金属
‑
陶瓷复合研磨介质。
[0012]优选的，所述(1)中硝酸铝、尿素、油酸的重量比例为100:120
‑
180:400
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750。
[0013]优选的，所述(1)中保温反应的温度为180
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210℃，时间为3
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8h。
[0014]优选的，所述(1)中煅烧温度为600
‑
800℃，时间为3
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5h。
[0015]优选的，所述(2)中微纳米氧化铝微球、硝酸钆、烧结助剂的重量比例为97
‑
99.5:0.2
‑
1.5:0.3
‑
1.5。
[0016]优选的，所述(2)中烧结助剂包括氧化钙、氧化镁、二氧化锰或二氧化钛。
[0017]优选的，所述(2)中烧结温度为1350
‑
1600℃，时间为3
‑
6h。
[0018]优选的，所述(2)中氢氧化钠溶液的pH为9
‑
10。
[0019]优选的，所述(3)中氯氧化锆和十六烷基三甲溴化铵的重量比例为100:150
‑
320。
[0020]优选的，所述(4)中钆掺杂氧化铝微球、纳米氧化锆、刚玉、高岭土、碳酸钙、纳米二氧化硅的重量比例为40
‑
75:5
‑
12:10
‑
18:4
‑
10:12
‑
20:4
‑
10。
[0021](三)有益的技术效果
[0022]以尿素作为沉淀剂，油酸作为表面活性剂，硝酸铝经过水热反应和煅烧，生成微纳米氧化铝微球，然后与硝酸钆和烧结助剂进行烧结，得到钆掺杂氧化铝微球，钆掺杂进入氧化铝的晶格，提高了氧化铝的晶体界面的结合强度，提高了氧化铝微球的强度和硬度。以钆掺杂氧化铝微球和纳米氧化锆作为研磨介质主要成分，刚玉、高岭土、碳酸钙、纳米二氧化硅复配，并通过优化和调节比例，得到密度可调的金属
‑
陶瓷复合研磨介质，原料廉价易得，成本低廉，复合研磨介质具有硬度高、磨损率低、密度可调的优点。
[0023]说明书附图
[0024]图1是钆掺杂氧化铝微球的扫描电镜图。
[0025]图2是纳米氧化锆的的扫描电镜图。
具体实施方式
[0026]实施例1
[0027](1)向蒸馏水中加入0.2g的硝酸铝、0.24g的尿素，搅拌溶解后加入乙醇和0.8g的表面活性剂油酸，将溶液转移至水热反应釜中，在200℃中，保温反应3h，反应后过滤溶液，去离子水洗涤，最后将物料置于管式炉中，在空气气氛中进行煅烧，控制温度为800℃，时间为3h，得到微纳米氧化铝微球。
[0028](2)将199g的微纳米氧化铝微球、0.4g的硝酸钆、0.6g的烧结助剂氧化钙和乙醇加入到球磨机中进行球磨，然后将球磨浆料进行干燥，将物料置于冷等静压机中进行压至，最后将物料置于管式炉中，在空气气氛中进行烧结，控制温度为1600℃，时间为3h，得到钆掺杂氧化铝微球。
[0029](3)将2g的氯氧化锆加入到pH为10的氢氧化钠溶液中，然后加入4.6g的十六烷基三甲溴化铵，将溶液加热至80℃进行反应12h，反应后过滤，去离子水洗涤至中性，然后将产物在置于管式炉中，在空气气氛中进行煅烧，控制煅烧温度为800℃，时间为3h，得到纳米氧化锆。
[0030](4)将550g的钆掺杂氧化铝微球、50g的纳米氧化锆、120g的刚玉、40g的高岭土、120g的碳酸钙、40g的纳米二氧化硅和蒸馏水加入到球磨机中进行球磨，然后将球磨浆料干燥后置于冷等静压机中压至球状，最后再置于管式炉中，在空气气氛中进行煅烧，控制温度
为1400℃，时间为2h，得到密度可调的金属
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陶瓷复合研磨介质。
[0031]实施例2
[0032](1)向蒸馏水中加入0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种密度可调的金属
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陶瓷复合研磨介质的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：(1)向蒸馏水中加入硝酸铝、尿素，搅拌溶解后加入乙醇和表面活性剂油酸，将溶液转移至水热反应釜中，保温反应，反应后过滤溶液，去离子水洗涤，最后将物料置于管式炉中，在空气气氛中进行煅烧，得到微纳米氧化铝微球；(2)将微纳米氧化铝微球、硝酸钆、烧结助剂和乙醇加入到球磨机中进行球磨，然后将球磨浆料进行干燥，将物料置于冷等静压机中进行压至，最后将物料置于管式炉中，在空气气氛中进行烧结，得到钆掺杂氧化铝微球；(3)将氯氧化锆加入到氢氧化钠溶液中，然后加入十六烷基三甲溴化铵，将溶液加热至60
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90℃进行反应6
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18h，反应后过滤，去离子水洗涤至中性，然后将产物在置于管式炉中，在空气气氛中进行煅烧，控制煅烧温度为800
‑
1000℃，时间为2
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3h，得到纳米氧化锆；(4)将钆掺杂氧化铝微球、纳米氧化锆、刚玉、高岭土、碳酸钙、纳米二氧化硅和蒸馏水加入到球磨机中进行球磨，然后将球磨浆料干燥后置于冷等静压机中压至球状，最后再置于管式炉中，在空气气氛中进行煅烧，控制煅烧温度为1250
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1400℃，时间为2
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3h，得到密度可调的金属
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陶瓷复合研磨介质。2.根据权利要求1所述的密度可调的金属
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陶瓷复合研磨介质的制备方法，其特征在于：所述(1)中硝酸铝、尿素、油酸的重量比例为100:120
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180:400
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750。3.根据权利要求1所述的密度可调的金属
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陶瓷复合研磨介质的制备方法，其特征在于：所述(1)中保温反应的温度为180
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210℃，时间为3
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8h。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：任永国，朱振宇，魏小威，范孝友，
申请(专利权)人：安徽致磨新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：