一种低温烧结氧化铝陶瓷磨料的制备方法技术

本发明专利技术涉及氧化铝陶瓷磨料技术领域，且公开了一种低温烧结氧化铝陶瓷磨料的制备方法，该低温烧结氧化铝陶瓷磨料的制备方法，包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种低温烧结氧化铝陶瓷磨料的制备方法


[0001]本专利技术涉及氧化铝陶瓷磨料
，具体为一种低温烧结氧化铝陶瓷磨料的制备方法
。

技术介绍

[0002]氧化铝陶瓷磨料是一种具有高硬度的工业陶瓷，它由铝土矿制成，是将铝矾土原料经过化学处理，除去硅
、
铁
、
钛等的氧化物而制得，是纯度很高的氧化铝原料，
Al2O3
含量一般在
99
％以上，广泛用于机械方面
、
电子与电力
、
化学工业
、
医学
、
建筑卫生陶瓷方面等，氧化铝陶瓷是最常见的先进精密陶瓷材料，也是相对传统的材料，高纯度氧化铝陶瓷作为一种优良的陶瓷材料已广泛用于许多行业，该材料在电绝缘，高导热性，高耐化学性，良好的耐磨性和低热膨胀性方面具有卓越的性能，氧化铝陶瓷作为先进陶瓷中应用最广泛的材料之一，随着整个工业的发展，呈现出技术装备水平快速提高
、
产品质量不断提高
、
工业规模由小到大
、
产品质量由低到高的趋势，从氧化铝陶瓷的应用来看，应用范围越来越广，用量也越来越大，尤其是在耐磨工程和建筑陶瓷生产中，用量的增加会更加显著
。
[0003]氧化铝陶瓷磨料硬度达到9级以上，比普通的钢铁材料更加坚硬耐用，同时氧化铝陶瓷磨料还具有较高的强度和韧性，不易断裂和碎裂，我国的氧化铝陶瓷磨料通常都是采用传统的电熔工艺制造，电熔工艺是通过电弧放电将铝土进行高温熔融形成氧化铝晶体，再通过多级粉碎与筛分制得氧化铝磨料
。
[0004]采用电熔工艺制造氧化铝陶瓷磨料在生产过程中温度需要超过
2300℃
，对环境要求非常的严苛，还需要对高温的氧化铝陶瓷磨料进行粉碎筛分，导致工作环境非常恶劣，且还需要消耗量的电力，不利于节约成本
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种低温烧结氧化铝陶瓷磨料的制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种低温烧结氧化铝陶瓷磨料的制备方法包括以下步骤：
[0007](1)
利用酸碱性溶液制备形成氧化铝晶体，由于经过溶液反应步骤，很容易均匀定量地掺入一些微量元素，实现分子水平上的均匀掺杂，因此就可以在很短的时间内获得分子水平的均匀性，在形成凝胶时，反应物之间在分子水平上被均匀地混合；
[0008](2)
溶液蒸发脱水形成凝胶，通过低温煅烧形成氧化铝粉体；
[0009](3)
将氧化铝进行研磨形成氧化铝粉末；
[0010](4)
采用添加剂对氧化铝进行烧结形成固溶体，在烧结过程中，这些添加剂会与氧化铝形成固溶体，在生产实践中，为了获得最佳的综合经济效益，上述低燃烧技术常常相互结合使用，与其他方法相比，添加辅助燃烧添加剂的方法具有成本低
、
效果好
、
工艺简单实用的特点；
[0011](5)
将氧化铝固体进行研磨
、
烘干得到氧化铝粉末，在粉末的制备过程中，粉末的表面和内部会出现各种晶格缺陷，从而激活晶格，促进了晶格活化，改善了基体烧结性能；
[0012](6)
通过烧结助剂对氧化铝粉末进行低温烧结，得到氧化铝粗料，烧结过程中质点扩散或界面移动，促进了晶格活化，改善了基体烧结性能，当烧结温度达到添加剂熔点或共溶温度时，开始出现液相，促进了烧结体中质点的迁移
、
扩散，改善了氧化铝陶瓷烧结性能，烧结助剂由于操作简单
、
成本低
、
效率高，成为降低氧化铝陶瓷烧结温度的最佳技术之一；
[0013](7)
对氧化铝粗料进行球磨粉碎，得到氧化铝碎料，利用格子型球磨机对氧化铝粗料进行粉碎，球磨机中钢球的主要作用是对物料进行冲击破碎，同时也起到一定的研磨作用，根据所需球磨颗粒的大小对钢球进行级配，格子型球磨机筒体内镶有耐磨衬板，具有良好的耐磨性
。
格子型球磨机运转平稳，工作可靠；
[0014](8)
将氧化铝碎料进行筛选分级，得到氧化铝陶瓷磨料，通过对碎料的筛分可将优质氧化铝陶瓷磨料筛选出，筛分机型号为
DZSF525
直线震动筛分机，筛分细度可达
400
目，筛网的材质有普钢
、
不锈钢
、
全不锈钢等，筛网层数一般有1‑6层，能同时筛分
2—7
个等级的物料，筛分出的物料按级数分别排料，适合
24
小时的流水线作业
。
[0015]优选的，所述酸碱溶液制备包括以下步骤：
[0016]A.
配置盐酸溶液，控制盐酸溶液
PH
值在
3.5
‑
4.3
之间；
[0017]B.
配置有机胶溶液，将有机胶溶液分批次加入盐酸溶液的内部，将有机胶溶液与盐酸溶液进行混合，混合的同时进行均匀搅拌，控制溶液
PH
值在7‑9之间，将酸碱溶液对氧化铝矿体浸泡
3h
，使氧化铝矿体与氧化铝晶体进行分离，从而得到氧化铝晶体，避免采用电熔工艺导致消耗大量电力，节约了成本；
[0018]C.
将溶液对氧化铝矿体进行浸泡
、
过滤
、
烘干得到氢氧化铝，对溶剂中的矿体与晶体进行过滤，将烘干箱设置至
80℃
对氧化铝晶体进行烘干，从而得到氢氧化铝；
[0019]D.
将氢氧化铝在
1130℃
‑
1320℃
煅烧
23min—44min
，得到氧化铝，控制煅烧炉内部的温度，防止温度过高或者过低，经过煅烧后的氢氧化铝会形成氧化铝，大大缩短了锻造时间，提高了工作效率
。
[0020]优选的，所述氧化铝通过格子型球磨机进行球磨粉碎形成氧化铝粉末，格子型球磨机具备给料部
、
出料部
、
回转部
、
传动部，同时具有良好的耐磨性，格子型球磨机运转平稳，工作可靠，大大提高了氧化铝陶瓷磨料的生产良率
。
[0021]优选的，所述添加剂包括碳酸钙
、
碳酸镁及二氧化硅试剂，将所述碳酸钙
、
碳酸镁及二氧化硅试剂按摩尔比
1.7∶1.5∶2.5
进行配比，通过等比所述添加剂对氧化铝进行在
850℃
‑
970℃
煅烧
3h
‑
4h。
[0022]优选的，所述氧化铝晶体进行
60℃
烘干
2h
，经过烘干后的
。
[0023]优选的，所述烧结助剂包括
MnO2、TiO2、Fe本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种低温烧结氧化铝陶瓷磨料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)
制备酸碱性溶液利用溶液配合氧化铝矿体形成氧化铝晶体；
(2)
溶胶蒸发脱水形成凝胶，通过低温煅烧形成氧化铝粉体；
(3)
将氧化铝进行研磨形成氧化铝粉末；
(4)
采用添加剂对氧化铝进行烧结形成固溶体；
(5)
将氧化铝固体进行研磨
、
烘干得到氧化铝粉末；
(6)
通过烧结助剂对氧化铝粉末进行低温烧结，得到氧化铝粗料；
(7)
对氧化铝粗料进行球磨粉碎，得到氧化铝碎料；
(8)
将氧化铝碎料进行筛选分级，得到氧化铝陶瓷磨料
。2.
根据权利要求1所述的一种低温烧结氧化铝陶瓷磨料的制备方法，其特征在于：所述酸碱溶液制备包括以下步骤：
A.
配置盐酸溶液，控制盐酸溶液
PH
值在
3.5
‑
4.3
之间；
B.
配置有机胶溶液，将有机胶溶液与盐酸溶液进行混合，控制溶液
PH
值在7‑9之间；
C.
将溶液对氧化铝矿体进行浸泡
、
过滤
、
烘干得到氢氧化铝；
D.
将氢氧化铝在
1130℃
‑
1320℃
煅烧
23min
～
44min
，得到氧化铝
。3.
根据权利要求2所述的一种低温烧结氧化铝陶瓷磨料的制备方法，其特征在于：所述氧化铝通过格子型球磨机进行球磨粉碎形成氧化铝粉末

【专利技术属性】
技术研发人员：罗德平，曾情，何龙，杨现锋，肖远，赖志军，朱陵辉，刘航，
申请(专利权)人：江西萍乡龙发实业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：