新型陶瓷刚玉磨料制造技术

技术编号：7970883 阅读：230 留言：0更新日期：2012-11-15 03:30

本发明专利技术公开了一种新型陶瓷刚玉磨料，其原料组分及其重量百分比含量为Al2(SO4)3·18H2O?98.20%～99.50%，添加剂1.80%～0.50%；所述添加剂为Ba(NO3)2、TEOS、H3BO3，其各占添加剂的重量百分比含量为0%～80%Ba(NO3)2，30%～94%TEOS，0%～25%H3BO3。本发明专利技术采用溶胶-凝胶的湿化学方法和高温煅烧，于1250℃～1400℃烧成。本发明专利技术的添加剂来源广泛，烧结温度大幅度降低，显微结构均匀致密，抗压强度达47.4N，是普通电熔刚玉磨料的3倍，冲击韧性是普通电熔刚玉磨料的2~2.5倍，砂轮金属磨出率比普通刚玉砂轮提高50%以上。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于研磨材料的，尤其涉及一种陶瓷刚玉磨料及其制备方法。
技术介绍
刚玉作为一种有用矿物原料被人类利用的历史已久。早在人类的远古时期，原始人就已使用天然刚玉磨料来磨锐木质工具，骨头和燧石等。在应用天然磨料时，人们逐渐认识到，几乎所有的天然磨料都含有结晶氧化铝，并且起磨削作用的就是结晶氧化铝。基于这种认识，人们开始设法将含氧化铝的物质熔融制作成磨料。自从十九世纪末人造刚玉磨料的首次研制成功以来，在二十世纪取得了极快的发展和广泛的应用，成为国民经济中不可缺少的一类重要工业产品。由于刚玉磨料具有良好的机械性能、高温磨削稳定性及其加工对象的广泛性，因而一个世纪以来，刚玉材料得到了长足的发展，作为磨料磨具在汽车、机械制造、航空航天等诸多领域发挥着不可替代的作用。从人造刚玉开始工业化生产之后，出现了许多品种的刚玉磨料，基于磨料中含铝量的不同，可将刚玉磨料分为棕刚玉、白刚玉、铬刚玉、黑刚玉等品种。然而以上刚玉磨料产品均是采用高温熔炼工艺制备而成。由于制备工艺的局限性，使得以这种工艺制成的磨料晶粒粗大，基本上都是大单晶组成，磨削性能较差。从而导致使用范围也带有局限性。由于现代制造业水平的提高，对加工产品的精度、加工质量、加工效率要求越来越高，从而对于刚玉磨料的要求也随之越高。也即刚玉磨料在向着能满足高速、重负荷、强力磨削和精密磨削的方向发展。然而由于氧化铝烧结扩散活化能比较高，难于烧结，而且在烧结的过程中晶粒容易长大，不易控制其晶态结构，国内相关研究及产业化进展缓慢。传统刚玉磨料采用电熔法制备，不仅耗能高，而且晶尺寸较大，晶粒尺寸一般为50μπι左右。为了克...

【技术保护点】
一种新型陶瓷刚玉磨料，其原料组分及其重量百分比含量为Al2(SO4)3·18H2O98.20%～99.50%，添加剂1.80%～0.50%；所述添加剂为Ba(NO3)2、TEOS、H3BO3，其各占添加剂的重量百分比含量为0%～80%Ba(NO3)2，30%～94%TEOS，0%～25%H3BO3。上述新型陶瓷刚玉磨料的制备方法，是采用溶胶？凝胶的湿化学方法和高温煅烧，具体步骤如下：（1）采用Al2(SO4)3·18H2O为原料，溶于水后过滤去除杂质，配成0.5%~0.6%摩尔/升的Al3+的水溶液；（2）在步骤（1）的水溶液中加入事先配好的氨水并搅拌使其凝胶化或沉淀，然后经抽滤、洗涤获得Al(OH)3湿凝胶；（3）将相应量的添加剂溶于水后加入到Al(OH)3湿凝胶中经球磨混匀；然后将混匀的含有添加剂的Al(OH)3混合物经过60℃干燥，并进行筛分和分级；（4）将步骤（3）已经筛分和分级的待烧磨料在1250℃～1400℃的条件下煅烧，待烧成冷却后经过进一步的过筛分级，制得不同粒度的新型陶瓷刚玉磨料。

【技术特征摘要】
1.一种新型陶瓷刚玉磨料，其原料组分及其重量百分比含量为Al2(SCM)3 · 18Η2098· 20% 99. 50%，添加剂 I. 80% O. 50% ;所述添加剂为 Ba (NO3) 2、TEOS,H3BO3,其各占添加剂的重量百分比含量为0% 80%Ba (NO3)2, 30% 94%TE0S，0% 25%H3B03。上述新型陶瓷刚玉磨料的制备方法，是采用溶胶-凝胶的湿化学方法和高温煅烧，具体步骤如下 (1)采用Al2(SO4) 3 · 18H20为原料，溶于水后过滤去除杂质，配成O. 59ΓΟ. 6%摩尔/升的Al3+的水溶液； (2)在步骤(I)的水溶液中加入事先配好的氨水并搅拌使其凝胶化或沉淀...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱玉梅，翟学霞，李志宏，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：

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