專利名稱：適于噴砂的陶瓷珠的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陶瓷珠的制造方法，且特別是關(guān)于一種適于噴砂的陶瓷珠的制造方法。
背景技術(shù)：
噴砂是一種金屬和塑膠工件表面處理常用的工藝，將噴砂介質(zhì)噴射到各種工件上，可以起到消除內(nèi)應(yīng)力、強(qiáng)化、美觀表面等作用。玻璃珠和不銹鋼珠是目前應(yīng)用較為廣泛的傳統(tǒng)噴丸。玻璃珠原料造價(jià)低廉、制作工藝簡(jiǎn)單，但是比重輕、韌性差、容易破碎，使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大粉塵，而且因?yàn)楸戎剌p造成噴射力量不夠。不銹鋼珠由于工藝的原因，粒徑不能做得很小，而且因?yàn)楸戎剡^(guò)大的原因，容易對(duì)工件表面造成損傷。隨著超細(xì)粉體的開發(fā)、研究和生產(chǎn)，采用超細(xì)粉體制成的陶瓷珠開始應(yīng)用于研磨和噴砂領(lǐng)域。超細(xì)粉體是指尺度介于分子、原子與塊狀材料之間，通常泛指I IOOnm范圍內(nèi)的微小固體顆粒。隨著物質(zhì)的超細(xì)化，其表面電子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié) 構(gòu)發(fā)生了變化，產(chǎn)生了塊狀材料不具備的表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)，從而使超細(xì)粉體與常規(guī)顆粒材料相比具有一系列優(yōu)異的物理、化學(xué)性質(zhì)。相較傳統(tǒng)的玻璃珠和不銹鋼珠，陶瓷珠具有很多獨(dú)特性能，如高耐磨性、比重適中。陶瓷珠通常采用燒結(jié)或電熔的工藝制造。燒結(jié)陶瓷珠晶粒細(xì)小、強(qiáng)度高且制造成本低，但是其表面較為粗糙，因此現(xiàn)有的燒結(jié)陶瓷珠只用于研磨。表面光潔度的等級(jí)有14個(gè)，即1-14。適合金屬、塑膠表面噴砂處理的陶瓷珠表面光潔度要求較高，暗光澤面效果表面光潔度要達(dá)到10，亮光澤面效果表面光潔度要達(dá)到11，而啞光澤面效果的表面光潔度介于二者之間。采用電熔工藝可以制造出適于金屬、塑膠表面噴砂處理的陶瓷珠，其生產(chǎn)方法為將原料混合后制成熔融的液體，然后高處倒下，經(jīng)風(fēng)吹自然形成表面光潔度為▽ Il-V 12的陶瓷珠，最后經(jīng)過(guò)篩選，得到直徑為Φ0.04 Φ0. 25mm的陶瓷珠。但是風(fēng)吹形成的陶瓷珠的直徑非常不穩(wěn)定，只有小部分(大概10 15%)符合要求，因此產(chǎn)能非常低，成本很高，而且風(fēng)吹成型的工藝對(duì)環(huán)境造成很大的污染。另外，該工藝難以調(diào)整陶瓷珠的表面光潔度，只能得到亮光澤面的陶瓷珠，不適用于加工要求暗光澤面或啞光澤面效果的工件。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種適于噴砂的陶瓷珠的制造方法，其具有環(huán)保、產(chǎn)能高、成本低的優(yōu)點(diǎn)，并且可以根據(jù)需要調(diào)整陶瓷珠的表面光潔度。為達(dá)上述優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明提供一種適于噴砂的陶瓷珠的制造方法，其步驟包括將原料混合；制得超細(xì)粉體，粉體粒度< 2μπι ;滾動(dòng)成型制得預(yù)設(shè)直徑范圍的陶瓷珠；燒結(jié)陶瓷珠，然后自然冷卻；陶瓷珠拋光；研磨制得適于噴砂的陶瓷珠。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述“研磨制得適于噴砂的陶瓷珠”的步驟中，將陶瓷珠放進(jìn)研磨機(jī)，根據(jù)陶瓷珠表面效果的要求，設(shè)定研磨轉(zhuǎn)速和研磨時(shí)間。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述“制得超細(xì)粉體”的步驟中，采用濕法球磨的方法將原料球磨至粒度< 2 μ m，出磨然后通過(guò)噴霧干燥制得超細(xì)粉體。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述“滾動(dòng)成型制得預(yù)設(shè)直徑范圍的陶瓷珠”的步驟中，將超細(xì)粉體和水按比例放入成珠機(jī)攪拌，過(guò)篩，制得粒徑為O. Ol-1mm的種珠，向滾動(dòng)成珠機(jī)中加入種珠，按照超細(xì)粉體與水重量比向滾動(dòng)成珠機(jī)內(nèi)連續(xù)加料，滾動(dòng)過(guò)程中不斷檢測(cè)成珠的直徑，根據(jù)要求制得預(yù)設(shè)直徑范圍的陶瓷珠。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述“燒結(jié)陶瓷珠，然后自然冷卻”的步驟中，將陶瓷珠放進(jìn)窯爐內(nèi)，以40 60°C /h (攝氏度/小時(shí))的速度從常溫升至250 350°C ;然后以75 85°C /h的速度升溫至1100 1300°C，保溫I小時(shí)；之后以85 100°C /h的速度升溫至1400°C 1500°C，保溫2小時(shí)，自然降溫至250 350°C，然后出窯。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述原料含有5-55%的Zr02、3-50%的Al203、10_45%的Si02、2-5%的MgO，其中含量為質(zhì)量百分比含量。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述原料由鋯英砂、氧化鋯粉、氧化鎂、混合稀土、高嶺土及/或工業(yè)氧化鋁粉組成。相較現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的適于噴砂的陶瓷珠的制造方法采用產(chǎn)能高、成本低的制造用于研磨的陶瓷珠的工藝·，再經(jīng)過(guò)研磨制得適合噴砂的陶瓷珠，其通過(guò)簡(jiǎn)單的工藝將適于研磨的陶瓷珠加工成適合噴砂的陶瓷珠，提高產(chǎn)能、降低成本的同時(shí)，也減少對(duì)環(huán)境的污染。而且通過(guò)控制研磨的時(shí)間和轉(zhuǎn)速，可以制得不同表面光潔度的陶瓷珠，從而適于制造亮光澤面、啞光澤面和暗光澤面的陶瓷珠。為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下。
圖1是本發(fā)明較佳實(shí)施例的適于噴砂的陶瓷珠的制造方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參照?qǐng)D1，本發(fā)明較佳實(shí)施例的適于噴砂的陶瓷珠的制造方法，步驟包括(I)將原料混合；(2)制得超細(xì)粉體，粉體粒度< 2 μ m ;(3)滾動(dòng)成型制得預(yù)設(shè)直徑范圍的陶瓷珠；(4)燒結(jié)陶瓷珠，然后自然冷卻；(5)陶瓷珠拋光；(6)研磨制得適于噴砂的陶瓷珠。以下對(duì)上述各步驟進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明在步驟(I)中，原料含有Zr02、A1203、SiO2, MgO，例如原料可以由鋯英砂、氧化鋯粉、氧化鎂、高嶺土及混合稀土混合而成(鋯英砂中含有ZrO2和SiO2,高嶺土中含有Al2O3和SiO2),其中高嶺土也可以由工業(yè)氧化鋁粉(Al2O3)全部或部分代替。原料成份質(zhì)量百分比含量Zr02 為 5-55%, Al2O3 為 3-50%, SiO2 為 10-45%, MgO 為 2-5% 在步驟(2)中，可以采用濕法球磨的方法將原料球磨至粒度< 2 μ m，出磨然后通過(guò)噴霧干燥制得超細(xì)粉體。在步驟(3 )中，將超細(xì)粉體和水按比例(如10:1)放入成珠機(jī)攪拌，過(guò)篩，制得粒徑為O. Ol-1mm的種珠(根據(jù)最后制得的成品陶瓷珠的直徑要求確定種珠的粒徑，成品陶瓷珠的直徑越大，種珠粒徑越大，反之越小)，向滾動(dòng)成珠機(jī)中加入種珠，按照超細(xì)粉體與水重量t匕(如1:1)向滾動(dòng)成珠機(jī)內(nèi)連續(xù)加料，滾動(dòng)過(guò)程中不斷檢測(cè)成珠的直徑，根據(jù)要求制得預(yù)設(shè)直徑范圍的陶瓷珠，根據(jù)不同的滾動(dòng)時(shí)間可制得Φ0. 04 Φ5_的陶瓷珠。在步驟(4)中，將陶瓷珠放進(jìn)窯爐內(nèi)，以40 60°C /h (攝氏度/小時(shí))的速度從常溫升至250 350°C (攝氏度);然后以75 85°C /h的速度升溫至1100 1300°C，保溫I小時(shí)；之后以85 100°C /h的速度升溫至1400°C 1500°C，保溫2小時(shí)左右，自然降溫至250 350°C，然后出窯。在步驟(6)中，將陶瓷珠放進(jìn)研磨機(jī)，根據(jù)陶瓷珠表面效果的要求，設(shè)定研磨轉(zhuǎn)速和研磨時(shí)間?？刂蒲心C(jī)的轉(zhuǎn)速和研磨時(shí)間可以制得不同表面光潔度的陶瓷珠。表I為不同的轉(zhuǎn)速和時(shí)間得出陶瓷珠表面光潔度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。表一
權(quán)利要求
1.一種適于噴砂的陶瓷珠的制造方法，其步驟包括將原料混合；制得超細(xì)粉體，粉體粒度< 2μηι;滾動(dòng)成型制得預(yù)設(shè)直徑范圍的陶瓷珠；燒結(jié)陶瓷珠，然后自然冷卻；陶瓷珠拋光；研磨制得適于噴砂的陶瓷珠。
2.如權(quán)利要求1所述的適于噴砂的陶瓷珠的制造方法，其特征在于所述“研磨制得適于噴砂的陶瓷珠”的步驟中，將陶瓷珠放進(jìn)研磨機(jī)，根據(jù)陶瓷珠表面效果的要求，設(shè)定研磨轉(zhuǎn)速和研磨時(shí)間。
3.如權(quán)利要求1所述的適于噴砂的陶瓷珠的制造方法，其特征在于所述“制得超細(xì)粉體”的步驟中，采用濕法球磨的方法將原料球磨至粒度< 2 μ m，出磨然后通過(guò)噴霧干燥制得超細(xì)粉體。
4.如權(quán)利要求1所述的適于噴砂的陶瓷珠的制造方法，其特征在于所述“滾動(dòng)成型制得預(yù)設(shè)直徑范圍的陶瓷珠”的步驟中，將超細(xì)粉體和水按比例放入成珠機(jī)攪拌，過(guò)篩，制得粒徑為O. Ol-1mm的種珠，向滾動(dòng)成珠機(jī)中加入種珠，按照超細(xì)粉體與水重量比向滾動(dòng)成珠機(jī)內(nèi)連續(xù)加料，滾動(dòng)過(guò)程中不斷檢測(cè)成珠的直徑，根據(jù)要求制得預(yù)設(shè)直徑范圍的陶瓷珠。
5.如權(quán)利要求1所述的適于噴砂的陶瓷珠的制造方法，其特征在于所述“燒結(jié)陶瓷珠，然后自然冷卻”的步驟中，將陶瓷珠放進(jìn)窯爐內(nèi)，以40 60°C /h (攝氏度/小時(shí))的速度從常溫升至250 350°C ;然后以75 85°C /h的速度升溫至1100 1300°C，保溫I小時(shí)；之后以85 100°C /h的速度升溫至1400°C 1500°C，保溫2小時(shí)，自然降溫至250 350°C，然后出窯。
6.如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的適于噴砂的陶瓷珠的制造方法，其特征在于所述原料含有5-55%的Zr02、3-50%的A1203、10-45%的Si02、2_5%的MgO，其中含量為質(zhì)量百分比含量。
7.如權(quán)利要求6所述的適于噴砂的陶瓷珠的制造方法，其特征在于所述原料由鋯英砂、氧化鋯粉、氧化鎂、混合稀土、高嶺土及/或工業(yè)氧化鋁粉組成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種適于噴砂的陶瓷珠的制造方法，其步驟包括將原料混合；制得超細(xì)粉體，粉體粒度＜2μm；滾動(dòng)成型制得預(yù)設(shè)直徑范圍的陶瓷珠；燒結(jié)陶瓷珠，然后自然冷卻；陶瓷珠拋光；研磨制得適于噴砂的陶瓷珠。相較現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明適于噴砂的陶瓷珠的制造方法產(chǎn)能高、成本低，對(duì)環(huán)境的污染少，且適合制造亮光澤面、啞光澤面和暗光澤面的陶瓷珠。
文檔編號(hào)C04B35/622GK103044030SQ20121057472
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者劉龍 申請(qǐng)人:深圳市川菱科技有限公司