專利名稱：一種低溫燒結微晶氧化鋁增韌陶瓷研磨球的方法
技術領域：
本發明涉及一種研磨介質，尤其涉及一種微晶氧化鋁增韌陶瓷研磨球的制備方法。
背景技術：
研磨球廣泛應用在礦產、冶金、化工、食品、建材等行業,通過研磨球的碰撞、摩擦、滾動、擠壓等多種方式將原料粉碎和混勻。研磨球的質量嚴重影響生產效率和產品品質。近年來，超細粉體工藝的迅速發展和低品位礦產的開發利用，極大帶動了研磨球介質的開發和生產。常用的研磨介質有鋼、石英、玻璃、氧化鋁、氧化鋯、硅酸鋯、硅鋁酸陶瓷等。氧化鋯、娃酸鋯的比重大性能好，屬于高端研磨材料，但價格比較高；而其它的普通的陶瓷研磨球、玻璃球研磨介質雖然價格比較低，但研磨效率低，磨耗高，強度低。微晶氧化鋁研磨介質是近年來新發展的新型研磨材料，具有研磨效率高、磨耗低等優點，但作為氧化鋁基質的材料燒結溫度高(1500°C)，燒結困難，生產成本高。而且燒結溫度高導致微晶氧化鋁的晶粒尺寸控制困難，很容易異常生長，導致材料性能的下降。
發明內容
本發明針對上述不足提供了一種燒結溫度低，保留微晶氧化鋁的超細均勻的晶粒尺寸，性能高、成本低的低溫燒結微晶氧化鋁增韌陶瓷研磨球方法。本發明的技術關鍵在于以高嶺土、硅微粉、微晶氧化鋁為基質材料，通過加入特殊復合燒結助劑配方，降低燒結溫度獲得致密、高強度、低磨耗、低成本的微晶氧化鋁增韌陶瓷研磨球，具體技術方案如下:一種低溫燒結微晶氧化鋁增韌陶瓷研磨球的方法，其特征在于包括以下步驟:
a取質量百分比為:10%~40%高嶺土、10%~30%硅微粉、15%~40%微晶氧化鋁作為基質材
料；
b取質量百分比為:0.5% 5%碳酸鈣、0.5% 5%碳酸鎂、0.5% 5%碳酸鉀、0.5% 5%碳酸鈉作為燒結助劑；
c將上述配比的基質材料和燒結助劑混合,并加入水以及研磨球球磨；d經球磨3個小時后獲得混合均勻的漿料，并干燥得到原料粉；e將上述原料粉通過滾球機成型得到直徑為0.2mnTl3_素坯球，將素坯球經過燒結獲得成品。作為本發明的另一技術關鍵，所述基質材料和燒結助劑混合:水:研磨球比例為1:1.5:3o作為優選，所述燒結步驟為:以10°C/min升溫到1000°C，然后2°C /min升溫到燒結溫度1200~l300°C，保溫3飛小時，然后自然冷卻到室溫。通過上述技術方案所制備微晶復合氧化鋁陶瓷研磨球，密度為2.7-3.2g/cm3,維氏硬度為700-1000Gpa,斷裂韌性為1.8-2.8 MPa.m1/2，壓碎強度為700-900N，自磨耗為l-2g/hr.kg，帶料磨耗為 2-3g/hr.kg。 本發明的有益效果:本發明通過選擇合理的原料和配比，可以以較低的燒結溫度制造出致密、高強度、低磨耗、低成本的微晶氧化鋁增韌陶瓷研磨球，大大提高了生產效率和產品質量。
具體實施例方式實施例1: 一種低溫燒結微晶氧化鋁增韌陶瓷研磨球的方法，包括以下步驟: a取質量百分比為:30%高嶺土、20%硅微粉、40%微晶氧化鋁作為基質材料；
b取質量百分比為:2%碳酸鈣、2.5%碳酸鎂、5%碳酸鉀、0.5%碳酸鈉作為燒結助劑；c將上述配比的基質材料和燒結助劑混合,并加入水以及研磨球球磨；d經球磨3個小時后獲得混合均勻的漿料，并干燥得到原料粉；e將上述原料粉通過滾球機成型得到直徑為0.2mnTl3_素坯球，將素坯球經過燒結獲得成品。所述基質材料和燒結助劑混合冰:研磨球比例為1:1.5:3。所述燒結步驟為:以10°C/min升溫到1000°C，然后2°C /min升溫到燒結溫度1300°C，保溫3小時，然后自然冷卻到室溫。所制備的微晶氧化鋁增韌陶瓷研磨球，密度為
3.2g/cm3,維氏硬度為lOOOGpa，斷裂韌性為2.8 MPa.m1/2，微晶氧化鋁增韌陶瓷研磨球直徑為4mm時，其壓碎強度為900N，自磨耗為1.0g/hr.kg，帶料磨耗為2.0g/hr.kg。實施例2 8:參照實施例1，修改上述原料配比，制得表一，如下:
權利要求
1.一種低溫燒結微晶氧化鋁增韌陶瓷研磨球的方法，其特征在于包括以下步驟: a取質量百分比為:10°/Γ40%高嶺土、10°/Γ30%硅微粉、15°/Γ40%微晶氧化鋁作為基質材料； b取質量百分比為:0.5°/Γ5%碳酸鈣、0.5°/Γ5%碳酸鎂、0.5°/Γ5%碳酸鉀、0.5°/Γ5%碳酸鈉作為燒結助劑； c將上述配比的基質材料和燒結助劑混合,并加入水以及研磨球球磨；d經球磨3個小時后獲得混合均勻的漿料，并干燥得到原料粉；e將上述原料粉通過滾球機成型得到直徑為0.2mnTl3_素坯球，將素坯球經過燒結獲得成品。
2.根據權利要求1所述的一種低溫燒結微晶氧化鋁增韌陶瓷研磨球的方法，其特征在于所述基質材料和燒結助劑混合:水:研磨球比例為1:1.5:3。
3.根據權利要求1所述的一種低溫燒結微晶氧化鋁增韌陶瓷研磨球的方法，其特征在于所述燒結步驟為:以10°C/min升溫到1000°C，然后2°C /min升溫到燒結溫度1200~l300°C，保溫3飛小時，然后自然冷卻到室溫。
全文摘要
本發明公開了一種低溫燒結微晶氧化鋁增韌陶瓷研磨球的方法。以高嶺土、硅微粉、微晶氧化鋁為主原料，以碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鉀、碳酸鈉為燒結助劑，按合適的配比，經球磨后噴霧干燥，獲得原料粉。經滾球機成球后，在1200℃到1300℃燒結10-20小時，獲得致密耐磨高強度的微晶氧化鋁增韌陶球。
文檔編號C04B33/13GK103172353SQ20131010954
公開日2013年6月26日 申請日期2013年4月1日 優先權日2013年4月1日
發明者王俊甫, 李強, 王柏昆, 周雄, 宋書明, 廖建中 申請人:江蘇錫陽研磨科技有限公司