特重鋁鎂陶瓷質研磨石的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種特重鋁鎂陶瓷質研磨石材料，以Al2O3 80?85份、MgO 3?8 wt%、Fe2O34?7份、CaO2?5份和輔料3?7份為原料，制成生坯后在1450°C?1520°C條件下燒結而成。使用Na2SiO3水溶液與TiCl4反應形成一種均勻的膠體，替代傳統的高分子材料作為粘結劑，減少了制備過程中脫脂（脫粘結劑）步驟；由于使用Na2SiO3與TiCl4水解物形成鈦硅酸鹽膠體作為無機粘結劑，使用研磨石內部結構更加致密，材料具有密度高，質量大，磨損率低，切削效率高，適合加工硬金屬。工藝簡單，加工成本低，適合工業化生產。
【專利說明】
特重鋁鎂陶瓷質研磨石
技術領域
[0001]本發明屬于研磨材料技術領域，尤其涉及一種特重鋁鎂陶瓷質研磨石。
【背景技術】
[0002]研磨石，泛指用于震動(研磨)拋光機，滾動(研磨)拋光機，同時也可用于離心(研磨)拋光機，渦流式(研磨)拋光機等其它(研磨)拋光機中的各類磨料。研磨石是金屬研磨拋光過程中不可缺少的加工材料。主要有:棕剛玉研磨石、樹脂研磨石、陶瓷研磨石、高鋁瓷研磨石、高頻瓷研磨石等幾大種類。
[0003]陶瓷研磨石的主要特點是磨削力中等，主要用于各種五金行業產品的中磨。主要適用于震動(研磨)拋光機，滾動(研磨)拋光機，同時也可在離心(研磨)拋光機，渦流式(研磨)拋光機等其它(研磨)拋光機中使用。
[0004]以Al2O3--S12為主要成分，同時含有一定量的Ba、Ca、Zr、Mg等礦化劑的氧化物陶瓷屬于高鋁瓷。其中Al2O3的含量應在45%-99%。高鋁瓷研磨石的比重在3.4g/cm3以上，就被稱為特重陶瓷。一般情況下，高鋁瓷研磨石氧化鋁含量超過75%，隨著氧化鋁含量增大，其脆性也增加，所以比較用于鋁合金、鋅合金、銅、樹脂(塑料)等材質較軟的產品表面拋光、電鍍前細磨，常用于家私五金(如拉手、鎖具等)及箱包五金(如皮帶扣、箱包扣、鞋扣等)。隨著金屬材料的飛速發展，高鋁瓷研磨石在硬質合金的研磨拋光方面顯得沒有優勢，研磨石容易崩裂，切削效率很低。
【發明內容】
[0005]為解決以上技術問題，本發明提供一種特重鋁鎂陶瓷質研磨石，該材料具有比重大、密度高，切削效率高，適合加工硬金屬、精密機械金屬構件。
[0006]本發明通過以下技術方案實現。
[0007]—種特重鋁鎂陶瓷質研磨石，其特征在于，由以下原料重量份制成:Al2O3 80-85份、MgO 3-8份、Fe2O3 4-7份、CaO 2-5份和輔料3-7份，其中輔料是Na2S13 2-6份、TiCl41.0-2.0份。
[0008]優選地，所述特重鋁鎂陶瓷質研磨石，由以下原料成份制成:Al2O3 82-85wt%、Mg0
4-7份、Fe2O3 4-6份、CaO 3-5份和Na2S13 3-5份、TiCl4 1.0份。
[0009]更優選地，所述特重鋁鎂陶瓷質研磨石，由以下原料成份制成:Al2O3 82份、MgO 5份、Fe2O3 5份、CaO 3份和Na2S1M份、TiCl4 1.0份。
[0010]所述輔料是Na2S13和TiCl4,其中Na2S135-6份、TiCl4 1.0-2.0份。
[0011]所述特重鋁鎂陶瓷質研磨石，其比重為3.4-3.6g/cm3O
[0012]本發明特重鋁鎂陶瓷質研磨石通過以下步驟制備:
1、按設定比例稱取原料主料Al2O3粉、MgO粉、Fe2O3粉和CaO粉；
2、將稱好的原料混合，研磨均勻；
3、將Na2S13配成重量濃度為5-10%水溶液，逐步加入TiCl4,加入過程中保持攪拌，形成一種均勾體系；
4、將步驟2和步驟3的物料混合均勻;再加入適量水，攪拌成干糊狀；
5、將糊狀料倒入模具內壓鑄成型，低溫烘干；
6、將烘干的成型陶瓷生坯在高溫1450°C-1520° C條件下保溫1-3小時，得到特重鋁鎂陶瓷質研磨石。
[0013]本發明中，Fe2O3與Al2O3晶格常數相接近，可以活化晶格，與Al2O3形成固溶體，使陶瓷易于重結晶而燒結，同時增加陶瓷的機械性能，提高陶瓷比重和韌性。MgO和CaO能與其它成分在燒成過程中形成二元、三元或多元低共熔物，因而大大地降低了氧化鋁陶瓷的燒結溫度。
[0014]本發明特重鋁鎂陶瓷質研磨石，是一種高鋁瓷研磨石，與現有技術相比，本發明具有以下特點:
1、本發明材料具有密度高，質量大，磨損率低(小于0.035%)，切削效率高，適合加工硬金屬。用Na2S13水溶液與TiCl4反應形成一種均勻的膠體代替高分子有機粘結劑，使用研磨石內部結構更加致密。
[0015]2、本發明材料制備工藝簡單，燒成溫度較低，易于工業化生產。
【具體實施方式】
[0016]為了能更好的說明本發明，以下通過具體實施例對本發明作進一步的詳細描述。
[0017]實施例1
稱取Al2O3粉80g、Mg0粉8g、Fe203粉4g、CaO粉5g，混合，然后研磨均勻;加入3份輔料，輔料是將2份Na2S13配成重量濃度為10%水溶液，逐步加入I份TiC14，加入過程中保持攪拌，形成一種均勻體系;再加入適量水調成干糊狀;糊狀料倒入干凈的模具中，壓鑄成型，在80°C烘干得到生坯，將生坯放入馬弗爐中，緩慢升溫至1450°C，保溫3小時，自然冷卻，即得到特重鋁鎂陶瓷質研磨石。測試其比重為3.4 g/cm3，磨損率為0.032%。其中輔料是實施例2
稱取Al2O3粉85g、Mg0粉3g、Fe203粉7g、Ca0粉2g，混合，然后研磨均勻;加入3份輔料，輔料是將2份Na2S13配成重量濃度為10%水溶液，逐步加入I份TiCl4，加入過程中保持攪拌，形成一種均勻體系;再加入適量水調成干糊狀;糊狀料倒入干凈的模具中，壓鑄成型，在80°C烘干得到生坯，將生坯放入馬弗爐中，緩慢千溫至1480°C，保溫2小時，自然冷卻，即得到特重鋁鎂陶瓷質研磨石。測試其比重為3.6 g/cm3，磨損率為0.033%。
[0018]實施例3
稱取Al2O3粉82g、Mg0粉4g、Fe203粉6g、Ca0粉3g，混合，然后研磨均勻;加入5份輔料，輔料是將4份Na2S13配成重量濃度為8%水溶液，逐步加入I份TiC14，加入過程中保持攪拌，形成一種均勻體系;再加入適量水調成干糊狀;糊狀料倒入干凈的模具中，壓鑄成型，在80°C烘干得到生坯，將生坯放入馬弗爐中，緩慢升溫至1500°C，保溫2小時，自然冷卻，即得到特重鋁鎂陶瓷質研磨石。測試其比重為3.5 g/cm3，磨損率為0.031%。
[0019]實施例4
稱取Al2O3粉80g、Mg0粉7g、Fe203粉4g、CaO粉2g，混合，然后研磨均勻;加入7份輔料，輔料是將5份Na2S13配成重量濃度為8%水溶液，逐步加入2份TiCl4，加入過程中保持攪拌，形成一種均勻體系;再加入適量水調成干糊狀;糊狀料倒入干凈的模具中，壓鑄成型，在80°C烘干得到生坯，將生坯放入馬弗爐中，緩慢升溫至1520°C，保溫I小時，自然冷卻，即得到特重鋁鎂陶瓷質研磨石。測試其比重為3.6 g/cm3，磨損率為0.034%。
[0020]實施例5
稱取Al2O3粉82g、Mg0粉5g、Fe203粉5g、Ca0粉3g，混合，然后研磨均勻;加入7份輔料，輔料是將6份Na2S13配成重量濃度為10%水溶液，逐步加入I份TiCl4，加入過程中保持攪拌，形成一種均勻體系;再加入適量水調成干糊狀;糊狀料倒入干凈的模具中，壓鑄成型，在80°C烘干得到生坯，將生坯放入馬弗爐中，緩慢升溫至1450°C，保溫3小時，自然冷卻，即得到特重鋁鎂陶瓷質研磨石。測試其比重為3.6 g/cm3，磨損率為0.030%。
[0021]以上實施例，僅以說明為目的，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
[0022]1.一種特重鋁鎂陶瓷質研磨石，其特征在于，由以下原料按重量份制成=Al2O380-85份、MgO 3-8份、Fe2O3 4-7份、CaO 2-5份和輔料3-7份，其中輔料是Na2S13 2-6份、TiCl4 1.0-2.0份。
[0023]2.根據權利要求1所述的特重鋁鎂陶瓷質研磨石，其特征在于，由以下原料成份制成:Al2O3 82-85份、MgO 4-7份、Fe2O3 4-6份、CaO 3-5份和Na2Si033-5份、TiCl4 1.0份。
[0024]3.根據權利要求2所述的特重鋁鎂陶瓷質研磨石，其特征在于，由以下原料成份制成:Al2O3 82份、MgO 5份、Fe2O3 5份、CaO 3份和Na2S13 4份、TiCl4 1.0份。
[0025]4.根據權利要求1所述的特重鋁鎂陶瓷質研磨石，其特征在于，所述輔料是先將Na2S13配成重量濃度為5-10%溶液，逐步加入TiC14，加入過程中保持攪拌，形成一種均勻體系O
[0026]5.根據權利要求1所述的特重鋁鎂陶瓷質研磨石，其特征在于，所述特重鋁鎂陶瓷質研磨石，其比重為3.4-3.6 g/cm3。
[0027]6.權利要求1所述的特重鋁鎂陶瓷質研磨石制備方法，制備步驟如下:
1)按設定比例稱取原料主料Al2O3粉、MgO粉、Fe2O3粉和CaO粉；
2)將稱好的原料混合，研磨均勻；
3)將Na2S13配成重量濃度為5-10%水溶液，逐步加入TiCl4，加入過程中保持攪拌，形成一種均勾體系；
4)將步驟2和步驟3的物料混合均勻;再加入適量水，攪拌成干糊狀；
5)將糊狀料倒入模具內壓鑄成型，低溫烘干；
6)將烘干的成型陶瓷生坯在高溫1450°C-1520°C條件下保溫1-3小時，得到特重鋁鎂陶瓷質研磨石。
【主權項】
1.一種特重鋁鎂陶瓷質研磨石，其特征在于，由以下原料按重量份制成=Al2O380-85份、Mg03-8份、Fe2O3 4-7份、Ca02_5份和輔料3-7份，其中輔料是Na2S13 2-6份、TiCl4 1.0-.2.0份。2.根據權利要求1所述的特重鋁鎂陶瓷質研磨石，其特征在于，由以下原料成份制成:Al2O3 82-85份、Mg04-7份、Fe2O3 4-6份、Ca03_5份和Na2Si033-5份、TiCl4 1.0份。3.根據權利要求2所述的特重鋁鎂陶瓷質研磨石，其特征在于，由以下原料成份制成:Al2O3 82份、Mg05份、Fe2O3 5份、Ca03份和Na2S13 4份、TiCl4 1.0份。4.根據權利要求1所述的特重鋁鎂陶瓷質研磨石，其特征在于，所述輔料是先將Na2S13配成重量濃度為5-10%溶液，逐步加入TiC14，加入過程中保持攪拌，形成一種均勻體系。5.根據權利要求1所述的特重鋁鎂陶瓷質研磨石，其特征在于，所述特重鋁鎂陶瓷質研磨石，其比重為3.4-3.6 g/cm3。6.權利要求1所述的特重鋁鎂陶瓷質研磨石制備方法，制備步驟如下: I)按設定比例稱取原料主料Al2O3粉、MgO粉、Fe2O3粉和CaO粉； .2 )將稱好的原料混合，研磨均勻； 3)將Na2S13配成重量濃度為5-10%水溶液，逐步加入TiCl4，加入過程中保持攪拌，形成一種均勾體系； 4)將步驟2和步驟3的物料混合均勻;再加入適量水，攪拌成干糊狀； 5)將糊狀料倒入模具內壓鑄成型，低溫烘干； .6)將烘干的成型陶瓷生坯在高溫1450°C-1520°C條件下保溫1-3小時，得到特重鋁鎂陶瓷質研磨石。
【文檔編號】C04B35/10GK105837184SQ201610172299
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月24日
【發明人】沈麗華, 王林丹, 沈川江, 呂阿琴
【申請人】湖州華通研磨制造有限公司