[发明专利]基于氧化锆和氧化铈的烧结珠

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于氧化锆和氧化铈的烧结珠，以及其在研磨机中的应用。

背景技术

在微研磨和微分散的应用中，例如，和涂料用的颜料一起的微研磨和微分散，烧结珠所需要的特性是其耐磨损性。

已知密度是一项重要的参数，并且已知可以通过提高烧结温度来增加烧结产品的密度。然而，提高温度是非常昂贵的，并且也会导致产品微结构的改变，而这可以损害其性能。

发明内容

因此，需要一种表现出良好耐磨损性和能够在相对低温下，通过烧结被制造的烧结珠。

本发明的目的在于满足这一需要。

根据本发明，这一目的是通过一种烧结珠来实现的，该烧结珠表现出下述化学分析，按重量百分数计，在总100％中为：

·ZrO₂+HfO₂：        78％-85％；

·CeO₂：             ≥15％；

·Al₂O₃：            ＞0.1％；

·添加剂：           ＞0.1％；

·杂质：             ＜1％；

所述添加剂选自MnO、MnO₂、Fe₂O₃、CuO、TiO₂、Y₂O₃、Sb₂O₃、ZnO和它们的混合物。

如下述说明书中更详细的说明，氧化铝和添加剂的组合物具有一协同效应，并且使得耐磨损性显著提高。因此，可以在低至1300℃的烧结温度下获得良好的耐磨损性。

优选地，本发明的烧结珠也可选择地呈现出下述特性中的一种或多种：

·按重量百分数计，所述氧化铝(Al₂O₃)的含量大于0.2％和/或小于1％；

·按重量百分数计，所述添加剂的含量大于0.3％和/或小于0.8％；

·按重量百分数计，所述Al₂O₃和所述添加剂的总量大于0.6％，优选大于0.7％；

·所述添加剂是MnO和/或Fe₂O₃；

·按重量计，所述CeO₂的含量小于或等于20％；

·所述添加剂百分数和所述氧化铝百分数的比值大于0.5和/或小于2。优选大于0.7和/或小于1.5，和更优选该比值基本上等于1。

本发明还提供了发明所述烧结珠混合物在研磨机中的应用，尤其是用于颜料的微研磨或微分散。

在本说明书中，除非指明为相反内容，烧结珠的所有组成均按照基于烧结珠总重量的重量百分数给出。

术语“杂质”意指原料中提供的所有其它成分，例如CaO。考虑到杂质总含量小于1％并不显著改变所得到的结果。

在本说明书中，术语“添加剂”可以不仅指MnO、MnO₂、Fe₂O₃、CuO、TiO₂、Y₂O₃、Sb₂O₃或者ZnO，也可以指这些成分的混合物。

确定氧化铈CeO₂的量以便本发明的烧结珠基本上不含单斜晶形氧化锆。相对于烧结珠的其它氧化物的重量，CeO₂的最小值为15％被认为是必需的。然而，由于CeO₂非常昂贵，其含量优选不大于20％。

为了制造本发明的烧结珠，可以按如下进行。

在室温下，首先制备一水悬浮液，其包括ZrO₂+HfO₂、CeO₂、Al₂O₃的粉末和，在适宜的时候，包括下述一种或多种氧化物：MnO、MnO₂、Fe₂O₃、CuO、TiO₂、Y₂O₃、Sb₂O₃和ZnO。这些成分的来源是按照这样的方式选择，使得按重量百分数计，在本发明烧结珠的成分的干物质的重量中，杂质的总含量小于1％。