[发明专利]整形的陶瓷原料粉体制备方法和所用振捣整形装置

说明书

技术领域

本发明属于陶瓷粉体或磨料技术领域，特别涉及一种陶瓷材料粉体如刚玉、碳化硅、石 英、石榴石等的整形方法及其整形装置。

背景技术

随着科学技术的发展，尤其能源，航天航空，以及汽车工业、海洋工程的迅速发展，对 陶瓷材料的要求越来越高。

工业生产的粉体多采用雷蒙磨、球磨机、搅拌磨、气流磨等进行破粉碎，再经过分级得 到各种不同粒径的粉体。一般的破粉碎方法所获得的颗粒多具尖锐棱角，表面凸凹不平。由 于破裂多出现在晶体解理面，故破碎后的颗粒也就具有解理断裂面，与破碎之前粗颗粒具有 相似的形貌。

为满足工程上的应用要求，陶瓷原料除了需要满足一定的粒径及其分布的要求外，往往 还需要根据不同的使用目的，要求粉体颗粒具有所需的形貌。如高级磨料微粉有的要求颗粒 为近等积球形；切割用磨料则要求颗粒为多棱形。磨料形状不同，其锋利性和抵抗破碎的性 能也不同；水泥要求提高其颗粒圆形度，以提高混凝土流动性，减少需水量等。颗粒的形貌 与物料的性质密切相关。它对颗粒群的许多性质产生影响，例如，粉体的比表面积、流动性、 填充性、形状分离操作、表面现象、化学活性、涂料的覆盖能力、粉体层对流体的透过阻力 以及颗粒在流体中的运动阻力等，都因颗粒形貌的改变而发生变化。在陶瓷制品的制备过程 中，球形颗粒有利于降低粉体料浆的流动性阻力系数，并可使胶态成型的陶瓷坯体密度和强 度得到提高。现代陶瓷的制备技术越来越精细化，为获得高性能的陶瓷制品，陶瓷材料粉体 的整形是提高产品质量的一个重要手段。

目前陶瓷原料所采用的整形方法一般有：用小直径磨介低强度研磨整形；在低气流速度 下用流化床气流磨整形；采用振动磨以小磨介低振幅进行颗粒整形，这些方法有的能耗高、 产量小；有的整形效果不佳，难以达到所需要的颗粒形貌。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种适于工业化生产的低能耗的整形的陶瓷原料粉 体制备方法和所用振捣整形装置。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的整形的陶瓷原料粉体，其技术参数为：颗粒球形度为0.3～0.7，振实密度 相对于未整形粉提高5～20％，粒度范围为80μm～1.5mm。

所述整形的陶瓷原料粉体可由刚玉、碳化硅、石英或石榴石等硬质材料制成。

本发明提供的用于制备陶瓷原料粉体的振捣整形装置，其包括变频振动电机、电机支架、 振捣锤头、振捣料桶，其中：所述电机支架的伸出杆呈三角形或十字形分布，其端头各通过 一个弹簧与机座相连，其中心部位与振动轴的上端焊接相连；振动轴的下部与振捣锤头焊接 相连，该振捣锤头的底部焊有振捣环；所述振捣料桶固定在机座上；所述变频振动电机固定 装在电机支架上，该电机的振动源位于电机支架的中心部位。

本发明采用上述振捣整形装置来制备整形的陶瓷原料粉体，其步骤包括：

配制待整形物料：该过程包括采用不同粒径级配待整形物料，当待整形粉为100～500μm 时，用12μm粉、待整形粉和2mm粉以重量比为3∶3∶4的比例配制成待整形物料；当待整 形粉为600μm～1.5mm时，用12μm粉、140μm粉和待整形粉以重量比为3∶3∶4的比例配制 成待整形物料；

振捣整形：将配制的待整形物料装入振捣料桶中，启动电源，于是振捣锤头在变频振动 电机的作用下进行往复振捣，实现待整形物料的整形，然后，由振捣料桶取出整形物料；整 形时，调节变频振动电机的频率和振幅，让振捣环强迫粉体上下搓揉滑动进行整形，通过改 变振捣时间以达到最佳整形效果，减少过粉碎；其中，振捣整形的时间为2～24小时，变频 振动电机的频率为200～3000Hz，变频振动电机的振幅为0.2～2mm；

补料：每隔2～5小时用分样筛对取出的整形物料进行筛分，分出筛下物，并按筛下物的 量补充待整形物料，再与筛上物一起置于振捣料桶中进行振捣整形；

筛分：用分样筛将筛下物再次筛分，得到所需粒径的整形粉；

除杂：整形粉磁选后，用浓度5％的盐酸和浓度5％的氢氟酸的混合溶液浸泡12～24小 时；再用去离子水清洗至PH值为7，得到的湿料在烘箱内烘干；

经过上述步骤，得到所述整形的陶瓷原料粉体。

本发明与现有技术相比具有以下主要的优点：