[发明专利]一种耐磨氧化铝陶瓷的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐磨氧化铝陶瓷的制备方法。

背景技术

氧化铝陶瓷材料是目前使用最广、生产数量最大的工程陶瓷材料。研究较多的是用它作为切削工具及研磨介质等, 如何提高它的性能使用寿命，不断有研究者进行了耐磨性的探究。稀土添加剂在当今工业与科学研究中应用广泛。在氧化铝陶瓷生产方面，我国大多数产品属中低档产品，国外占领了高档产品市场。我国在氧化铝陶瓷高档产品方面落后于发达国家十分明显，高铝瓷需求量逐年增大，研究的重视程度与研究成果远远跟不上发展需求。制造氧化铝陶瓷的必用材料是研磨介质，研磨介质的耐磨性决定了所制造的氧化铝陶瓷的质量，未掌握氧化铝含量在95~99%，耐磨性优良的研磨介质低成本制造技术，成为大量制造优质95至99瓷的瓶颈，突破这一制造技术，是中、外无机材料工作者共同面临的重要课题。

发明内容

本发明针对我国在氧化铝陶瓷高档产品方面落后于发达国家，缺少低成本制造耐磨性优良的研磨介质制造技术的现状，提供一种原材料来源广，制备工艺简单，耐磨性能好的氧化铝陶瓷及制备方法。

具体步骤为：

（1）原料质量百分比为：氧化铝99.7~70%、添加剂0.3~30%（其中硅、镁、钙的化合物或矿物中的一种或多种的质量百分比为：0.1~25%，铈的化合物质量百分比为：0.01~5%）；

    （2）将步骤（1）配比的原料用搅拌磨或管式磨或塔磨进行球磨5~96小时；

（3）将步骤（2）所得料干燥后经等静压成型、轴向成型或滚压成型工艺，制成生坯；

（4）将步骤（3）所得生坯在1100℃~1650℃进行烧结，保温0.5~6小时，自然冷却到室温，可获得耐磨性能良好的氧化铝陶瓷。

按标准：JC/T848.1–1999对制品进行磨损率测试，本发明的材料磨损率低。本发明采用一般工业设备，工艺简单、有利于工业化生产；制备的产品烧结温度低，耐磨性能良好。

具体实施方式

实施例1：

（1）按照质量百分比配料：α-Al₂O₃粉92.1%，高岭土2.367%，氧化钙2.367%，氧化镁2.366%，二氧化铈0.8%；

（2）将步骤（1）所得料放入球磨装置中球磨混合24小时；

（3）将步骤（2）所得浆料在100℃温度下烘干5小时；

（4）将步骤（3）所得原料经等静压成型工艺，制成球状生坯；

（5）将步骤（4）所得球状生坯在硅钼炉中1430℃烧结,保温1小时，随炉温冷却。

所得产品的磨损率为0.000492%h^-1。

实施例2：

（1）按照质量百分比配料：α-Al₂O₃粉94.5%，高岭土1.567%，碳酸钙1.567%，氧化镁1.566%，二氧化铈0.8%；

（2）将步骤（1）所得料放入球磨装置中球磨混合24小时；

（3）将步骤（2）所得浆料在100℃温度下烘干5小时；

（4）将步骤（3）所得原料经等静压成型工艺，制成球状生坯；

（5）将步骤（4）所得球状生坯在硅钼炉中1460℃烧结,保温1小时，随炉温冷却。

所得产品的磨损率为0.000487%h^-1。

实施例3：

（1）按照质量百分比配料：α-Al₂O₃粉91.3%，高岭土2.367%，氧化钙 2.367%，碳酸镁2.366%，二氧化铈1.6%；

（2）将步骤（1）所得料放入球磨装置中球磨混合24小时；

（3）将步骤（2）所得浆料在100℃温度下烘干5小时；

（4）将步骤（3）所得原料经等静压成型工艺，制成球状生坯；

（5）将步骤（4）所得球状生坯在硅钼炉中1475℃烧结,保温1小时，随炉温冷却。

所得产品的磨损率为0.000428%h^-1。