[发明专利]一种滚动成型制备氧化锆陶瓷微珠的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种陶瓷材料的制造方法，尤其涉及一种滚动成型制备氧化锆陶瓷微珠的方法。

背景技术

随着超细粉体需求越来越旺盛，对于3mm以下规格研磨介质的需求也越大。氧化锆陶瓷因为其具备的耐磨、耐腐蚀、耐高温性能被广泛应用于研磨行业。采用传统的制备工艺，如干压工艺无法满足其耐磨性能或尺寸规格的要求，因此迫切需要用一种新工艺制备出耐磨的小规格氧化锆陶瓷研磨介质。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种滚动成型制备氧化锆陶瓷微珠的方法，这种滚动成型制备氧化锆陶瓷微珠的方法能够制造出更耐磨的氧化锆陶瓷微珠。采用的技术方案如下：

一种滚动成型制备氧化锆陶瓷微珠的方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）、将钇稳定氧化锆粉/铈稳定氧化锆粉进行分散；

（2）、以一边加料一边喷胶的方式，将钇稳定氧化锆粉/铈稳定氧化锆粉和混合胶加入到糖衣机中，通过滚动成型生成氧化锆陶瓷微珠生坯；

（3）、将氧化锆陶瓷微珠生坯在1400℃～1550℃的温度下保温3～6小时，烧结成氧化锆陶瓷微珠毛坯；

（4）、将氧化锆陶瓷微珠毛坯进行抛光，得到成品氧化锆陶瓷微珠。

通过分散，使钇稳定氧化锆粉/铈稳定氧化锆粉均匀分散为独立颗粒，再通过滚动成型的方法生成氧化锆陶瓷微珠生坯，再在1400℃～1550℃的温度下烧结，最后进行抛光处理，制成的氧化锆陶瓷微珠更加结实，更加耐磨。

作为本发明的优选方案，所述钇稳定氧化锆粉是由Y₂0₃和Zr（Hf）O₂组成的复合锆粉料，各组分按重量百分比为：Y₂0₃4.9～5.5%，Zr（Hf）O₂94.5～95.1%；所述铈稳定氧化锆粉是由CeO₂和Zr（Hf）O₂组成的复合锆粉料，各组分按重量百分比为：CeO₂6～20%，Zr（Hf）O₂80～94%。

作为本发明的优选方案，所述混合胶由PVA、石蜡、CMC、油酸和去离子水配制而成，PVA、石蜡、CMC、油酸的总和与去离子水的重量比为（0.01～0.02）：1。采用PVA、石蜡、CMC、油酸和去离子水配制成的混合胶，粘度高，适合钇稳定氧化锆粉/铈稳定氧化锆粉的粘结，粘结后相当牢固。

作为本发明进一步的优选方案，所述钇稳定氧化锆粉/铈稳定氧化锆粉通过球磨造粒工艺制备。球磨造粒工艺主要是通过球磨机来生产粉粒材料，由此制成的钇稳定氧化锆粉/铈稳定氧化锆粉具有粒度均匀的特点。

作为本发明进一步的优选方案，所述钇稳定氧化锆粉/铈稳定氧化锆粉通过气流粉碎机进行分散，气流粉碎机的压力等于或大于1.0Mpa，加料气压为0.2～1.0Mpa，加料速度为0.05～0.5公斤/分钟。采用气流粉碎机对钇稳定氧化锆粉/铈稳定氧化锆粉进行分散，几乎能够将所有颗粒完全分散开来，提高成品质量及成品率。

作为本发明进一步的优选方案，所述步骤（2）具体包括生成氧化锆陶瓷微珠种子步骤和生成氧化锆陶瓷微珠生坯步骤；

生成氧化锆陶瓷微珠种子步骤包括：

（2-1-1）、启动糖衣机，糖衣机的转速控制在15～45转/分钟；

（2-1-2）、将钇稳定氧化锆粉/铈稳定氧化锆粉分散加入糖衣机中，同时，通过喷枪将混合胶缓慢加入糖衣机中；

（2-1-3）、在糖衣机中滚动成型，直至生成直径为0.02mm以上并且具有较高硬度的氧化锆陶瓷微珠种子，然后取出；

生成氧化锆陶瓷微珠生坯步骤包括：

（2-2-1）、启动糖衣机，糖衣机的转速控制在15～45转/分钟；

（2-2-2）、将步骤（2-1-3）生成的氧化锆陶瓷微珠种子一次性加入到糖衣机中，同时，通过喷枪将混合胶缓慢加入糖衣机中；

（2-2-3）、在滚动成型过程中，采用分散装置对粘有混合胶的氧化锆陶瓷微珠种子进行分散；

（2-2-4）、待氧化锆陶瓷微珠种子分散后，向糖衣机中分散加入将钇稳定氧化锆粉/铈稳定氧化锆粉，继续滚动成型，直至氧化锆陶瓷微珠种子与将钇稳定氧化锆粉/铈稳定氧化锆粉粘接结实；

（2-2-5）、通过喷枪将混合胶缓慢加入糖衣机中，然后继续执行步骤（2-2-3）、（2-2-4），直至生成的氧化锆陶瓷微珠生坯的直径达到要求为止。