[发明专利]一种耐热抗磨喷嘴用陶瓷及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷材料领域，尤其涉及一种耐热抗磨喷嘴用陶瓷及其制备方法。

背景技术

喷嘴要长期受到磨损，目前喷嘴用的材料有铝合金材料、陶瓷等，铝合金材料耐磨性差，要经常更换，成本高；目前所用的陶瓷材料脆性大，耐磨性不太高，不耐冷热刺激，耐酸碱性差，因此需要研究耐磨性好，硬度高，韧性好，耐震动，耐热，耐腐蚀等性能优异的陶瓷材料，以降低成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐热抗磨喷嘴用陶瓷及其制备方法，该陶瓷的硬度高、耐磨性和耐热性好。

本发明的技术方案如下：

一种耐热抗磨喷嘴用陶瓷，其特征在于由下列重量份的原料制成：三氧化二铕3-5、三氧化二镝2-3、蓝晶石4-7、碳酸镉1-1.5、过氧化钠1-2、石英石20-25、钠长石22-27、纳米硼化钛10-14、纳米碳化钨5-8、氢氧化钠1-2、去离子水适量、正硅酸乙酯3-4、乙醇适量、助剂4-6；

所述助剂由下列重量份的原料制成：高岭土0.7-0.9、锆英石3-4、氧化镧0.2-0.3、金刚石粉0.2-0.3、Y2O3 0.2-0.4、La2O3 0.2-0.4、氧化铍0.3-0.4、硅烷偶联剂kh-550 0.6-0.8、聚乙二醇0.3-0.4、水7-11；制备方法为：将锆英石粉碎，过100目筛，得到锆英石粉；将聚乙二醇加入水中，搅拌均匀，加入锆英石粉，搅拌20-30分钟，再加入一半重量份的硅烷偶联剂kh-550，搅拌10-15分钟，再加入高岭土，搅拌反应20-30分钟，再加入剩余重量份的硅烷偶联剂kh-550，搅拌10-15分钟，再加入其他剩余成分，搅拌反应20-30分钟，超声分散6-8分钟，过滤，烘干，粉碎，过40目筛，在氮气氛围下，1380-1440℃下煅烧2-3个小时，粉碎，过40目筛，即得。

所述耐热抗磨喷嘴用陶瓷的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将蓝晶石、碳酸镉、石英石、钠长石混合，球磨，过200目筛，加入0.6-0.8倍重量份的乙醇，送入球磨机中球磨24-27个小时，加入过氧化钠、氢氧化钠，继续球磨2-3个小时，水洗至PH值为8-9，过滤，得到滤饼；

（2）将第（1）步得到的滤饼粉碎，在氮气氛围下，750-800℃下煅烧2-3个小时，取出粉碎，过50目筛，得到颗粒；

（3）取30-40重量份的乙醇，加入正硅酸乙酯，搅拌至溶解，加入三氧化二铕、三氧化二镝，搅拌得到混合物料，将纳米硼化钛、纳米碳化钨边翻腾搅拌边喷入混合物料，加热至70-80℃，持续翻腾搅拌至乙醇完全蒸发，粉碎，过50目筛，得到颗粒；

（4）将第（2）步和第（3）步得到的颗粒与其他剩余成分混合，按料：球：水=1:1.4:0.7，球磨24-30个小时，造型，在700-800℃下预烧1.5-2个小时，再在1460-1520℃下煅烧3-4个小时，即得。

本发明的有益效果

本发明的陶瓷添加了三氧化二铕、三氧化二镝、纳米硼化钛、纳米碳化钨，增加了陶瓷的硬度、耐磨性和耐热性，该陶瓷制作的喷嘴比铝合金喷嘴使用寿命长2-3倍；通过使用本发明的助剂，能够增加陶瓷的表面光滑性、耐磨性和耐热性。

具体实施方式

一种耐热抗磨喷嘴用陶瓷，由下列重量份（公斤）的原料制成：三氧化二铕4、三氧化二镝2.5、蓝晶石5、碳酸镉1.3、过氧化钠1.5、石英石23、钠长石24、纳米硼化钛12、纳米碳化钨6、氢氧化钠1.5、去离子水适量、正硅酸乙酯3.5、乙醇适量、助剂5；

所述助剂由下列重量份（公斤）的原料制成：高岭土0.8、锆英石3.5、氧化镧0.2、金刚石粉0.2、Y2O3 0.3、La2O3 0.3、氧化铍0.3、硅烷偶联剂kh-550 0.7、聚乙二醇0.3、水8；制备方法为：将锆英石粉碎，过100目筛，得到锆英石粉；将聚乙二醇加入水中，搅拌均匀，加入锆英石粉，搅拌25分钟，再加入一半重量份的硅烷偶联剂kh-550，搅拌13分钟，再加入高岭土，搅拌反应25分钟，再加入剩余重量份的硅烷偶联剂kh-550，搅拌13分钟，再加入其他剩余成分，搅拌反应25分钟，超声分散7分钟，过滤，烘干，粉碎，过40目筛，在氮气氛围下，1400℃下煅烧2.5个小时，粉碎，过40目筛，即得。

所述耐热抗磨喷嘴用陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

（1）将蓝晶石、碳酸镉、石英石、钠长石混合，球磨，过200目筛，加入0.7倍重量份的乙醇，送入球磨机中球磨25个小时，加入过氧化钠、氢氧化钠，继续球磨2.5个小时，水洗至PH值为8，过滤，得到滤饼；