[发明专利]一种高耐磨氧化铝复合陶瓷的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以稀土氧化物复合添加剂添加为特点的高耐磨氧化铝复合陶瓷的制备方法。

背景技术

随着科技的进步，超细粉体的研究和应用日益受到重视，在如有色冶金，矿产开采，造纸，油漆，甚至巧克力制造等行业中，都发挥着一定的作用。传统的金属研磨介质材料已经很难达到使用要求，无机非金属研磨介质是近年来兴起的新型研磨介质，但是现阶段高质量耐磨氧化铝研磨产品，氧化铝含量都在92%左右，这极大的限制了耐磨氧化铝的发展。高纯氧化铝陶瓷生产技术目前仍然比较落后。另外国内外对耐磨氧化铝陶瓷的研究已经很多，而利用稀土化合物增强耐磨性的研究，国内外少见报道。

发明内容

本发明针对以上问题，提供一种利用稀土饵化合物和其他金属化合物的掺入制备高质量耐磨氧化铝陶瓷的方法，制备出的陶瓷磨损率很低。

具体步骤为：

（1）按照配料比配料：Al₂O₃74-99.3%，钙、镁、硅的化合物或者矿物0.2-25%，稀土饵的化合物或者矿物0.001-15%。

（2）将（1）所得料采用搅拌球磨或管式球磨机磨细并混合均匀。

（3）将（2）所得料烘干。

（4）将（3）所得料采用滚压成型、等静压成型、轴压成型或可塑成型制成坯体。

（5）将（4）所得坯体在1250-1750℃烧结并保温0.1-5小时，冷却至室温得到高耐磨氧化铝复合陶瓷。

所述钙的化合物为氧化钙的质量百分数大于35%的化合物，含钙的矿物为石灰岩、方解石或者白垩岩中的一种或多种。

所述镁的化合物为氧化镁或者氧化镁的质量百分数大于35%的化合物，含镁的矿物为白云石、菱镁矿和坡缕石中的一种或多种。

所述硅的化合物为二氧化硅质量分数大于35%的化合物，含硅矿物为透辉石、蒙脱土、透辉石、叶腊石、滑石、高岭土或蛇纹石中的一种或多种。

所述稀土饵的化合物为氧化饵、硝酸饵、草酸饵、碳酸饵、氢氧化饵和磷酸饵中的一种或多种。

经测试，本发明的成品磨损率最低可达0.00091%h^-1，比不添加稀土化合物的氧化铝陶瓷耐磨性能提高了约22%。

本发明的主要特点在于：通过添加稀土饵的化合物制备出了低磨损率的氧化铝陶瓷。原料来源广泛，生产工艺简单，易于工业化生产，具有一定的应用前景。

具体实施方式

实施例1:

（1）按照配料比配料: 98%的Al₂O₃；0.63%的高岭土；0.63%的石灰岩；0.63%的MgCO₃；0.11%的Er₂O₃，混合均匀。

（2）将（1）所得料加入190mL去离子水球磨20小时。

（3）将（2）所得料在105℃烘12小时烘干。

（4）将（3）所得料采用冷等静压成型，在100MP保压5分钟。

（5）将（4）所得坯体在1450℃烧结并保温2小时，冷却至室温得到高耐磨氧化铝复合陶瓷。

测试高耐磨氧化铝复合陶瓷磨损率为0.00091%h^-1。

实施例2:

（1）按照配料比配料: 98%的Al₂O₃；0.63%的高岭土；0.63%的碳酸钙；0.63%的菱镁矿；0.11%的Er₂O₃。混合均匀。

（2）将（1）所得料加入190mL去离子水球磨20小时；

（3）将（2）所得料在105℃烘12小时烘干；

（4）将（3）所得料采用冷等静压成型，在100MP保压5分钟；

（5）将（4）所得坯体在1475℃烧结并保温2小时，冷却至室温得到高耐磨氧化铝复合陶瓷。

测试高耐磨氧化铝复合陶瓷磨损率为0.0011%h^-1。