[发明专利]基于水基凝胶体系的二氧化锆球磨介质的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及球磨介质制备技术领域，特别是涉及一种基于水基凝胶体系的二氧化锆球磨介质的制备方法。

背景技术

目前，球磨机作为矿料碎磨作业中的主要设备，在冶金、建材、化工等众多行业的矿料粉碎作业中得到了广泛应用，随着其自1893年问世以来，至今已有100多年的历史，为人类的文明发展做出了卓越的贡献。

其中，研磨球石是球磨机内滚动的球或圆柱状物体，俗称为球磨介质。尤其在陶瓷生产行业内，使用的主要是陶瓷球磨介质，氧化锆球磨介质凭着高强度、高硬度、优良的耐磨性和耐腐蚀性等众多突出的优点，在众系列陶瓷球磨介质中脱颖而出，并且广受陶瓷行业的青睐，在氧化锆陶瓷制备行业中，应用尤其广泛。

然而，随着科技的进步以及周边行业的迅猛发展，传统的粒径大于1毫米(mm)的氧化锆球磨介质，即氧化锆陶瓷球已不能满足行业的超细球磨的需求。

针对上述问题，科学研究者逐渐将目光聚焦在亚毫米级别的氧化锆陶瓷球中，尤其是随着涂料和油墨等需要超细球磨的行业的迅猛发展，其对亚毫米级别的氧化锆陶瓷球的需求更为紧迫，并由此研发出了0.3mm级别的氧化锆陶瓷球，并且其用量也有了大幅度的增长。但是，制备出耐磨性等性能较佳的0.1mm～0.3mm级别的氧化锆陶瓷球依然成为现阶段亟待解决的问题。

传统的亚毫米级别的氧化锆陶瓷球的制备方法主要有模具压制法、等静压成型法、雾化法以及喷雾造粒法等，但是现有的制备方法依然具有相对密度差和机械强度低的缺陷，且上述制备方法普遍存在工艺复杂，成本较高的问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种工艺较简单、成本较低、可以制备得到亚毫米级别的二氧化锆球磨介质的基于水基凝胶体系的二氧化锆球磨介质的制备方法。

一种基于水基凝胶体系的二氧化锆球磨介质的制备方法，包括如下步骤：

提供钇稳定四方相氧化锆粉体、去离子水、交联剂、单体、分散剂、引发剂、催发剂和油相成型剂；

将所述单体、所述交联剂、所述分散剂和所述去离子水搅拌混合，得到预配混合液；

将所述预配混合液与所述钇稳定四方相氧化锆粉体混合后，加入至球磨罐中进行球磨操作后，得到预配浆料；

将所述预配浆料与所述引发剂混合后，加入至球磨罐中进行球磨操作后，得到二氧化锆陶瓷浆料；

在真空条件下，采用喷雾工艺分别将所述二氧化锆陶瓷浆料和所述催化剂以液滴的形式喷出，并使两者的液滴混合后，同时喷入至所述油相成型剂中；

通过过滤、洗涤和干燥后，得到预制二氧化锆球磨介质生坯；

将所述预制二氧化锆球磨介质生坯烧结后，得到亚毫米级的所述二氧化锆球磨介质。

在其中一个实施例中，所述稳定四方相氧化锆粉体的中值粒径为1.9μm～2.5μm。

在其中一个实施例中，所述稳定四方相氧化锆粉体的中值粒径为2.1μm。

在其中一个实施例中，亚毫米级的所述二氧化锆球磨介质的中值粒径为0.1mm～0.3mm。

在其中一个实施例中，所述干燥操作采用的温度为80℃～100℃。

在其中一个实施例中，所述二氧化锆陶瓷浆料的固相含量为65％～75％。

在其中一个实施例中，所述分散剂与所述钇稳定四方相氧化锆粉体的质量比为1：(2～3)。

上述基于水基凝胶体系的二氧化锆球磨介质的制备方法利用两相界面之间的作用力可以得到亚毫米级的所述二氧化锆球磨介质，相对于传统的制备方法，具有制备工艺较简单和成本较低的优点。

附图说明

图1为一实施方式的基于水基凝胶体系的二氧化锆球磨介质的制备方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

如图1所示，一实施方式的基于水基凝胶体系的二氧化锆球磨介质的制备方法，包括如下步骤：

S110：提供钇稳定四方相氧化锆粉体、去离子水、交联剂、单体、分散剂、引发剂、催发剂和油相成型剂。