[发明专利]一种高耐磨的中高铝球及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐磨材料制造领域，具体涉及一种高耐磨的中高铝球及其制备方法。

背景技术

氧化铝球因其硬度高、密度大、耐磨、耐腐蚀性等特点，现大多作为研磨介质，广泛应用于建筑卫生陶瓷、工业陶瓷、电子陶瓷、高档耐火材料、特种水泥、非金属矿物等行业，中高铝球其耐磨性优于中铝球，原材料来源广泛，制造成本低，使用效率高，但是中高铝球在制作上为了降低烧制的温度大多采用增加钾、钠、钙、镁溶剂的方法，由于配比不合理，即便烧制温度有所降低，但是比重和磨耗均不太理想，而且中高铝球在最为研磨介质时，除了对硬度和磨耗有要求外，最重要的是研磨介质内部必须缺陷少、密度均一、抗冲击性能好，为了达到这些功能，有些中高铝球在制作的过程中加入了碳化硅、稀土、氧化锆等物质，以求通过晶粒增韧来达到高抗冲击性的效果，但是原材料昂贵，制作工艺复杂，不适合大量生产应用，同时加入量控制不好将导致产品内部缺陷增大，反而降低其抗冲击力的性能，因此研制出一种合适的中高铝球的配方及合适的制作方法是目前亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提出一种高耐磨的中高铝球及其制备方法，通过加入增强剂和烧结助剂来制备中高铝球，且制造的中高铝球硬度大、密度均一、耐磨性好、抗冲击性能高。

本发明为了解决上述问题所采取的技术方案为：一种高耐磨的中高铝球，所述的中高铝球的原料由基料、烧结助剂和增强剂组成，其中，按照重量比，基料由75-80份铝矾土，10-15份氧化铝粉和2-10份白云石组成；烧结助剂由1-3份氧化钡、2-6份氧化钙和2-6份氧化镁混合而成；增强剂为1-5份绢云母、3-6份石英、0.1-0.5份高岭石、0.02-0.06份碳酸锂、0.02-0.08份碳酸钠和0.02-0.06份氧化钾在500-600℃下烧结而成；

所述的铝矾土为市售的铝矾土且其氧化铝的含量为75%-80%，所述氧化铝粉为市售的氧化铝粉且其氧化铝的含量为95%-98%；

所述的中高铝球的原料由基料、烧结助剂和增强剂组成，其中，按照重量比，基料由80份铝矾土，10份氧化铝粉和2份白云石组成；烧结助剂由1份氧化钡、2份氧化钙和3份氧化镁混合而成；增强剂为5份绢云母、3份石英、0.5份高岭石、0.02份碳酸锂、0.08份碳酸钠和0.06份氧化钾在500-600℃下烧结而成；

一种高耐磨的中高铝球的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、按权利要求1中所述要求称取各组分，备用；

步骤二、将称好的绢云母、石英和高岭石粉碎至40-60目，加入称好的碳酸锂、碳酸钠和氧化钾搅拌均匀后烧制，烧制时温度从室温均匀上升至500-600℃，升温速率为100-150℃/h，温度达到500-600℃后保温2h，停火，自然冷却至室温，即制得增强剂；

步骤三、将称好的白云石粉碎至40-60目，再加入称好的铝矾土、氧化铝粉、氧化钡、氧化钙和氧化镁混合成原料Ⅰ，将原料Ⅰ除铁至铁含量降到1.5%以下，即得粉料Ⅰ，之后向粉料Ⅰ中加入研磨球和水，且粉料Ⅰ：研磨球：水=1:2:0.6，湿磨12小时制成浆料达250-300目，即得浆料Ⅰ；

步骤四、向制备好的浆料Ⅰ中加入步骤二中制得的增强剂，混合成原料Ⅱ，再湿磨12小时制成浆料达500-600目，之后120℃烘烤15-30min，直至烘干，压碎过40-60目筛造粒后即得粉料Ⅱ；

步骤五、将制备好的粉料Ⅱ常温40-100MPa压制成球体，球体的直径为30mm，之后将压好的球体放入刚玉匣钵内，在硅钼棒电炉中烧制成型，烧制时温度从室温均匀上升至1250-1300℃，升温速率为100-150℃/h，温度达到1250-1300℃后保温2h，停火，自然冷却至室温，即得高耐磨的中高铝球。

本发明的有益效果：

本发明所述的一种高耐磨的中高铝球的配方及制备方法，通过加入烧结助剂和增强剂来增加中高铝球的耐磨性；

绢云母、石英、高岭石与碳酸锂、碳酸钠及氧化钾一起烧结之后，形成一种增强剂，这种增强剂与铝矾土一起烧制时形成的物质密度均一，结构致密，可以有效地增大中高铝球的耐磨性和抗冲击性；

增强剂中含有绢云母和石英，绢云母具有一定的粘性，其与石英共用烧制时，干燥和烧成收缩小，烧结温度低，增加了原料的可塑性和干燥抗折强度，加入增强剂后可使中高铝球成型好、防龟裂、降低了烧结温度；