[发明专利]一种凝胶成型超高纯度氧化铝陶瓷衬盘修整环的制备方法

说明书

本发明公开了一种凝胶成型超高纯度氧化铝陶瓷衬盘修整环的制备方法，包括以下步骤：1)首先配制预混液；2)然后向预混液中加入陶瓷粉体进行球磨，形成悬浮体料浆；3)待悬浮体料浆稳定后，分别加入引发剂和催化剂，卸磨后加入除泡剂，搅拌均匀；4)接着通过挤压成型装置将处理后的料浆浇注到模具中；5)待坯体达到脱模强度后，将脱出的坯体浸泡冷却至室温后取出坯体，用粒度为600的砂纸磨，形成氧化铝陶瓷衬盘修整环。本发明简化了氧化铝陶瓷衬盘修整环的制造工艺过程，改变了传统的高强度下机械加工的方式，能实现流水线生产，降低了氧化铝陶瓷衬盘修整环的制造成本，同时提高了氧化铝陶瓷衬盘修整环的质量和性能。

技术领域

本发明涉及一种凝胶成型超高纯度氧化铝陶瓷衬盘修整环的制备方法。

背景技术

氧化铝陶瓷材料是应用较为广泛，其生产的关键技术是高质量坯体的成型。目前国内外工业生产大多采用轧膜法、热压铸法和有机料浆流延法等方法制备，普遍存在设备投资大、原料成本高和环境污染大的问题。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种凝胶成型超高纯度氧化铝陶瓷衬盘修整环的制备方法的技术方案，该方法简化了氧化铝陶瓷衬盘修整环的制造工艺过程，改变了传统的高强度下机械加工的方式，能实现流水线生产，降低了氧化铝陶瓷衬盘修整环的制造成本，同时提高了氧化铝陶瓷衬盘修整环的质量和性能。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种凝胶成型超高纯度氧化铝陶瓷衬盘修整环的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)首先将研磨体放入研磨罐中，按照配方量取一定量的水、分散剂和交联剂，其中水、分散剂和交联剂的质量比为5:0.8:0.2，称取有机单体、分散剂和交联剂，在研磨罐中配制成预混液，并用氨水和盐酸调PH值在8.0～9.5之间；

2)然后向预混液中加入称量好的陶瓷粉体，加入后，盖好罐体，装好行星磨进行球磨，球磨时间为40～50min，形成悬浮体料浆；

3)待悬浮体料浆稳定后，分别加入引发剂和催化剂，各自球磨15～20min，使其均匀分散开，10min后卸磨，加入除泡剂，搅拌均匀；

4)接着通过挤压成型装置将处理后的料浆浇注到模具中，控制温度在65～80℃,进行聚合成型，模具固定在旋转机构上，当挤压成型模具浇注完成后，通过旋转机构旋转15°～30°，使模具进入脱模工位，而下一模具进入浇注工位，实现脱模与浇注同时进行；

5)待坯体达到脱模强度后，将脱出的坯体浸泡在水中10～20min，冷却至室温后取出坯体，用粒度为600的砂纸磨，形成氧化铝陶瓷衬盘修整环。

进一步，步骤1)中的有机单体占陶瓷粉体的质量分数为4.2～4.8％，分散剂占陶瓷粉体的0.43～0.50％，交联剂为有机单体的5.1～5.5％。

进一步，步骤1)中的分散剂为聚丙烯酸钠，交联剂为亚甲基双丙烯酸胺、聚丙烯酸酯、环氧树脂中的一种，有机单体为丙烯酰胺，体系粘度随着分散剂加入量的增大而减小，随着分散剂的加入量增大，颗粒表面对聚电解质的吸附量逐渐达到饱和，静电位阻机制使颗粒间排斥能提高，达到越来越好的分散性和悬浮稳定性，当分散剂量小于固相含量的0.4wt％时，粘度随着分散剂加入量的增加而显著降低。

进一步，步骤3)中的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种，催化剂为四甲基乙二胺，随着引发剂的增加，引发速度加快，聚合反应的时间缩短，其作用是形成初级自由基，促进单体分子形成单体自由基，引发聚合反应，当引发剂用量较大时，在料浆中选出的初级自由基浓度较大，引发速率较大，得到的坯体强度较低，破坏时呈颗粒状破碎，若引发剂用量过小，料浆的聚合反应会进行地相当缓慢，降低成型效率，使用催化剂后，料浆可以在短时间内完成聚合反应，当催化剂用量较多时，则凝固时间太快，亦不利于料浆浇注和搅拌等中间环节的操作。