[发明专利]一种纳米晶陶瓷刚玉磨料及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米晶陶瓷刚玉磨料的制备方法，以Al₂(SO₄)₃•18H₂O为原料，再向原料中添加分散剂、液体复合助烧剂和Al₂O₃溶胶晶种，主要包括以下步骤：

（1）、向Al(OH)₃凝胶前驱体中加入液体复合助烧剂和Al₂O₃溶胶晶种，进行球磨，球磨均匀后的浆料在70~90℃烘至半干，转移至滤布上，再在70~100℃下干燥充分得到干凝胶，干凝胶经破碎制粒、过筛，得到满足颗粒粒径要求的干凝胶颗粒；

（2）、将步骤（1）所得干凝胶颗粒在500~800℃下焙烧并保温30~120min；

（3）、将步骤（2）焙烧后的颗粒在1250~1450℃下烧结并保温30~120min，随炉冷却，经筛分得到不同粒度的陶瓷刚玉磨料颗粒；

其中，Al₂O₃溶胶晶种的制备方法为：

（a）、将Al(NO₃)₃•9H₂O溶于去离子水中，加入分散剂PEG1000，配成Al³⁺浓度为1.0~2.0mol/L的溶液；

（b）、将浓度为1.0~1.5mol/L的氨水溶液加热至85~90℃，向氨水溶液中加入步骤（a）所得溶液，边加入边搅拌，控制PH值为9~10，经陈化、过滤后得到沉淀物，将沉淀物用去离子水配成悬浊液；

（c）、将步骤（b）所得悬浊液加热到80~95℃，向悬浊液中加入浓度为1.0~1.5mol/L的硝酸溶液，使Al³⁺/H⁺比例为1/40~1/3，边加入边搅拌，即得到Al₂O₃溶胶晶种；

其中，液体复合助烧剂的组成及质量百分含量为Si(OC₂H₅)₄ 0.1%~50%，Mg(NO₃)₂•6H₂O0.1%~61.5%，Ca(NO₃)₂•4H₂O 0.1%~30%，H₃BO₃ 0.1%~5.0%，所有组分的含量和为100%；

其中，Al(OH)₃凝胶前驱体的制备方法为：将Al₂(SO₄)₃•18H₂O溶于去离子水中，加入分散剂，配成Al³⁺浓度为0.6~1.0mol/L的溶液；向溶液中分次滴加浓度为1.0mol/L的氨水溶液，将氨水溶液分4次加入，其中第1次加入量要保证NH⁴⁺/Al³⁺=1.0~2.5，剩余3次的加入量保证NH⁴⁺/Al³⁺=0.005~0.015，边滴加边搅拌，保持PH值为9.0~9.6，经搅拌陈化得到凝胶后，再将所得凝胶抽滤、洗涤得到Al(OH)₃凝胶前驱体。

2.根据权利要求1所述的纳米晶陶瓷刚玉磨料的制备方法，其特征在于，所述分散剂为PEG1000，加入量为Al₂(SO₄)₃•18H₂O原料质量的1.0%。

3.根据权利要求1所述的纳米晶陶瓷刚玉磨料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中液体复合助烧剂的加入量为Al₂(SO₄)₃•18H₂O原料质量的5.0~10.5wt%，所述Al₂O₃溶胶晶种的加入量换算成Al₂O₃为Al₂(SO₄)₃•18H₂O原料质量的1.0~5.0wt%。