[发明专利]一种超大尺寸高铝瓷球及其制备方法

说明书

本发明属于陶瓷材料领域，具体涉及一种超大尺寸高铝瓷球及其制备方法。所述超大尺寸高铝瓷球的组分包括Al₂O₃粉、CaCO₃粉、SrO₂粉、高岭土，按照质量百分比计，所述Al₂O₃粉含量为90~96%，所述CaCO₃粉含量为2~6%，所述SrO₂粉含量为1~3%，所述高岭土含量为0.5~2%。超大尺寸高铝瓷球的制备方法包括球磨、加剂搅拌、高位注模成形、修坯、微波干燥、高温烧结、打磨。本发明制备工艺简单，对设备要求低，制备的高铝瓷球尺寸大，基体致密无孔洞，外观光洁，无斑点、气泡、粘损等缺陷，干燥及烧结过程中不易开裂，成品率高。

技术领域

本发明属于陶瓷材料领域，具体涉及一种超大尺寸高铝瓷球及其制备方法。

背景技术

氧化铝陶瓷球是生产规模最大，应用领域最为广泛的特种结构陶瓷，具有硬度高、密度大、磨耗小，耐腐蚀和高性价比等特点，被广泛应用在建筑、冶金、化工、电子等领域。国内外生产的高铝瓷球主要是以α氧化铝粉为主要原料，通过球磨、成型和高温烧结等躲到工序制作，成型方式主要有半等静压成型、等静压成型和滚制成型，对于超大尺寸高铝瓷球（尺寸大于300mm）的制备，由于尺寸因素，在等静压成型时，由于需要的压力巨大，对设备的要求非常高，在压力欠缺情况下往往无法成坯，同时在干燥及高温烧结过程中容易造成制品开裂。同时在超大尺寸的高铝瓷球生产中，外观容易出现斑点、起泡、粘损、风晶等缺陷，同时易发生腰裂、生烧、指甲纹等性能缺陷。

发明内容

基于上述背景，本发明提供一种超大尺寸高铝瓷球及其制备方法，工艺流程简单，成品率高，外观光洁，无斑点、气泡、粘损等缺陷。

本发明提供了一种超大尺寸高铝瓷球，其组分包括Al₂O₃粉、CaCO₃粉、SrO₂粉、高岭土，按照质量百分比计，所述Al₂O₃粉含量为90~96%，所述CaCO₃粉含量为2~6%，所述SrO₂粉含量为1~3%，所述高岭土含量为0.5~2%。

优选的，所述Al₂O₃粉的纯度大于等于95.0％，粒径为60-200nm；所述CaCO₃粉的纯度大于等于99.9％，粒径为50-500nm；所述SrO₂粉的纯度大于等于99.9％，粒径为50-500nm；所述高岭土的纯度大于等于99.9％，粒径为50-500nm。

本发明同时提供了一种超大尺寸高铝瓷球的制备方法，包括如下步骤：

（1）球磨：按配比称取所述Al₂O₃粉、所述CaCO₃粉、所述SrO₂粉、所述高岭土，将其放入球磨机内，进行湿式球磨45~55h后取出，制得球磨浆料；

优选的，球磨机采用聚氨酯内衬，湿式球磨时，球磨罐的填充率为70~80%，采用去离子水为球磨助剂，添加量为Al₂O₃粉、CaCO₃粉、SrO₂粉、高岭土总质量的0.8%，球磨介质为瓷球，所述瓷球粒径为10~15mm，球料比为1.5，球磨转速为30~35转/min；

（2）注模：在步骤（1）制得的球磨浆料中加入悬浮剂搅拌0.8~1.5h，再用注浆管道从一定高度上以一定注浆速率垂直注入石膏模中，所述石膏模垫置在振动电机上，在注浆过程中石膏模始终处于振动状态，模腔初次注满后，调节注浆速率，继续注浆20min后停止，再继续振动30min，静置一端时间后出模，制得粗坯；

优选的，悬浮剂的添加量为球磨浆料质量的1~3%，注浆高度为3~5米，注浆速率为450~550g/min，振动频率为50~70次/min，初次注满后注浆速率调节至4~6g/min，静置时间为2~4h；