[发明专利]一种氧化铝基微晶陶瓷颗粒及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种氧化铝基微晶陶瓷颗粒，其特征在于：包括若干氧化铝微晶粒，还包括若干晶粒间相，相邻的氧化铝微晶粒之间通过所述晶粒间相的过渡连接使得氧化铝基微晶陶瓷颗粒形成类单晶结构，所述氧化铝基微晶陶瓷颗粒中不存在任何非晶物质；

所述晶粒间相为氧化镁，按重量百分比计，所述氧化铝微晶粒的含量为94.0~99.5wt%，所述氧化镁的含量为0.5~6wt%；

所述晶粒间相还包括氧化锆和/或氧化铁，所述氧化锆的含量不超过5ppm，所述氧化铁的含量为0.5~3wt%；

所述氧化铝基微晶陶瓷颗粒由如下制备方法制得：

1)按质量份数计，将10~30份工业级拟薄水铝石粉体分散于去离子水中配制成悬浮液，向上述悬浮液中加入晶种浆液，晶种加入量占产品质量的0.1~10.0wt%，同时调节pH后形成第一悬浮液；

2)继续调节第一悬浮液的pH值后得到第一凝胶；在第一凝胶中加入金属盐溶液后搅拌得到第一混合凝胶；以金属氧化物计，金属盐加入量占最终产品质量的0.01~10wt%；

3)第一混合凝胶干燥后，将干凝胶粉碎筛分到合适的粒度，将粉碎后的凝胶颗粒烧结得到氧化铝基微晶陶瓷颗粒；

所述晶种为阿尔法氧化铝晶种，其中，阿尔法氧化铝晶种制备方法如下：

1)将10~30份工业级拟薄水铝石粉体分散于去离子水中配制成悬浮液，同时调节pH值形成第二悬浮液；

2)调节第二悬浮液的pH值得到第二凝胶；

3)第二凝胶干燥后，将粉碎后的凝胶颗粒煅烧；

4)煅烧后的晶种粉体加入去离子水配成悬浮液，再进行分散和/或研磨得到晶种浆液；

所述晶种浆液的粒度分布D50≤5μm，所述阿尔法氧化铝晶种中氧化铝的含量≥99.0wt%。

2.根据权利要求1所述的一种氧化铝基微晶陶瓷颗粒，其特征在于：所述晶粒间相为能与氧化铝形成尖晶石物相的其他氧化物，所述晶粒间相以晶粒和/或结晶薄层的形式分布于晶界处以及相邻氧化铝微晶粒之间的空隙中。

3.一种具备高硬度及高单颗粒抗压强度的氧化铝基微晶陶瓷颗粒，其特征在于：按重量百分比计，包括94.0~99.5wt%的氧化铝以及0.5~6wt%的能与氧化铝形成尖晶石物相的其他氧化物；在所述其他氧化物的作用下，所述氧化铝基微晶陶瓷颗粒形成类单晶结构，所述氧化铝基微晶陶瓷颗粒中不存在任何非晶物质；

所述氧化铝基微晶陶瓷颗粒由如下制备方法制得：

1)按质量份数计，将10~30份工业级拟薄水铝石粉体分散于去离子水中配制成悬浮液，向上述悬浮液中加入晶种浆液，晶种加入量占产品质量的0.1~10.0wt%，同时调节pH后形成第一悬浮液；

2)继续调节第一悬浮液的pH值后得到第一凝胶；在第一凝胶中加入金属盐溶液后搅拌得到第一混合凝胶；以金属氧化物计，金属盐加入量占最终产品质量的0.01~10wt%，金属盐包含钴、镁、铬、锌、锰可溶性盐的一种或多种；

3)第一混合凝胶干燥后，将干凝胶粉碎筛分到合适的粒度，将粉碎后的凝胶颗粒烧结得到氧化铝基微晶陶瓷颗粒；

所述晶种为阿尔法氧化铝晶种，其中，阿尔法氧化铝晶种制备方法如下：

1)将10~30份工业级拟薄水铝石粉体分散于去离子水中配制成悬浮液，同时调节pH值形成第二悬浮液；

2)调节第二悬浮液的pH值得到第二凝胶；

3)第二凝胶干燥后，将粉碎后的凝胶颗粒煅烧；

4)煅烧后的晶种粉体加入去离子水配成悬浮液，再进行分散和/或研磨得到晶种浆液；

所述晶种浆液的粒度分布D50≤5μm，所述阿尔法氧化铝晶种中氧化铝的含量≥99.0wt%。

4.一种根据权利要求1-3任一项所述氧化铝基微晶陶瓷颗粒作为超硬磨料的应用。

5.根据权利要求4所述的一种氧化铝基微晶陶瓷颗粒作为超硬磨料的应用，其特征在于：包括所述氧化铝基微晶陶瓷颗粒在陶瓷结合剂超硬磨具中作为辅助磨料及主磨料的应用、所述氧化铝基微晶陶瓷颗粒在树脂结合剂超硬磨具中作为辅助磨料及主磨料的应用以及所述氧化铝基微晶陶瓷颗粒在金属结合剂超硬磨具中作为辅助磨料及主磨料的应用。