[发明专利]石墨烯改性高铝瓷磨料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种石墨烯改性高铝瓷磨料及其制备方法，由以下组分按质量份数配成：高铝瓷磨料40‑60份、氧化石墨烯溶液20‑30份、磷硅酸锶锌3‑8份、高岭石5‑10份、固体碱10‑20份。本发明设计了新型的石墨烯改性高铝瓷磨料，对常规高铝瓷磨料进行了进一步改进，大大提高了高铝瓷磨料的各项力学性能，从而大大提高了磨具的使用寿命。

技术领域

本发明涉及磨料制备技术领域，尤其涉及一种石墨烯改性高铝瓷磨料及其制备方法。

背景技术

高铝瓷磨料（氧化铝含量在99.9%的氧化铝陶瓷磨料）是一种以氧化铝为主体的陶瓷磨料，高铝瓷磨料有较好的传导性、机械强度和耐高温性，其烧结温度高达1650-1990℃，用途越来越广泛。

现有技术中，已经开始逐渐将石墨烯应用到陶瓷磨料中，提高陶瓷磨具的强度和韧性，延长磨具的使用寿命。然而石墨烯与高铝瓷磨料之间无法达到很好的键合作用，直接混合很容易导致石墨烯与磨料分散，影响使用寿命。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种耐磨性强、耐高温、使用寿命长的石墨烯改性高铝瓷磨料及其制备方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种石墨烯改性高铝瓷磨料，由以下组分按质量份数配成：高铝瓷磨料40-60份、氧化石墨烯溶液20-30份、磷硅酸锶锌3-8份、高岭石5-10份、固体碱10-20份。

作为优选，所述固体碱采用KOH固化碱。

为了进一步提高高铝瓷磨料的各项力学性能，在本发明一较佳实施例中，所述石墨烯采用如下工艺制成：

（1）将石墨在强酸中(过氯酸、硫酸或硝酸)，以Hg /Hg2SO4为电极电解氧化后投入水中，干燥后便得到氧化石墨烯；

（2）将氧化石墨烯用二甲基甲酰胺润湿，加入氧化石墨烯重量份的1%的异丙醇及1%的聚丙烯酰胺，超声波分散1-2h，得到氧化石墨烯溶液。

本发明还提供一种上述石墨烯改性高铝瓷磨料的制备方法，包括如下步骤：

（1）将定量高铝瓷磨料、磷硅酸锶锌、高岭石加入氧化石墨烯溶液中，加热至40℃，搅拌均匀；

（2）加入固体碱，搅拌均匀；

（3）加入上述混合液2-3倍的水，并加入KH550，搅拌均匀；

（4）抽滤除水，得到石墨烯改性高铝瓷湿料；

（5）将上述石墨烯改性高铝瓷湿料加入到树脂结合剂和填料中，搅拌均匀；

（6）采用热压成型工艺得到石墨烯改性高铝瓷磨料。

作为优选，步骤（1）中，氧化石墨烯溶液的浓度为1-3%。

作为优选，步骤（1）中，搅拌时间为1-2h；步骤（2）中，搅拌时间为0.5-1h；步骤（3）中，搅拌时间为0.5-1h；步骤（5）中，搅拌时间为0.5-1h。

作为优选，步骤（6）中，热压成型的温度为200-300℃，压力为10-12MPa，热压时间为0.5-1h。

本发明石墨烯改性高铝瓷磨料及其制备方法的有益效果是：本发明设计了新型的石墨烯改性高铝瓷磨料，对常规高铝瓷磨料进行了进一步改进，大大提高了高铝瓷磨料的各项力学性能，从而大大提高了磨具的使用寿命。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例1：