[发明专利]一种滴定法制备锆铝复合球的方法

说明书

本发明公开了一种滴定法制备锆铝复合球的方法，本发明涉及锆铝复合球技术领域。该方法采用溶胶‑凝胶技术配制胶体，通过监测PH、比重、粘度等指标，结合滴定设备完成锆铝复合球制备。依照此工艺方法可以得到内部致密无气孔、高强、高硬、小晶粒、低烧结温度产品，可实现锆、铝晶粒紧密结合，通过SEM可以看出，晶粒大小均匀，未出现异常长大晶粒。

技术领域

本发明涉及锆铝复合球技术领域，具体为一种滴定法制备锆铝复合球的方法。

背景技术

氧化锆陶瓷球，在常温下具有高强度、高韧性、高刚度、耐磨性好、耐高温、耐腐蚀、不导磁、电绝缘等特性。氧化锆陶瓷球在600℃时，强度硬度几乎不变，其密度为6.00g/cm³，热膨胀率接近金属热膨胀率，可与金属接合使用。适用于轴承，密封件等。高纯氧化锆微珠（TZP Ceramics beads）是最为理想的研磨质介，现已广泛应用于非金属矿、涂料、油墨、油漆、染料、钛白粉、农药、磁性材料等行业物料的超细研磨与分散。

氧化铝研磨球指的是以铝矾土、辊棒粉、工业氧化铝粉、高温煅烧阿尔法氧化铝粉等材料为原料，经过配料、研磨、制粉（制浆、制泥）、成型、干燥、烧成等工序制作而成的，主要作为研磨介质被广泛使用的球石。

氧化锆球和氧化铝球具有各自优势，均得到广泛应用。目前锆铝复合球的常规做法是将氧化锆粉及氧化铝粉通过物理研磨方法混合均匀，通过传统滚制成型或压制成型工艺来制备锆铝复合球。此方法操作简单，但制备的复合球并未将两种球优势进行结合，复合球磨耗一般较大，无法应用在高端领域。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术不足，本发明提供了一种滴定法制备锆铝复合球的方法，解决了传统滚制成型及压制成型工艺制备锆铝复合球晶粒较大、内部气孔多、锆铝晶粒结合不致密等缺陷。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种滴定法制备锆铝复合球的方法，具体包括以下步骤：

步骤一、溶液配制：将氧氯化锆、氯化铝、氯化钇按照比例称量，加入去离子水中，搅拌至全部溶解；

步骤二、加入氨水：向步骤一溶液中缓慢加入氨水至溶液充分反应；

步骤三、洗氯：将步骤二形成的沉淀压滤，用去离子水冲洗；

步骤四、沉淀溶解：配制氧氯化锆溶液，将步骤三的沉淀缓慢加入氧氯化锆溶液中至沉淀全部溶解；

步骤五、加入有机溶剂：按照比例加入粘结剂及消泡剂，搅拌；

步骤六、滴定成球：将步骤五配制的溶液经过滴球设备滴入氨水中；

步骤七、洗球：将滴定成型的球加入到氨水中，使用行星式球磨机转动洗球；

步骤八、烘干：将洗好的球置于烘箱内烘干；

步骤九、排胶烧结：将烘干后的球进行排胶烧结，即可得到复合球。

优选的，所述氧氯化锆、氯化铝的配比需要根据复合球中锆铝比例进行计算，氯化钇的加入量按照形成氧化钇占烧后总重量的5.5%左右加入。

优选的，步骤二中的氨水浓度一般在10%以下，PH至9左右。

优选的，步骤三中洗氯加入去离子水的体积要至少是沉淀体积的五倍，打浆后搅拌10分钟左右再次压滤。

优选的，步骤三形成沉淀需要缓慢加入，氧氯化锆溶液需要加热，加热温度在80℃左右，氧氯化锆的加入重量一般是步骤一的1/2。

优选的，步骤五中有机溶剂需要加入两种，粘结剂加入量一般为步骤四溶液重量的1/50，消泡剂加入量一般为步骤四溶液重量的1/100。