[发明专利]一种高耐磨氧化锆珠及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高耐磨氧化锆珠及其制备方法，包括以下重量份原料：丙烯酰胺90‑100份、钇稳定氧化锆粉2‑3份、N，N’‑亚甲基双丙烯酰胺4‑5份、柠檬酸铵1‑1.5份、去离子水12‑15份；包括以下步骤：步骤S1：制备氧化锆预混浆；步骤S2：氧化锆预混浆真空搅拌除泡处理，制得氧化锆浆料；步骤S3：将氧化锆浆料喷雾到混合溶液中，制得氧化锆凝胶微珠；步骤S4：将氧化锆凝胶微珠洗涤、烘干和自对磨抛光，得到氧化锆珠坯；步骤S5：氧化锆珠坯排胶处理和高温烧结，冷却后得到高耐磨氧化锆珠；本发明解决了现有技术中存在的氧化锆珠生产效率和产率低，生产成本高，工艺复杂和产品质量不稳定的问题。

技术领域

本发明属于研磨介质制备技术领域，具体地，涉及一种高耐磨氧化锆珠及其制备方法。

背景技术

氧化锆珠在研磨材料中占有相当大的比例，据不完全统计，磨球与衬板类占到耐磨材料总量的80％以上，而磨球类又占到其中的80％以上。氧化锆珠主要应用于要求“零污染”及高粘度、高硬度物料的超细研磨及分散，如：电子陶瓷、磁性材料、氧化锆、氧化硅、硅酸锆、钛白粉、医药食品、颜料、染料、油墨、特种化工行业。各类行业对超细粉体也提出了越来越高的质量要求，氧化锆珠的质量要求和需求量随之变大。例如在超细粉体制备的粉磨过程中，希望得到的粉体产品不仅要求粒度细、分级效果好、产品质量稳定，而且要求生产效率高和生产过程可控性强。氧化锆珠质量的好坏直接决定着产品质量的物化性能好坏，而且会影响磨机的效能以及超细粉磨的生产成本。

目前氧化锆珠的制备工艺主要有滚制成型和滴定成型两种。滚制成型工艺对生产的氧化锆珠大小具有很大的局限性，最小直径仅为0.3mm，而且生产的氧化锆珠球形度较差，由于滚制时间和喷洒水量不易掌握，造成制备的氧化锆珠常有层裂的现象，且耐磨性比较差。滴定成型工艺生产的氧化锆珠球形度高，可以制备的氧化锆珠的直径范围为0.03-3mm，微珠成品耐磨性好，但工艺复杂，产率、合格率受到很大限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高耐磨氧化锆珠及其制备方法，解决了现有技术中存在的氧化锆珠生产效率和产率低，生产成本高，工艺复杂和产品质量不稳定的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高耐磨氧化锆珠，包括以下重量份原料：丙烯酰胺90-100份、钇稳定氧化锆粉2-3份、N，N’-亚甲基双丙烯酰胺4-5份、柠檬酸铵1-1.5份、去离子水12-15份；

该种高耐磨氧化锆珠的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：将配方重量份丙烯酰胺、N，N’-亚甲基双丙烯酰胺、柠檬酸铵分别加入到去离子水中，搅拌溶解且混合均匀后，使用浓度为10g/mL的氨水调节溶解液的pH至10-11，将溶解液和钇稳定氧化锆粉置于使用行星式球磨机中进行球磨，球磨2-3h后，得到氧化锆预混浆；

步骤S2：将氧化锆预混浆加入真空搅拌除泡装置的搅拌罐本体中，开启真空泵，真空泵的抽真空端通过真空气管对搅拌罐本体内进行抽真空，使搅拌罐本体内的真空度为-0.06MPa，控制伸缩油缸的输出端伸长，带动隔板在搅拌罐本体内向下移动，隔板与氧化锆预混浆之间的空气通过透气孔进入到隔板上方，当隔板的下表面与氧化锆预混浆的液面平齐时，停止伸缩油缸动作，打开驱动电机，使搅拌轴带动搅拌杆进行旋转，控制转速为20-30r/min，对隔板和搅拌罐本体之间的氧化锆预混浆进行真空搅拌去除气泡，得到氧化锆浆料；

步骤S3：将氧化锆浆料以喷雾的方式喷入温度为35℃的混合溶液中，同时在转速为400-600r/min条件下搅拌，制得氧化锆凝胶微珠；

步骤S4：将氧化锆凝胶微珠在温度为60-70℃、质量分数为50％的乙醇溶液中洗涤，然后置于干燥箱中进行烘干，设定干燥箱内温度为40-50℃；将烘干后的氧化锆凝胶微珠与水按照体积比1:1.5的比例加入到球磨罐中，在转速为320r/min的条件下，进行自对磨抛光80-90min，得到氧化锆珠坯；