[发明专利]注凝成型的石英瓷辊及其制作方法

说明书

本发明公开了一种注凝成型的石英瓷辊及其制作方法，属于石英瓷辊制作领域，包括以下步骤：(S1)制作凝胶体系；(S2)制作石英料浆；(S3)制作辊胚；(S4)烧制成型；(S5)进行冷加工。本发明所述的一种注凝成型的石英瓷辊及其制作方法具有优异的热、电绝缘性，热稳定性和抗腐蚀性能，并且具有较长的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种瓷辊及其制作方法，尤其涉及一种注凝成型的石英瓷辊及其制作方法，属于瓷辊制作技术领域。

背景技术

玻璃水平钢化是取代传统的垂直吊挂式玻璃钢化的新技术，它采用辊道式窑炉连续化生产，具有产量高、质量好、电耗低的优点，是垂直挂吊工艺的技改方向。在该窑炉中承托、传输玻璃的熔融石英瓷辊是其关键部件之一，根据其使用条件，它应满足下列几点要求：高纯的化学成份；优异的热、电绝缘性；极强的热震稳定性和优良的耐腐蚀性。

石英陶瓷辊采用高纯熔融石英为原料，体积密度高，强度大耐磨损，热膨胀小，热震稳定性好，尺寸精度高，高温不变形，使用寿命长，对玻璃无污染。由于其技术要求高，过去只有美国和欧洲几个国家生产，国内的制造玻璃水钢化辊道窑炉也只能进口石英瓷辊。

国内石英瓷辊的研发和生产起步较晚，国内只有几家研究院在做，并且全部采用的是注浆工艺生产，注浆工艺对料浆的悬浮性要求比较严格，并且生产的辊胚均匀性差，脱模后硬度不够，需要长时间养护才能烧制，耗时较长。

为解决现有技术的不足，急需一种石英瓷辊，成型周期短，辊胚均匀并且强度高，具有优异的热、电绝缘性，热稳定性和抗腐蚀性能，并且具有较长的使用寿命。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种注凝成型的石英瓷辊及其制作方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种注凝成型石英瓷辊的制作方法，包括以下步骤，

（S1）制作凝胶体系：采用水基丙烯酰胺凝胶体系，以丙烯酰胺为单体、N-N亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、过硫酸铵为引发剂，将单体、交联剂、引发剂、水以20~50：1~3：1~2：400的比例配制成预混液；

（S2）制作石英浆料：将石英砂、水以3~4：1的比例投入到装有球石的球磨机里进行球磨20~30小时得到石英研磨浆，比重为1.66~1.78；将石英研磨浆、石英砂、凝胶体系、分散剂、胶黏剂、石英纤维按照200：100~150：30~40：1：1~2：40~50比例混合均匀后比重为1.86~1.98；

（S3）制作辊胚：将制作好的石英料浆注入真空搅拌桶里搅拌30-45分钟后注入特定的模具中，将成型后的产品放入60℃的水浴养护20-30分钟后脱模具，将脱完模具辊胚在室温下养护24-48小时，然后移入80℃的烘干室养护3-5天；

（S4）烧制：将烘制完的产品放烧结窑1100℃-1200℃烧结8-10小时后形成瓷辊分段；

（S5）将辊头固定安装在瓷辊分段上，通过冷加工达到使用要求。

进一步地，步骤（S2）中球磨使用的石英砂为熔融态的石英砂，其粒径为30-50目。

进一步地，步骤（S2）中直接添加的石英砂为熔融态的石英砂，其粒径为300-400目。

进一步地，步骤（S2）中的石英纤维纯度的质量分数为99.95%，直径为5~7μm。

进一步地，步骤（S2）中球磨机所用的球石为氧化铝球石。

进一步地，步骤（S2）中配制好的石英浆料pH为3~5。

进一步地，步骤（S4）中烧制是在梭式窑里进行的。