[发明专利]一种纳米晶陶瓷刚玉磨料及其制备方法

摘要

本发明涉及纳米晶陶瓷刚玉磨料及其制备方法，属陶瓷刚玉磨料领域，该磨料由Al2(SO4)3•18H2O和添加剂组成，添加剂包括分散剂、液体复合助烧剂和Al2O3溶胶晶种，制备陶瓷刚玉磨料的方法包括向Al2(OH)3凝胶前驱体加入液体复合助烧剂和Al2O3溶胶晶种，再经球磨均匀后分步干燥得到干凝胶，干凝胶经破碎制粒、过筛，得到满足颗粒粒径要求的凝胶颗粒，将凝胶颗粒分段煅烧后随炉冷却，经筛分得到不同粒度的陶瓷刚玉磨料颗粒。同时也公开了Al2O3溶胶晶种的制备方法和制备的陶瓷刚玉磨料。通过引入Al2O3溶胶晶种，克服了固态纳米晶种引入困难和混合不均的不足，确保原料和添加剂均匀混合，使得所制陶瓷磨料具有晶粒尺寸细小均匀的微观形貌，提高其抗压强度和磨削性能。

主权项

1.一种纳米晶陶瓷刚玉磨料的制备方法，以Al2(SO4)3·18H2O为原料，再向原料中添加分散剂、液体复合助烧剂和Al2O3溶胶晶种，主要包括以下步骤：（1）、向Al(OH)3凝胶前驱体中加入液体复合助烧剂和Al2O3溶胶晶种，进行球磨，球磨均匀后的浆料经分步干燥得到干凝胶，干凝胶经破碎制粒、过筛，得到满足颗粒粒径要求的干凝胶颗粒；（2）、将步骤（1）所得干凝胶颗粒在500~800℃下焙烧并保温30~120min；（3）、将步骤（2）焙烧后的颗粒在1250~1450℃下烧结并保温30~120min，随炉冷却，经筛分得到不同粒度的陶瓷刚玉磨料颗粒；其中，Al2O3溶胶晶种的制备方法为：（a）、将Al(NO3)3·9H2O溶于去离子水中，加入分散剂PEG1000，配成Al3+浓度为1.0~2.0mol/L的溶液；（b）、将浓度为1.0~1.5mol/L的氨水溶液加热至85~90℃，向氨水溶液中加入步骤（a）所得溶液，边加入边搅拌，控制PH值为9~10，经陈化、过滤后得到沉淀物，将沉淀物用去离子水配成悬浊液；（c）、将步骤（b）所得悬浊液加热到80~95℃，向悬浊液中加入浓度为1.0~1.5mol/L的硝酸溶液，使Al3+/H+比例为1/40~1/3，边加入边搅拌，即得到Al2O3溶胶晶种；其中，液体复合助烧剂的组成及质量百分含量为Si(OC2H5)4 0.1%~50%，Mg(NO3)2·6H2O 0.1%~61.5%，Ca(NO3)2·4H2O 0.1%~30%，H3BO3 0.1%~5.0%。