一種耐磨氧化鋁陶瓷的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種耐磨氧化鋁陶瓷的制備方法。（1）原料各組分重量百分比為：Al2O374.5-99.5%，添加劑0.5-25.5%；添加劑中：鈣、鎂、硅的化合物或者礦物為0.2-25%，稀土釹的化合物或者礦物為0.001-15%；（2）將按步驟（1）配料比配好的料混合均勻，按照料水質量比為1:1-1:2加入去離子水，球磨8-50小時；（3）將步驟（2）所得料在50-120℃烘10-24小時；（4）將步驟（3）所得料采用滾壓成型、冷等靜壓成型、軸壓成型或可塑成型制成坯體；（5）將步驟（4）所得坯體在1200-1750℃燒結并保溫0.1-6小時，冷卻至室溫，得到耐磨氧化鋁陶瓷。本發明的材料耐磨性能得到了有效的提高，生產工藝簡單，設備要求較低。
【專利說明】一種耐磨氧化鋁陶瓷的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種耐磨氧化鋁陶瓷的制備方法。
【背景技術】
[0002]氧化鋁陶瓷材料是目前使用最廣，產量最大的工程陶瓷材料。由于它耐磨、耐腐蝕、耐高溫、機械強度高，作為研磨介質、耐火材料以及切削工具的研究較多；在機械、化工、紡織、航天航空、農業生產方面也都有廣泛地應用。
[0003]氧化鋁陶瓷作為耐磨材料在各領域應用都很廣泛。但是目前國內生產的高質量耐磨氧化鋁產品，氧化鋁含量都在92%左右，這極大的限制了耐磨氧化鋁的發展。高氧化鋁含量，高耐磨的氧化鋁陶瓷生產技術目前仍然比較落后。另外國內外對耐磨氧化鋁陶瓷的研究已經很多，而利用稀土化合物增強耐磨性的研究，國內外未見報道。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是針對上述問題，提供一種利用稀土釹化合物和其他金屬化合物的摻入制備高質量耐磨氧化鋁陶瓷的方法，制備出的陶瓷磨損率很低。
[0005]具體步驟為:
(I)原料各組分重量百分比為:Α120374.5-99.5%，添加劑0.5-25.5% ;添加劑中:鈣、鎂、硅的化合物或者礦物為0.2-25%，稀土釹的化合物或者礦物為0.001-15%。
[0006](2)將按步驟(1)配料比配好的料混合均勻，按照料水質量比為1:1-1:2加入去離子水，用攪拌球磨機或管式球 磨機球磨8-50小時。
[0007](3)將步驟(2)所得料在50_120°C烘10-24小時。
[0008](4)將步驟(3)所得料采用滾壓成型、冷等靜壓成型、軸壓成型或可塑成型制成坯體。
[0009](5)將步驟(4)所得坯體在1200-1750°C燒結并保溫0.1-6小時，冷卻至室溫，得到耐磨氧化鋁陶瓷。
[0010]所述稀土釹的化合物為氧化釹、硝酸釹、草酸釹、碳酸女、氫氧化釹和磷酸釹中的一種或多種。
[0011]所述鈣的化合物為氧化鈣的質量百分數大于35%的化合物，含鈣的礦物為石灰巖、方解石或者白堊巖中的一種或多種。
[0012]所述鎂的化合物為氧化鎂或者氧化鎂的質量百分數大于35%的化合物，含鎂的礦物為白云石、菱鎂礦和坡縷石中的一種或多種。
[0013]所述硅的化合物為二氧化硅質量百分數大于35%的化合物，含硅礦物為透輝石、蒙脫土、透輝石、葉臘石、滑石、高嶺土和蛇紋石中的一種或多種。
[0014]經測試，本發明的成品磨損率最低可達0.00071%^1,比不添加稀土化合物的氧化鋁陶瓷耐磨性能提高了約42%。
[0015]本發明通過添加稀土釹的化合物制備出了低磨損率的氧化鋁陶瓷。原料來源豐富，生產工藝簡單，易于工業化生產，具有應用前景。
【具體實施方式】
[0016]實施例1:
Cl)原料各組分重量百分比為=Al2O3為98% ;高嶺土為0.6% ;石灰巖為0.6% ；MgC03為
0.6% ；Nd2O3 為 0.2%ο
[0017](2)將按步驟(1)配料比配好的料混合均勻，加入150ml去離子水，球磨10小時。
[0018](3)將步驟(2)所得料在105°C烘12小時。
[0019](4)將步驟(3)所得料采用冷等靜壓成型，在100MP保壓5分鐘。
[0020](5)將步驟(4)所得坯體在1500°C燒結并保溫2小時，冷卻至室溫，得到耐磨氧化鋁陶瓷。
[0021]測試耐磨氧化鋁陶瓷磨損率為0.00079?^1。
[0022]實施例2:
(I)原料各組分重量百分比為=Al2O3為95% ;高嶺土為1.5% ;碳酸|丐為1.5% ;菱鎂礦為
1.6% ；Nd2O3 為 0.4%ο
[0023](2)將按步驟(1)配料比配好的料混合均勻，加入150ml去離子水，球磨10小時。
[0024](3)將步驟(2)所得料在105°C烘12小時。
[0025](4)將步驟(3)所得料采用冷等靜壓成型，在100MP保壓5分鐘。
[0026](5)將步驟(4)所得坯體在1475°C燒結并保溫2小時，冷卻至室溫，得到耐磨氧化鋁陶瓷。
[0027]測試耐磨氧化鋁陶瓷磨損率為0.0012?^1。
【權利要求】
1.一種耐磨氧化鋁陶瓷的制備方法，其特征在于具體步驟為: (1)原料各組分重量百分比為:Α120374.5-99.5%，添加劑0.5-25.5% ;添加劑中:鈣、鎂、硅的化合物或者礦物為0.2-25%，稀土釹的化合物或者礦物為0.001-15% ； (2)將按步驟(1)配料比配好的料混合均勻，按照料水質量比為1:1-1:2加入去離子水，球磨8-50小時； (3)將步驟(2)所得料在50-120。。烘10-24小時； (4)將步驟(3)所得料采用滾壓成型、冷等靜壓成型、軸壓成型或可塑成型制成坯體； (5)將步驟(4)所得坯體在1200-1750°C燒結并保溫0.1-6小時，冷卻至室溫，得到耐磨氧化鋁陶瓷； 所述稀土釹的化合物為氧化釹、硝酸釹、草酸釹、碳酸女、氫氧化釹和磷酸釹中的一種或多種； 所述鈣的化合物為氧化鈣的質量百分數大于35%的化合物，含鈣的礦物為石灰巖、方解石或者白堊巖中的一種或多種； 所述鎂的化合物為氧化鎂或者氧化鎂的質量百分數大于35%的化合物，含鎂的礦物為白云石、菱鎂礦和坡縷石中的一種或多種； 所述硅的化合物為二氧化硅質量百分數大于35%的化合物，含硅礦物為透輝石、蒙脫土、透輝石、葉臘石、滑石、高嶺土和蛇紋石中的一種或多種。
【文檔編號】C04B35/622GK103626479SQ201310612794
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月28日 優先權日:2013年11月28日
【發明者】畢四龍, 吳伯麟 申請人:桂林理工大學