一種耐磨氧化鋁陶瓷的制備方法
【專利摘要】本發(fā)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(zhì)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(fā)明的材料耐磨性能得到了有效的提高，生產(chǎn)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(fā)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(chǎn)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(zhì)、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(nóng)業(yè)生產(chǎn)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(nèi)生產(chǎn)的高質(zhì)量耐磨氧化鋁產(chǎn)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(fā)展。高氧化鋁含量，高耐磨的氧化鋁陶瓷生產(chǎn)技術目前仍然比較落后。另外國內(nèi)外對耐磨氧化鋁陶瓷的研究已經(jīng)很多，而利用稀土化合物增強耐磨性的研究，國內(nèi)外未見報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)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(zhì)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(zhì)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(zhì)量百分數(shù)大于35%的化合物，含鈣的礦物為石灰?guī)r、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(zhì)量百分數(shù)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(zhì)量百分數(shù)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(jīng)測試，本發(fā)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(fā)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(chǎn)工藝簡單，易于工業(yè)化生產(chǎn)，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?guī)r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(zhì)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(zhì)量百分數(shù)大于35%的化合物，含鈣的礦物為石灰?guī)r、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(zhì)量百分數(shù)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(zhì)量百分數(shù)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(yōu)先權日:2013年11月28日
【發(fā)明者】畢四龍, 吳伯麟 申請人:桂林理工大學