一種抗磨陶瓷材料及其制備方法
【專利摘要】一種抗磨陶瓷材料，由下列重量份的原料制成：高嶺土67-73、石英16.5-18.2、白云石8-10、無水三氯化鋁2-4、四氯化鈦2-4、LiF1-2、MgF21-2、硅粉3-4、鎂粉1-1.4、納米碳2-3、正硅酸乙酯3-4、去離子水適量、乙醇適量、助劑4-6；本發(fā)明的陶瓷材料經(jīng)過處理，使得瓷質(zhì)細(xì)膩，韌性好，耐磨性好，通過添加納米碳、硅粉、鎂粉，增加了陶瓷的耐磨性，增加了管道的使用壽命，而且成本較低；通過使用本發(fā)明的助劑，能夠增加陶瓷的表面光滑性、耐磨性和耐熱性。
【專利說明】 一種抗磨陶瓷材料及其制備方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及陶瓷材料領(lǐng)域，尤其涉及一種抗磨陶瓷材料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前通道、管道用的材料有鋁合金材料、陶瓷等，鋁合金材料耐磨性差，槽道容易消失，影響色選精度，要經(jīng)常更換，成本高；目前所用的陶瓷材料脆性大，耐磨性不太高，不耐冷熱刺激，耐酸堿性差，因此需要研究耐磨性好，硬度高，韌性好，耐震動(dòng)，耐熱，耐腐蝕等性能優(yōu)異的陶瓷材料，以改善的性能，降低成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種抗磨陶瓷材料及其制備方法，該陶瓷的瓷質(zhì)細(xì)膩，韌性好，耐磨性好，增加了管道的使用壽命，而且成本較低。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種抗磨陶瓷材料，其特征在于由下列重量份的原料制成:高嶺土 67-73、石英16.5-18.2、白云石8-10、無水三氯化鋁2_4、四氯化鈦2_4、LiFl_2、MgF2 1_2、硅粉3_4、鎂粉1-1.4、納米碳2-3、正硅酸乙酯3-4、去離子水適量、乙醇適量、助劑4-6 ；
所述助劑由下列重量份的原料制成:高嶺土 3-4、稀土 1-2、四鹽基鉻酸鋅0.3-0.4、納米氮化硅0.8-1.2、納米硼纖維0.6-0.9、納米碳0.3-0.4、硅烷偶聯(lián)劑kh-550 0.6-0.8、聚乙二醇0.3-0.4、水7-11 ;制備方法為:將聚乙二醇加入水中，攪拌均勻，加入高嶺土，攪拌20-30分鐘，再加入一半重量份的硅烷偶聯(lián)劑kh-550，攪拌10-15分鐘，再加入稀土，攪拌反應(yīng)20-30分鐘，再加入剩余重量份的硅烷偶聯(lián)劑kh-550，攪拌10-15分鐘，再加入其他剩余成分，攪拌反應(yīng)20-30分鐘，超聲分散6-8分鐘，過濾，烘干，粉碎，過40目篩，在氮?dú)夥諊拢?380-1440°C下煅燒2-3個(gè)小時(shí)，粉碎，過40目篩，即得。
[0005]所述抗磨陶瓷材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(1)將石英、白云石、無水三氯化鋁、四氯化鈦、LiF、MgF2混合，球磨，過200目篩，加入0.6-0.8倍重量份的乙醇,送入球磨機(jī)中球磨24-27個(gè)小時(shí),得到球磨料；
(2)將第(I)步得到的球磨料粉碎，在氮?dú)夥諊拢?50-900°C下煅燒2-3個(gè)小時(shí)，取出粉碎，過50目篩，得到顆粒；
(3)取30-40重量份的乙醇，加入正硅酸乙酯，攪拌至溶解，加入硅粉、鎂粉、納米碳，攪拌得到混合物料，將高嶺土邊翻騰攪拌邊噴入混合物料，加熱至70-8(TC，持續(xù)翻騰攪拌至乙醇完全蒸發(fā)，粉碎，過50目篩，得到顆粒；
(4)將第(2)步和第(3)步得到的顆粒與其他剩余成分混合,按料:球:水=1:1.4:0.7,球磨24-30個(gè)小時(shí)，造型，在氮?dú)夥諊校?00-800 °C下預(yù)燒1.5-2個(gè)小時(shí)，再在1380-1420 V下煅燒4-5個(gè)小時(shí)，即得。
[0006]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的陶瓷材料經(jīng)過處理，使得瓷質(zhì)細(xì)膩，韌性好，耐磨性好，通過添加納米碳、硅粉、鎂粉，增加了陶瓷的耐磨性，增加了管道的使用壽命，而且成本較低；通過使用本發(fā)明的
助劑，能夠增加陶瓷的表面光滑性、耐磨性和耐熱性。

【具體實(shí)施方式】
[0007]一種抗磨陶瓷材料，由下列重量份(公斤)的原料制成:高嶺土 70、石英17、白云石9、無水三氯化鋁3、四氯化鈦3、LiFl.5、MgF2 1.5、硅粉3.5、鎂粉1.2、納米碳2.5、正硅酸乙酯3.5、去離子水適量、乙醇適量、助劑5 ；
所述助劑由下列重量份(公斤)的原料制成:高嶺土 3.5、稀土 1.5、四鹽基鉻酸鋅0.3、納米氮化娃1、納米硼纖維0.7、納米碳0.3、娃燒偶聯(lián)劑kh-550 0.7、聚乙二醇0.3、水8 ;制備方法為:將聚乙二醇加入水中，攪拌均勻，加入高嶺土，攪拌25分鐘，再加入一半重量份的硅烷偶聯(lián)劑kh-550，攪拌13分鐘，再加入稀土，攪拌反應(yīng)25分鐘，再加入剩余重量份的硅烷偶聯(lián)劑kh-550，攪拌13分鐘，再加入其他剩余成分，攪拌反應(yīng)25分鐘，超聲分散7分鐘，過濾，烘干，粉碎，過40目篩，在氮?dú)夥諊拢?400°C下煅燒2.5個(gè)小時(shí)，粉碎，過40目篩，即得。
[0008]所述抗磨陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將石英、白云石、無水三氯化鋁、四氯化鈦、LiF、MgF2混合，球磨，過200目篩，加入
0.7倍重量份的乙醇,送入球磨機(jī)中球磨26個(gè)小時(shí),得到球磨料；
(2)將第(I)步得到的球磨料粉碎，在氮?dú)夥諊拢?80°C下煅燒2.5個(gè)小時(shí)，取出粉碎，過50目篩，得到顆粒；
(3)取35重量份的乙醇，加入正硅酸乙酯，攪拌至溶解，加入硅粉、鎂粉、納米碳，攪拌得到混合物料，將高嶺土邊翻騰攪拌邊噴入混合物料，加熱至75°C，持續(xù)翻騰攪拌至乙醇完全蒸發(fā)，粉碎，過50目篩，得到顆粒；
(4)將第(2)步和第(3)步得到的顆粒與其他剩余成分混合,按料:球:水=1:1.4:0.7,球磨28個(gè)小時(shí)，造型，在氮?dú)夥諊校?50°C下預(yù)燒1.7個(gè)小時(shí)，再在14101:下煅燒4.5個(gè)小時(shí)，即得。
[0009]實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
該實(shí)施例陶瓷的維氏硬度為89GPa，抗彎強(qiáng)度為950MPa，斷裂韌性為13MPa.m1/2。
【權(quán)利要求】
1.一種抗磨陶瓷材料，其特征在于由下列重量份的原料制成:高嶺土 67-73、石英16.5-18.2、白云石8-10、無水三氯化鋁2_4、四氯化鈦2_4、LiFl_2、MgF2 1_2、硅粉3_4、鎂粉1-1.4、納米碳2-3、正硅酸乙酯3-4、去離子水適量、乙醇適量、助劑4-6 ； 所述助劑由下列重量份的原料制成:高嶺土 3-4、稀土 1-2、四鹽基鉻酸鋅0.3-0.4、納米氮化硅0.8-1.2、納米硼纖維0.6-0.9、納米碳0.3-0.4、硅烷偶聯(lián)劑kh-550 0.6-0.8、聚乙二醇0.3-0.4、水7-11 ;制備方法為:將聚乙二醇加入水中，攪拌均勻，加入高嶺土，攪拌20-30分鐘，再加入一半重量份的硅烷偶聯(lián)劑kh-550，攪拌10-15分鐘，再加入稀土，攪拌反應(yīng)20-30分鐘，再加入剩余重量份的硅烷偶聯(lián)劑kh-550，攪拌10-15分鐘，再加入其他剩余成分，攪拌反應(yīng)20-30分鐘，超聲分散6-8分鐘，過濾，烘干，粉碎，過40目篩，在氮?dú)夥諊拢?380-1440°C下煅燒2-3個(gè)小時(shí)，粉碎，過40目篩，即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述抗磨陶瓷材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: .(1)將石英、白云石、無水三氯化鋁、四氯化鈦、LiF、MgF2混合，球磨，過200目篩，加入0.6-0.8倍重量份的乙醇，送入球磨機(jī)中球磨24-27個(gè)小時(shí)，得到球磨料； .(2)將第(1)步得到的球磨料粉碎，在氮?dú)夥諊拢?50-900°C下煅燒2-3個(gè)小時(shí)，取出粉碎，過50目篩，得到顆粒； .(3)取30-40重量份的乙醇，加入正硅酸乙酯，攪拌至溶解，加入硅粉、鎂粉、納米碳，攪拌得到混合物料，將高嶺土邊翻騰攪拌邊噴入混合物料，加熱至70-8(TC，持續(xù)翻騰攪拌至乙醇完全蒸發(fā)，粉碎，過50目篩，得到顆粒； .(4)將第(2)步和第(3)步得到的顆粒與其他剩余成分混合,按料:球:水=1:1.4:0.7,球磨24-30個(gè)小時(shí)，造型，在氮?dú)夥諊校?00-800°C下預(yù)燒1.5-2個(gè)小時(shí)，再在1380_1420°C下煅燒4-5個(gè)小時(shí)，即得。
【文檔編號(hào)】C04B33/24GK104387026SQ201410590303
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】夏建國(guó) 申請(qǐng)人:安徽省皖捷液壓科技有限公司