一种陶瓷柱塞的制备方法

专利名称：一种陶瓷柱塞的制备方法
技术领域：
一种陶瓷柱塞的制备方法，涉及一种高铝质陶瓷材料柱塞泵制备方法。
背景技术：
陶瓷质柱塞的本体是一根具有一定长度的管状圆柱体，由钢质内层和耐磨的陶瓷质外套 覆合而成。由于陶瓷基材料具有耐磨损、耐腐蚀的特点，其应用于柱塞泵，可以克服一般合 金柱塞的缺点，不但可以应用于非腐蚀性工作场合，而且可以在带腐蚀性场合使用，甚至非 常恶劣的环境都能正常运行。另外，还由于其工作寿命长，不会破坏和减低工作介质的性能， 可以大大降低因更换柱塞带来的经济损失，因而受到广泛的亲睐。但是，通常陶瓷柱塞对原 料的要求非常严格，制备多采用纯度较高的氧化铝、氧化锆、氧化钇和氮化硅等。
目前，陶瓷柱塞的制备技术中己有一些报道。
在《抽油泵多元系氧化锆增韧陶瓷柱塞的制备方法》(蔡舒，杨正方等，中国专利，专利 号CN1458119， 2003年11月)中，介绍了一种陶瓷柱塞的制备方法。其方法包括陶瓷料浆 的配制、喷雾造粒、粉料预处理和成型烧结过程，其特征在于，以共沉淀法合成的粒度为 0.5pm-1.0nm和Y203含量为4.3-6.02wt^的Zr02(Y203)粉体为基材，添加4-15wt%，粒径 为0.5-2pm的氧化铝粉末，并加入0.6-1.2wtX的聚丙烯酸铵分散剂和0.5-1.0wt%的聚乙烯醇 粘合剂；制成固相含量为55-70%的料浆，料浆在370-390'C，压力为(8-10)xl04Pa条件下喷 雾制成粒径为10-3(Him的粉体。粉体在室温 50(TC处理，处理5-6小时，加湿备用，将加湿 的粉体填充在钢芯与模具环形间隙中，在170-220MPa等静压成型，之后于1450-1550°C，保 温2-4小时烧成。。其优点为优点在于其工艺过程简单，所制备的柱塞直径可达83mm，长度 达1200mm，柱塞的使用寿命可达4-6个月，使用寿命是现有合金柱塞的3-4倍。
上述已有技术存在着工艺繁琐，对设备要求高和成本高等不足，不宜在工业中推广应用。

发明内容
本发明的目的是提供一种能克服上述已有技术存在的不足，提供一种能有效地简化工艺 过程，缩短制备时间，降低生产成本，易于在工业中推广应用且性能良好的泵用陶瓷柱塞的 制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种陶瓷柱塞的制备方法，其特征在于其制备过程是将铝土矿熟料、a-Al203以及碳酸钡、 石英、氧化络、熟滑石和鲁山粘土原料配料、磨碎，再加入少量阿拉伯树胶水溶液和水混匀 后，注浆成型，胚体干燥后，进行煅烧制得的。
本发明的一种陶瓷柱塞的制备方法，其特征在于所述原料配料各组分的重量百分比含量 为铝土矿熟料50%-70%、 a-Al2O310%-30%、碳酸钡1.0%-3.0.%，鲁山土 3.0%-5.0%、石英 3.5%-5.5%，氧化铬1.5%-3.5%，熟滑石3.0%-5.0%。
本发明的一种陶瓷柱塞的制备方法，其特征在于所述的铝土矿是氧化铝重量含量在88% 以上、在IIOO度--1400。C下煅烧处理。
本发明的一种陶瓷柱塞的制备方法，其特征在于其配料、磨碎后，加入40n/。wt阿拉伯树 胶水溶液混合，用水调制的浆液的固液比为7: 3。
本发明的一种陶瓷柱塞的制备方法，其特征在于所述的注浆成型过程是将加入阿拉伯树 胶溶液和水的混合浆料、 一起放入球磨机中磨10-20小时，然后经陈腐过筛，将料浆注入石 膏模型中。
本发明的一种陶瓷柱塞的制备方法，其特征在于所述的煅烧制过程是在135(TC-140(TC 温度下，煅烧10 20小时。
本发明的方法釆用工业铝土矿熟料制备高铝质泵用陶瓷柱塞，其价格便宜，并且采用注 浆成型，省却了昂贵的机械设备费用，降低了生产成本，并且，该方法生产的高铝质陶瓷柱 塞使用寿命长，易于在工业上推广。


图1为本发明的方法的工艺流程图。
具体实施例方式
一种陶瓷柱塞的制备方法，将原料按重量比为铝土矿熟料50%-70%、 a-Al2O3.10%-30% 碳酸钡1.0%-3.0.%，鲁山土 3.0%-5.0%，石英3.5%-5.5%，氧化铬1.5%-3.5%，熟滑石3.0%-5.0%、
加入阿拉伯树胶溶液和水、 一起放入球磨机中磨20小时，然后经陈腐过筛，全部通过250# 筛，将料浆注入设计的石膏模型中， 一段时间后取出胚体，修胚、干燥1350'C下煅烧10—20
小时，可得到性能良好的高铝质陶瓷柱塞。 实施例1
在重量百分比组成为a-Al203 25%，碳酸钡2.5%，鲁山土 4.5%,石英4.5%，氧化铬 2.5%，熟滑石4%、余量为铝土矿熟料的混合料中加入阿拉伯树胶溶液和水、 一起放入球蘑 机中磨IO小时，然后陈腐数天过筛(全部通过250#)筛，将料浆注入设计的石膏模型中，
一段时间后取出胚体，修胚、干燥1350'C下煅烧20小时，可得到性能良好的高铝质陶瓷柱塞。
实施例2
在重量百分比组成为01-八120310%碳酸钡1.0%，鲁山土3.0%石英3.5%，氧化铬1.5%， 熟滑石3.0%、余量为铝土矿熟料的混合料中加入阿拉伯树胶溶液和水、 一起放入球蘑机中磨 15小时，然后陈腐数天过筛(全部通过250#)筛，将料浆注入设计的石膏模型中， 一段时间 后取出胚体，修胚、干燥140(TC下煅烧10小时，可得到性能良好的高铝质陶瓷柱塞。
实施例3
在重量百分比组成为:01-八120330%碳酸钡1.0%-3.0.%，鲁山土 5.0%，石英5.5%，氧化 铬3.5%，熟滑石5.0%、余量为铝土矿熟料的混合料中加入阿拉伯树胶溶液和水、 一起放入 球蘑机中磨20小时，然后陈腐数天过筛(全部通过250#)筛，将料浆注入设计的石膏模型 中， 一段时间后取出胚体，修胚、干燥1380'C下煅烧15小时，可得到性能良好的高铝质陶
瓷柱塞。
实施例4
在重量百分比组成为a-Al203 20%碳酸钡2.0.%，鲁山土 4.0%石英4.5%，氧化铬2.5%， 熟滑石4.0%,余量为铝土矿熟料的混合料中加入阿拉伯树胶溶液和水、 一起放入球蘑机中磨 18小时，然后陈腐数天过筛(全部通过250#)筛，将料浆注入设计的石膏模型中， 一段时间 后取出胚体，修胚、干燥1385'C下煅烧16小时，可得到性能良好的高铝质陶瓷柱塞。
权利要求
1.一种陶瓷柱塞的制备方法，其特征在于其制备过程是将铝土矿熟料、α-Al2O3以及碳酸钡、石英、氧化铬、熟滑石和鲁山粘土原料配料、磨碎，再加入少量阿拉伯树胶水溶液和水混匀后，注浆成型，胚体干燥后，进行煅烧制得的。
2. 根据权利要求1所述的一种陶瓷柱塞的制备方法，其特征在于所述原料配料各组分的 重量百分比含量为铝土矿熟料50%-70%、 a-Al2O3.10%-30%、碳酸钡1.0%-3.0.%，鲁山土 3.0o/o-5.0o/o、石英3.50/0-5.50/0,氧{七铬1.50/0-3.50/0，赛冉滑石3.00/0-5.00/0。
3. 根据权利要求1所述的一种陶瓷柱塞的制备方法，其特征在于所述的铝土矿是氧化铝 重量含量在88%以上、在1100°C-1400。C温度下煅烧处理的。
4. 根据权利要求1所述的一种陶瓷柱塞的制备方法，其特征在于其料配料、磨碎后，加 入40%wt阿拉伯树胶水溶液混合，用水调制的浆液的固液比为7: 3。
5. 根据权利要求1所述的一种陶瓷柱塞的制备方法，其特征在于所述的注浆成型过程是 将加入阿拉伯树胶溶液和水的混合浆料、 一起放入球蘑机中磨10-20小时，然后经陈腐过筛， 将料浆注入石膏模型中。
6. 根据权利要求1所述的一种陶瓷柱塞的制备方法，其特征在于所述的煅烧制过程是在 1350°C—140(TC温度下，煅烧10-20小时。
全文摘要
一种陶瓷柱塞的制备方法，涉及一种高铝质陶瓷材料柱塞泵制备方法。其特征在于其制备过程是将铝土矿熟料、α-Al₂O₃以及碳酸钡、石英、氧化铬、熟滑石和鲁山粘土原料配料、磨碎，再加入少量阿拉伯树胶水溶液和水混匀后，注浆成型，胚体干燥后，进行煅烧制得的。本发明的方法采用工业铝土矿熟料制备高铝质泵用陶瓷柱塞，其价格便宜，并且采用注浆成型，省却了昂贵的机械设备费用，降低了生产成本，并且，该方法生产的高铝质陶瓷柱塞使用寿命长，易于在工业上推广。
文档编号C04B35/10GK101186487SQ20071017964
公开日2008年5月28日 申请日期2007年12月17日 优先权日2007年12月17日
发明者吕子剑, 崔建奇, 杨建平, 闫晋钢, 韦纯福 申请人:中国铝业股份有限公司