本发明属于对辊机陶瓷部件制备技术领域，具体涉及一种对辊机筒体瓷件及其制备方法。
背景技术：
现有对辊机多采用不锈钢或合金等金属材质的筒体，主要存在的问题：金属材料硬度低、磨损快、被加工材料易污染、设备维修频繁，直接影响被加工材料的品位和加工效率。市场需要一种高耐磨、耐腐蚀的对辊机筒体。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种对辊机筒体瓷件，硬度高，韧性好，提高对辊机的耐磨性、耐腐蚀性，延长产品使用寿命；本发明同时提供了对辊机筒体瓷件的制备方法，科学合理、简单易行。
本发明所述的对辊机筒体瓷件，由如下重量百分比的原料制成：
本发明所述的对辊机筒体瓷件的制备方法，步骤如下：
(1)称取氧化铝微粉、氧化锆微粉、滑石粉、碳酸钡、苏州土、聚乙烯醇和硬脂酸铝，球磨，颗粒细度≤5um达到85％以上，然后加入偏硅酸钠，混磨后制成料浆；
(2)料浆进入喷雾干燥塔造粒，并加入脱模剂；
(3)步骤(2)得到的颗粒加入到成型模具中等静压成型处理，得到坯体，粗修坯体，烧成，分级，冷加工精修，成品包装。
步骤(1)中所述的球磨时间是22-26小时。
步骤(1)中所述的混磨时间是1.5-2小时。
步骤(2)中所述的脱模剂是硬脂酸镁，硬脂酸镁的质量是原料总质量的0.02-0.05％。
步骤(2)中所述的造粒温度是130-140℃。
步骤(2)中当出料口温度达到130℃-140℃时，启动料泵和除尘系统；当泵压达到2.3mpa后，打开喷枪开始造粒。
步骤(3)中所述的成型模具是由弹性好、抗油性好的pur高分子聚氨酯树脂材料制成。
步骤(3)中所述的等静压成型的加压时间为0.2-0.3分钟，保压时间为0.10-0.15分钟，压力为0.8-1.2mpa。
步骤(3)中所述的烧成温度是1530-1560℃。
本发明所述的对辊机筒体瓷件的制备方法，具体步骤如下：
(1)原料配料：主要原料(配比占0.5％以上的原料)用磅秤称量后，输送带送到配料斗，小料(配比小于0.5％原料)用电子秤计量后单独入磨；
(2)球磨：球磨方法采用分段入料方法，主要原料经过12-15小时的研磨后，再加入其他小料继续研磨；出磨前半小时检测细度，要求颗粒细度≤5um达到85％以上，然后加入悬浮剂，混磨后制成料浆；
(3)喷雾干燥塔造粒：料浆由供料系统中的隔膜泵以2.0-2.3mpa压力压入干燥塔，采用压力式喷雾造粒干燥机完成造粒过程，颗粒料水分保持在3-5％，并加入适量脱模剂；
(4)等静压成型：由于等静压对成型模具有特殊的要求，包括要有足够的弹性和保形能力，有较高的抗张抗裂强度和耐磨强度且脱模性能好；因此我们选择了pur高分子聚氨酯树脂来制作模具；另外，我们通过摸索，掌握了合适的加压时间为0.2-0.3分钟、保压时间为0.10-0.15分钟和压力在0.8-1.2mpa内，保证对辊机瓷件的成型合格率在90％以上；
(5)粗修坯体：成型后的坯体，经0.5-1小时干燥后，要粗修，把毛边修平；
(6)烧成：为了保证烧成过程中，产品不变形，每个产品采用托垫支撑半成品，在自动控温式窑炉中烧成，严格按制定的升温、保温、降温曲线操作，最高烧成温度达1560℃，确保烧成质量；
(7)分级：烧成后的产品要进行外观和内检；
(8)冷加工精修：用金刚石刀具，在磨床上湿磨后，再抛光，尺寸达到精度要求；
(9)成品包装。
本发明所述的对辊机筒体瓷件的化学组成(％)：
本发明的工艺流程如下：
原料配料→球磨(细度≤5um)→料浆→喷雾干燥塔造粒→等静压成型→粗修坯体→烧成→分级→冷加工精修→成品包装
成型工艺：对辊机筒体瓷件的生产难点在于设计和成型。本发明着重解决了等静压成型工艺中瓷块模具的设计，制作和脱模操作工艺技术；首先是瓷块模具的材料选择，经反复试验，选择了富有弹性、成型性能良好的pur聚氨酯树脂材料来制作模具；在设计上突出了圆弧和角度相匹配，弧度方向合理分割单个制品尺寸，使瓷块在角度合理的基础上易于成型，最终半成品易于脱模，成型制品合格率达90％以上。
烧结工艺：筒体瓷块，生产中易产生变形、开裂，压制成型时采用等静压成型压机，并调整造粒粉水分为2-3％，粒度分布：小于2um的颗粒占50-70％，利用等静压机压力在坯体各方向一致的特点，从而使得坯体密度差最小，变形最小。坯体烧成温度1530-1560℃，实验了平放式，增加支垫的码窑方式，最终得到了各性能指标符合要求的筒体瓷块，能够进行系列产品的生产。
本发明充分利用锆铝复合陶瓷的耐磨、韧性好、耐腐蚀性能，以及经济实用易推广特点，经过配方研究和生产工艺的调整，生产出了形状各异的对辊机筒体瓷块。制品成型合格率达90％以上。提高了产品耐磨、耐腐蚀性能，延长了使用寿命，降低了设备的维修时间。
本发明制备的对辊机筒体瓷块指标：
硬度：hra≥86
体密：≥3.74g/cm3
吸水率＜0.01％
耐磨性：为铸铁50倍以上为合金20倍以上。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明解决了对辊机挤压、磨损严重的工况下，传统部件使用寿命短的问题，提高了产品耐磨、耐腐蚀性能，延长了使用寿命，降低了设备的维修时间。
附图说明
图1是本发明制备的对辊机筒体的结构示意图；
图2是本发明制备的对辊机筒体瓷件的侧视图；
图3是本发明制备的对辊机筒体瓷件的俯视图；
图4是本发明对辊机筒体瓷件上的凹坑结构示意图；
图中：1、瓷件；2、凹坑。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
以图1中尺寸的滚筒瓷件生产为例，首先根据成品尺寸的要求，依据材料的干燥收缩和烧成收缩比率，按照121.50％的比率放尺，制作模具。
原料如下：
(1)称取氧化铝微粉、氧化锆微粉、滑石粉、碳酸钡、苏州土、聚乙烯醇和硬脂酸铝，球磨，颗粒细度≤5um达到85％以上，后加入偏硅酸钠，混磨制成料浆；
(2)料浆进入喷雾干燥塔造粒，外加入原料总质量0.03％的硬脂酸镁作为脱模剂；
(3)步骤(2)得到的颗粒加入到成型模具中等静压成型处理，得到坯体，粗修坯体，烧成，分级，冷加工精修，成品包装。
产品指标如下：
硬度：hra＝86
体密：3.75g/cm3
吸水率0.008％
实施例2
以图1中尺寸的滚筒瓷件生产为例，首先根据成品尺寸的要求，依据材料的干燥收缩和烧成收缩比率，按照120.50％的比率放尺，制作模具。
原料如下：
(1)称取氧化铝微粉、氧化锆微粉、滑石粉、碳酸钡、苏州土、聚乙烯醇和硬脂酸铝，球磨，颗粒细度≤5um达到85％以上，后加入0.5％偏硅酸钠，混磨制成料浆；
(2)料浆进入喷雾干燥塔造粒，并外加入原料总质量0.03％的硬脂酸镁作为脱模剂；
(3)步骤(2)得到的颗粒加入到成型模具中等静压成型处理，得到坯体，粗修坯体，烧成，分级，冷加工精修，成品包装。
产品指标如下：
硬度：hra＝87
体密：3.82g/cm3
吸水率0.006％
实施例3
以图1中尺寸的滚筒瓷件生产为例，首先根据成品尺寸的要求，依据材料的干燥收缩和烧成收缩比率，按照120％的比率放尺，制作模具。
原料如下：
(1)称取氧化铝微粉、氧化锆微粉、滑石粉、碳酸钡、苏州土、聚乙烯醇和硬脂酸铝，球磨，颗粒细度≤5um达到85％以上，后加入0.6％偏硅酸钠，混磨制成料浆；
(2)料浆进入喷雾干燥塔造粒，并外加入原料总质量0.03％的硬脂酸镁作为脱模剂；
(3)步骤(2)得到的颗粒加入到成型模具中等静压成型处理，得到坯体，粗修坯体，烧成，分级，冷加工精修，成品包装。
产品指标如下：
硬度：hra＝88体密：3.96g/cm3吸水率0.004％。