一种高耐磨氧化锆陶瓷件的原料粉体及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种陶瓷领域，具体地说是涉及一种高耐磨氧化锆陶瓷件的原料粉体及其制备方法。
【背景技术】
[0002]氧化锆虽然具有较理想的耐磨性，但是许多氧化锆陶瓷件由于应用领域的特殊，需要具有更高的耐磨性，如陶瓷刀、陶瓷阀门、陶瓷轴承、陶瓷研磨器等，其中陶瓷阀门被广泛地应用在现代工业的各个领域，而许多领域工况复杂、恶劣，如煤化工、多晶硅、电厂除灰、泥浆和锅炉排渣等物料输送管道中，阀门密封部位不仅受到密封副部件滑动摩擦磨损作用，而且承受高温高硬度气固双相混合高速冲击，及高压流体引进的闪蒸和汽蚀，进而导致磨蚀，加剧阀门陶瓷件的磨损，从而泄露失效。特别是煤化工行业中，输送的介质(如水煤浆)特硬固体颗粒含量达到40%以上，压力大，阀门开启或关闭时对阀门的密封面冲刷特别大，磨蚀性强。因此，为了保证生产的连续性，提高氧化锆陶瓷阀门的使用寿命，必须提高氧化锆陶瓷阀门陶瓷件的耐磨性。
[0003]而氧化锆陶瓷件是由氧化锆陶瓷粉体制成，氧化锆陶瓷粉体的性能决定了氧化锆陶瓷件成品的特性。因此，应当提高氧化锆陶瓷粉体的耐磨性。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种高耐磨氧化锆陶瓷件的原料粉体，其耐磨性高，同时提供其制备方法。
[0005]一种高耐磨氧化锆陶瓷件的原料粉体，按重量份数比包括下列组分制成:A料100份、PVA 0.5?3.5份、阿拉伯胶0.1?2份、甘油0.1?1.5份及去离子水123?130份；所述A料按重量份数比包括下列组分:钇稳定的氧化锆50?83份、钇稳定的氧化锆熟料5?40份、铝钒土 0.5?8份、氧化铝0.1?0.5份、氧化镁0.03?0.2份及氧化钙0.01?
0.25 份。
[0006]优选地，上述一种高耐磨氧化锆陶瓷件的原料粉体，按重量份数比包括下列组分制成:A料100份、PVA 2份、阿拉伯胶I份、甘油0.6份及去离子水125份；所述A料按重量份数比包括下列组分:钇稳定的氧化锆75份、钇稳定的氧化锆熟料21份、铝钒土 3.5份、氧化铝0.35份、氧化镁0.15份及氧化妈0.1份。
[0007]优选地，所述纪稳定的氧化错为3mol %纪稳定的氧化错，所述纪稳定的氧化错熟料为3mol%钇稳定的氧化锆熟料。
[0008]优选地，所述铝钒土的粒度为8000?10000目。
[0009]上述一种高耐磨氧化锆陶瓷件的原料粉体的制备方法，按以下步骤进行:
[0010](I)取钇稳定的氧化锆、钇稳定的氧化锆熟料、铝钒土、氧化铝、氧化镁、氧化钙混合均匀，得到A料；
[0011](2)将A料、PVA、阿拉伯胶、甘油用去离子水混合得到混合料，将混合料加入球磨机中球磨12?38小时得到浆料；
[0012](3)最后将料楽进彳丁喷雾造粒，制得造粒粉体即可。
[0013]其中，钇稳定的氧化锆熟料的制备方法为:3mol%钇稳定的氧化锆经1500°C煅烧3h，形成以四方相和立方相为主要晶相，再粉碎、过筛，得到6000?12500目的粉体。
[0014]步骤⑵中，球磨机磨介与混合料的重量比为2.5:1。
[0015]本发明原料粉体可按常规方法制成各种陶瓷件。在制成陶瓷件的过程中，钇稳定的氧化锆熟料为骨料作为支撑体。钇稳定的氧化锆经高温煅烧，形成致密性好，耐磨性好的氧化锆陶瓷，同时，铝矾土、氧化铝、氧化镁、氧化钙在钇稳定的氧化锆高温煅烧形成晶相时填补空穴，使得氧化锆陶瓷耐磨性、致密性得到进一步提高。
[0016]采用上述技术方案后，本发明与现有的【背景技术】相比，具有如下优点:
[0017]1、本发明原料粉体，耐磨性高、硬度高、耐腐蚀。
[0018]2、用本发明原料粉体制成的陶瓷件耐磨性高，有利于使用的连续性和持久性，特别适合应用于陶瓷阀门，并可广泛应用于其它要求耐磨性高的陶瓷设备或工具。
【具体实施方式】
[0019]以下提供本发明的一些实施例，以助于进一步理解本发明，但本发明的保护范围并不仅限于这些实施例。
[0020]实施例一
[0021]一种高耐磨氧化锆陶瓷件的原料粉体，按重量份数比包括下列组分制成:A料100份、PVA 2份、阿拉伯胶I份、甘油0.6份及去离子水125份；
[0022]所述A料按重量份数比包括下列组分:钇稳定的氧化锆75份、钇稳定的氧化锆熟料21份、铝钒土 3.5份、氧化铝0.35份、氧化镁0.15份、氧化钙0.1份。
[0023]所述纪稳定的氧化错为3mol %纪稳定的氧化错，所述纪稳定的氧化错熟料为3mol %纪稳定的氧化错熟料。
[0024]所述铝钒土的粒度为10000目。
[0025]上述一种高耐磨氧化锆陶瓷件的原料粉体的制备方法，按以下步骤进行:
[0026](I)取钇稳定的氧化锆、钇稳定的氧化锆熟料、铝钒土、氧化铝、氧化镁、氧化钙混合均匀，得到A料；
[0027](2)将A料、PVA、阿拉伯胶、甘油用去离子水混合得到混合料，将混合料加入球磨机中球磨25小时得到浆料；球磨机磨介与混合料的重量比为2.5:1。
[0028](3)最后将料楽进彳丁喷雾造粒，制得造粒粉体即可。
[0029]其中，钇稳定的氧化锆熟料的制备方法为:3mol %钇稳定的氧化锆经1500°C煅烧，煅烧时间3h，再粉碎、过筛，得到6000目?12500目的粉体。
[0030]实施例二
[0031]一种高耐磨氧化锆陶瓷件的原料粉体，按重量份数比包括下列组分制成:A料100份、PVA 3.5份、阿拉伯胶0.1份、甘油0.1份及去离子水123份；所述A料按重量份数比包括下列组分:钇稳定的氧化锆83份、钇稳定的氧化锆熟料10份、铝钒土 0.5份、氧化铝0.5份、氧化镁0.2份及氧化钙0.01份。
[0032]所述纪稳定的氧化错为3mol %纪稳定的氧化错，所述纪稳定的氧化错熟料为3mol %纪稳定的氧化错熟料。
[0033]所述铝钒土的粒度为8000目。
[0034]上述一种高耐磨氧化锆陶瓷件的原料粉体的制备方法，按以下步骤进行:
[0035](I)取钇稳定的氧化锆、钇稳定的氧化锆熟料、铝钒土、氧化铝、氧化镁、氧化钙混合均匀，得到A料；
[0036](2)将A料、PVA、阿拉伯胶、甘油用去离子水混合得到混合料，将混合料加入球磨机中球磨12小时得到浆料；球磨机磨介与混合料的重量比为2.5:1。
[0037](3)最后将料楽进彳丁喷雾造粒，制得造粒粉体即可。
[0038]其中，钇稳定的氧化锆熟料的制备方法为:3mol%钇稳定的氧化锆粉经1500°C煅烧，煅烧时间3h，再粉碎、过筛，得到6000目?12500目的粉体。
[0039]实施例三
[0040]一种高耐磨氧化锆陶瓷件的原料粉体，按重量份数比包括下列组分制成:A料100份、PVA 0.1份、阿拉伯胶2份、甘油1.5份及去离子水130份；所述A料按重量份数比包括下列组分:钇稳定的氧化锆75份、钇稳定的氧化锆熟料40份、铝钒土 8份、氧化铝0.1份、氧化镁0.03份及氧化妈0.25份。
[0041]所述纪稳定的氧化错为3mol %纪稳定的氧化错，所述纪稳定的氧化错熟料为3mol %纪稳定的氧化错熟料。
[0042]所述铝钒土的粒度为9000目。
[0043]上述一种高耐磨氧化锆陶瓷件的原料粉体的制备方法，按以下步骤进行:
[0044](I)取钇稳定的氧化锆、钇稳定的氧化锆熟料、铝钒土、氧化铝、氧化镁、氧化钙混合均匀，得到A料；
[0045](2)将A料、PVA、阿拉伯胶、甘油用去离子水混合得到混合料，将混合料加入球磨机中球磨38小时得到浆料；球磨机磨介与混合料的重量比为2.5:1。
[0046](3)最后将料楽进彳丁喷雾造粒，制得造粒粉体即可。
[0047]其中，钇稳定的氧化锆熟料的制备方法为:3mol%钇稳定的氧化锆粉经1500°C煅烧，煅烧时间3h，再粉碎、过筛，得到6000目?12500目的粉体。
[0048]实验:
[0049]将实施例一、二及三得到的原料粉体分别按本领域常规方法制成陶瓷件，另取市面上普通氧化锆陶瓷件进行对比试验。
[0050]利用GB/T3810.6-2006检测标准进行检测。检测结果显示，普通氧化锆陶瓷件的耐磨性为:磨损体积(mm3) ^ 3，实施例一、二及三得到的原料粉体制成的氧化锆陶瓷件的耐磨性为磨损体积(_3) ( 2。
[0051]检测结果表明，本发明原料粉体制成的氧化锆陶瓷件的耐磨性有很大的提高。
[0052]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高耐磨氧化锆陶瓷件的原料粉体，其特征是:按重量份数比包括下列组分制成:A料100份、PVA 0.5?3.5份、阿拉伯胶0.1?2份、甘油0.1?1.5份及去离子水123 ?130 份； 所述A料按重量份数比包括下列组分:钇稳定的氧化锆50?83份、钇稳定的氧化锆熟料5?40份、铝钒土 0.5?8份、氧化铝0.1?0.5份、氧化镁0.03?0.2份及氧化钙0.01 ?0.25 份。
2.根据权利要求1所述的一种高耐磨氧化锆陶瓷件的原料粉体，其特征是:按重量份数比包括下列组分制成:A料100份、PVA 2份、阿拉伯胶I份、甘油0.6份及去离子水125份； 所述A料按重量份数比包括下列组分:钇稳定的氧化锆75份、钇稳定的氧化锆熟料21份、铝钒土 3.5份、氧化铝0.35份、氧化镁0.15份及氧化钙0.1份。
3.根据权利要求1或2所述的一种高耐磨氧化锆陶瓷件的原料粉体，其特征是:所述钇稳定的氧化锆熟料为3mol %钇稳定的氧化锆熟料。
4.根据权利要求3所述的一种高耐磨氧化锆陶瓷件的原料粉体，其特征是:所述铝钒土的粒度为8000?10000目。
5.如权利要求1至4任一项所述的一种高耐磨氧化锆陶瓷件的原料粉体的制备方法，其特征是:按以下步骤进行: (1)取钇稳定的氧化锆、钇稳定的氧化锆熟料、铝钒土、氧化铝、氧化镁、氧化钙混合均匀，得到A料； (2)将A料、PVA、阿拉伯胶、甘油用去离子水混合得到混合料，将混合料加入球磨机中球磨12?38小时得到浆料； (3)最后将料浆进行喷雾造粒，制得造粒粉体即可。
6.根据权利要求5所述的一种高耐磨氧化锆陶瓷件的原料粉体的制备方法，其特征是:钇稳定的氧化锆熟料的制备方法为:3mol%钇稳定的氧化锆经1500°C煅烧3h，再粉碎、过筛，得到6000?12500目的粉体。
7.根据权利要求5所述的一种高耐磨氧化锆陶瓷件的原料粉体的制备方法，其特征是:步骤(2)中，球磨机磨介与混合料的重量比为2.5:1。
【专利摘要】本发明公开了一种高耐磨氧化锆陶瓷件的原料粉体及其制备方法，该原料粉体按重量份数比包括下列组分制成：A料100份、PVA0.5～3.5份、阿拉伯胶0.1～2份、甘油0.1～1.5份及去离子水123～130份；所述A料按重量份数比包括下列组分：钇稳定的氧化锆50～83份、钇稳定的氧化锆熟料5～40份、铝钒土0.5～8份、氧化铝0.1～0.5份、氧化镁0.03～0.2份及氧化钙0.01～0.25份。本发明原料粉体，耐磨性高、硬度高、耐腐蚀。用本发明原料粉体制成的陶瓷件耐磨性高，有利于使用的连续性和持久性，可广泛应用于要求耐磨性高的陶瓷设备或工具。
【IPC分类】C04B35-632, C04B35-48, C04B35-626
【公开号】CN104591745
【申请号】CN201510052342
【发明人】郑炜, 徐卫东
【申请人】厦门胜中流体控制技术有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年2月2日