专利名称：低温制备刚玉单晶磨料的方法
技术领域：
本发明涉及一种在机械工业精密加工中，广泛使用的α-Al2O3单晶磨料的制备方法。
氧化铝磨料是机械工业精密加工中最常用的磨料之一。目前，一氧化铝磨料均是采用在高温下(2000℃以上)，电熔化氧化铝制得刚玉，冷却后进行粉碎及球磨，再经过分选等工序加工而成。这种制造方法存在的问题是能耗大，磨料硬度低，我国生产的α-Al2O3磨料，其显微硬度为1400-1500kg/mm2，机械加工精度及抛光效果不好，制造工艺复杂。
本发明的目的，是要提供一种简化加工工序，提高产品质量，降低能耗，在低温(1200-1400℃)的条件下，制备α-Al2O3单晶磨料的制造方法。
本发明是采用如下方法实现的。本发明所使用的原料及配比为Al2(SO4)385-95%，K2CO31.0-4.0%，Na2CO31.0-3.0%，CaCO32.0-5.0%，NaCl 1.0-3.0%。
上述各原料的百分数，均为重量百分数。此外原料中也可用水铝石或铝凡土来代替Al2(SO4)3。
将配好的料，置于球磨机中进行球磨4-8小时，使配料充分混合均匀。然后置于电炉中，在温度为1200-1400℃的条件下，进行煅烧4-10小时，冷却至室温，就可获得粒径为1μ-100μ的α-Al2O3单晶磨料。
制备不同粒径的α-Al2O3磨料烧成制度如下实施例1α-Al2O3平均粒径(μ)1-10反应温度(℃)1200-1260反应时间(小时)2-3实施例2α-Al2O3平均粒径(μ)10-20反应温度(℃)1260-1300反应时间(小时)4-5实施例3α-Al2O3平均粒径(μ)30-50反应温度(℃)1300-1350反应时间(小时)5-8实施例4α-Al2O3平均粒径(μ)50-100反应温度(℃)1300-1400反应时间(小时)8-10本发明的特征是将配好的原料置于球磨机中球磨4-8小时使配料充分混合均匀后，在低温(1200-1400℃)条件下，反应时间为2-10小时，使原料Al2(SO4)3与K2CO3、Na2CO3、CaCO3、NaCl之间进行固相反应合成α-Al2O3。采用此法制得的α-Al2O3单晶磨料，外形为十二面体或六方双锥状，松散的透明单晶细粉体;可不经机械粉碎、球磨、分选等工序加工，直接作为磨料使用。
本发明与已有技术比较，具有以下优点1、工艺简单，节能降耗，投入少，成本低，推广应用方便。设备只需球磨机及能在1200-1400℃范围内工作的电炉各一台。生产成本与已有技术比较可降低5倍。
2、磨料硬度高(2500-2900kg/mm2)，颗粒中无裂纹，耐磨寿命可延长一倍以上。
3、磨料外形为十二面体或六方双锥状松散的透明单晶细粉体，而不是片状;颗粒大小均匀，不需再经粉碎、球磨、分选等工序加工，可直接用作磨料，明显提高研磨效果及加工精度。
权利要求
1.一种低温制备α-Al2O3单晶磨料的方法，其特征是先将配好的原料置于球磨机中，球磨4-8小时，在低温条件下(1200-1400℃)，反应时间为2-10小时，使原料Al2(SO4)3与K2CO3、Na2CO3、CaCO3、NaCl之间进行固相反应，合成α-Al2O3单晶磨料。
2.根据权利要求1所述方法，其原料配比为Al3(SO4)385-95%，K2CO31.0-4.0%，Na2CO31.0-3.0%，CaCO32.0-5.0%，NaCl 1.0-3.0%;上述各原料的百分数，均为重量百分数。
3.根据权利要求1、2所述方法使用的原料中，可用水铝石或铝矾土代替Al2(SO4)3。
4.根据权利要求1所述方法获得的α-Al2O3单晶磨料为十二面体或六方双锥状的松散透明单晶细粉体，其硬度为2500-2900kg/mm2。
全文摘要
本发明公开了一种在机械工业精密加工中，广泛使用的α-Al
文档编号C30B29/20GK1062560SQ9111106
公开日1992年7月8日 申请日期1991年11月22日 优先权日1991年11月22日
发明者欧阳世翕, 施小红, 吴伯麟, 查从济 申请人:武汉工业大学