专利名称：一种陶瓷喷砂嘴制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于先进制造技术领域，特别是涉及一种陶瓷喷砂嘴制备工艺。该工艺制备的陶瓷喷砂嘴可广泛地应用于表面强化、表面清洗、表面改性、喷磨料切割等行业。
2.背景技术喷砂嘴要求具有高的硬度和耐磨性，并且具有一定的强度和韧性。目前，国内外制作喷嘴的材料有金属、硬质合金和陶瓷等。在相同条件下钢制喷嘴的寿命远不如硬质合金喷嘴，硬质合金喷嘴的寿命不如陶瓷喷嘴。纯碳化硼(B4C)陶瓷由于具有很高的硬度和耐磨性能，因而是制备陶瓷喷砂嘴的首选材料。但纯B4C陶瓷喷砂嘴的强度和断裂韧性低，在应用中很容易发生脆性断裂，可靠性低。并且B4C陶瓷材料致密化程度低，烧结温度高达2200℃，需要使用超高温烧结炉，烧结时间长，能量消耗大，导致用纯B4C陶瓷喷嘴价格高。为此急需寻求一种新的技术，来提高纯B4C陶瓷喷砂嘴的性能，降低其烧结温度和制造成本。
3.发明内容本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种低成本的陶瓷喷砂嘴制备工艺。
本发明是通过以下方式实现的。
一种陶瓷喷砂嘴制备工艺，其特征是包括以下步骤(1)按B4C 40～68％，(W，Ti)C30～55％，Si1～5％的质量百分比称取原料；(2)将已称好的原料混合，然后进行强化球磨，以乙醇作为介质，球磨时间100～160小时；(3)将球磨后的料放置真空干燥箱中干燥，干燥后料在有氮气保护的橱中过筛；(4)采用热压烧结工艺，以氮气作为烧结气氛，借助于热压烧结过程中B4C和(W，Ti)C的原位化学反应生成B4C/TiB2/W2B5而制备陶瓷喷砂嘴；上述制备工艺步骤(4)中的热压烧结工艺参数为烧结温度范围为1600～1900℃，压力为25～40MPa，保温时间为10～40min。
通过上述工艺制备的B4C基陶瓷喷砂嘴致密化程度高，其强度和韧性比纯B4C陶瓷大幅度提高，烧结温度由纯B4C陶瓷的2200℃降低到1900℃以下，烧结时间大大缩短。从而使B4C陶瓷喷嘴制造过程中的能耗和成本大大降低。喷砂冲蚀试验结果表明，使用新型陶瓷喷砂嘴可提高喷嘴的寿命、减小资源消耗、降低喷砂成本、减小工人劳动强度。
4.
具体实施例方式下面给出本发明的两个最佳实施例实施例一按B4C40％，(W，Ti)C57％，Si3％的质量百分比称取原料。将已称好的原料混合，然后进行强化球磨，以乙醇作为介质，球磨时间120小时。将球磨后的料放置真空干燥箱中干燥，干燥后料在有氮气保护的气氛的橱中过筛。采用热压烧结法制备陶瓷喷砂嘴，烧结温度为1820℃，压力为36MPa，保温时间为25min，采用氮气烧结气氛。采用上述工艺制备的B4C基陶瓷喷砂嘴致密化程度高，其强度和韧性比纯B4C陶瓷大幅度提高，烧结温度由纯B4C陶瓷的2200℃降低到1820℃，并且烧结时间缩短，喷嘴的抗蚀磨损能力良好。
实施例二按B4C58％，(W，Ti)C40％，Si2％的质量百分比称取原料。将已称好的原料混合，然后进行强化球磨，以乙醇作为介质，球磨时间150小时。将球磨后的料放置真空干燥箱中干燥，干燥后料在有氮气保护的气氛的橱中过筛。采用热压烧结法制备陶瓷喷砂嘴，烧结温度为1850℃，压力为36MPa，保温时间为30min，采用氮气烧结气氛。采用上述工艺制备的B4C基陶瓷喷砂嘴致密化程度高，其强度和韧性比纯B4C陶瓷大幅度提高，烧结温度由纯B4C陶瓷的2200℃降低到1850℃，并且烧结时间缩短，喷嘴的抗蚀磨损能力良好。
权利要求
1.一种陶瓷喷砂嘴制备工艺，其特征是包括以下步骤(1)按B4C 40～68％，(W，Ti)C 30～55％，Si1～5％的质量百分比称取原料；(2)将已称好的原料混合，然后进行强化球磨，以乙醇作为介质，球磨时间100～160小时；(3)将球磨后的料放置真空干燥箱中干燥，干燥后料在有氮气保护的橱中过筛；(4)采用热压烧结工艺，以氮气作为烧结气氛，借助于热压烧结过程中B4C和(W，Ti)C的原位化学反应生成B4C/TiB2/W2B5而制备陶瓷喷砂嘴。
2.根据权利要求1所述的陶瓷喷砂嘴制备工艺，其特征是步骤(4)中的热压烧结工艺参数为烧结温度范围为1600～1900℃，压力为25～40MPa，保温时间为20～40min。
全文摘要
本发明涉及一种陶瓷喷砂嘴制备工艺。该工艺是在B
文档编号C04B35/645GK1403407SQ02135599
公开日2003年3月19日 申请日期2002年10月8日 优先权日2002年10月8日
发明者邓建新, 艾兴, 赵军, 李剑峰, 丁泽良 申请人:山东大学