97%低温Al₂O₃瓷粉的制作方法

专利名称：97%低温Al₂O₃瓷粉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种A 1 203陶瓷的烧结原料，具体地说，涉及了一种9 7% 低温A 1 2 0 3瓷粉。
背景技术：
A 1 20 3陶瓷是氧化物中化学性质最稳定、机械强度最高的一种 新型材料，其优点是具备优异的高温机械性能，耐化学腐蚀， 耐高温氧化，耐磨损，比重小(约为金属的1/3);因而，Ah03陶 瓷在许多场合逐渐取代昂贵的超高合金钢，或被应用到金属材料 根本无法胜任的场合，如发动机气缸套、轴瓦、密封圈、纺织耐 磨零件、陶瓷切削刀具等；另外，A 1 20 3陶瓷具有优异的电绝缘性 能和较低的介质损耗等优点，因而，在电子、电器方面也有十分 广阔的应用领域，如今，A 1 20 3陶瓷已广泛用于电子、电器、机械、 化工、纺织、冶金、医疗和航空航天等行业中。
由于Ah03熔点高达2 05 (TC ,导致八1 20 3陶瓷的烧结温度普遍 较高，因此，如何能够在不影响陶瓷性能的前提下，降低A1203 陶瓷的烧结温度，降低能耗，缩短其烧成周期，减少窑炉和窑具 损耗，从而达到降低生产成本，对大部分陶瓷厂家来说是急需解 决的问题。
树立科学发展观，节能减排、降低能耗，建设节约型社会是 十七大提出的新要求，目前国内电力、钢铁、冶炼行业等都在淘 汰落后设备和工艺，推进技术进步，节能减排的步伐越走越快； A 1 2 0 3陶瓷行业同样存在着技术工艺落后、能源消耗高而经济效益
低的问题，急需解决陶瓷生产工艺、降低成瓷温度，获得高性能 瓷体，就要首先从原材料抓起，制造新型的合成陶瓷材料。 针对这些问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种可降低A 1 20 3陶f; 烧结温度、可提高Ah03陶瓷烧成密度、利于节能减排的97%低温 A 1 20 3瓷粉。
为了实现上述目的，本发明提供一种97%低温A 1 203资粉，按重量百 分比计，该瓷粉由以下组分组成a -A 1 203 9 6 % ~ 98%,高岭土 0. 5% ~ 1. 5%,滑石粉0. 5% ~ 1. 5%, La203 0. 2% ~ 0. 4%， SrC03 0. 1% ~ 0. 3%, ZnO 0. 1% ~ 0. 3%, CaTi 02 0. 05% ~ 0. 15%。
基于上述， 一种97%低温Ah03瓷粉，按重量百分比计，该瓷粉由以下 组分组成a -A 1 203 9 7°/。，高岭土 1.12%,滑石粉1.18%, La203 0. 3%, SrC03 0. 15%,ZnO 0. 15%， CaTi 02 0. 1 %。
基于上述，所述a -人1 20 3纯度> 99. 8%,其平均粒径1 ~ 2 |a m;所 述1^203纯度> 99. 99%。
本发明所述97°/。低温Al 203资粉是在综合业内先进配方的基础上 并经过反复实验而配制成，其相对现有技术具有突出的实质性特点和显 著的进步性，具体的说，该97°/ 低温A 1 20 3资粉有以下优点
1、 采用封闭式陶瓷球磨机混合研磨，可为陶瓷厂家取消复杂 的配料过程；
2、 该产品适合不同工艺，用于热压铸工艺可直接和蜡使用， 用于等静压工艺可直接喷雾造粒；
3、 其烧成温度与同类成瓷材料相比，可降低10 0°C ~ 150°C, 能明显为陶瓷生产厂家减少生产过程中的各项耗能，延长窑炉窑
具的使用寿命，为陶瓷生产厂家降低生产成本；
4、与同类成瓷材料相比，各项性能指标均高于相应瓷种的 国家标准。
具体实施例方式
下面通过具体实施方式
，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。 实施例1
一种97%低温A 1 203瓷粉，按重量百分比计，该瓷粉由以下组分组成 oc-Al 203 9 7%，高岭土 1.12%,滑石粉1.18%, La203 0. 3%， SrC03 0. 15%, Zn0 0. 15%， CaTi 02 0. 1%。
基于上述，所述a -人1 203纯度> 99. 8%,其平均粒径1 ~ 2 jn m，原 始晶粒大小均匀，合理积配；所述1^203纯度> 99. 99%。
在ot -人1 20 3球磨时加入SrC03;添加稀土氧化物提高陶瓷耐磨 性及其它性能；
在保证0(-人1 20 3含量的情况下，应控制组分中Si02/Ca0处于 0. 6 ~ 1. 6之间，MgO含量不超过助熔剂类氧化物含量的1/3 ， Mg 作为晶粒生长抑制剂，对促进烧结致密化有很大的作用，是必加 元素；
当Ca: Si =1: 1. 6时，A 1 203陶瓷在低温下就可烧结而成，这是 由于生成了 Ca-Al-Si三元系玻璃相(液相)，离子在液相中扩散阻 力小，从而降低了烧结温度。
其中，CaTi02复合形氧化物作为特殊形态助熔剂可降低陶f: 烧成温度，在烧制过程中，其与Ah03形成的六方晶体结构紧密 堆积排列，使Ah03晶体稳定、致密；
La、 Zn的氧化物作为辅助材料可提高陶瓷性能。
以cx-Al 203为原料，根据A 1 203陶覺所具有的耐磨、耐腐蚀等
特性，添加相关的特殊形态助熔剂和辅助材料，通过封闭式陶瓷
球磨机研磨、混合，并控制Ah03含量及合成温度，进而得到一 种烧成温度低、烧成密度高的合成低温A 1 203瓷粉。 实施例2
本实施例与实施例1的主要区别在于 一种97%低温A 1 203瓷粉，按 重量百分比计，该瓷;盼由以下组分组成a -A 1 203 9 6. 5 %，高岭土 1.4%， 滑石粉1.3%, La203 0. 3%, SrC03 0.2%,ZnO 0.2%， CaTiO20. 1%。
实施例3
本实施例与实施例1的主要区别在于 一种97%低温A 1 203资粉，按 重量百分比计，该瓷^^分由以下组分组成cc-A 1 203 9 7. 5 %，高岭土 0.85%， 滑石粉0.8%， La203 0. 3%， SrC03 0. 25%,ZnOO. 15%, CaT i 02 0. 1 5%。 为了实现A 1 203陶瓷的低温烧结技术，本发明提供了 一种可 在低温条件下烧结的A 1 20 3瓷粉，其技术方案归纳起来，通过以 下三方面实现
1、 原料加工在A 1 20 3陶瓷低温烧结技术中，通过提高A1203 原料粉体的细度与活性，可达到降低A"03陶瓷的烧成温度；因 而，应选用纯度高、活性好、易烧结的Ah03粉体作原料，即A1203 粉体的颗粒越细越好，活性程度越高越好，如此，壳体就越容易 烧结，烧结温度也就越低；
因此，采用机械球磨法进行研磨，并在球磨机内内衬氧化铝 瓷砖，确保球磨过程中不掺入其它杂质。
2、 配方组成A 1 203陶瓷的烧结温度主要由A 1 203的含量决定， Ah03含量越高，Al力3陶覺的烧结温度越高；
除此之外，还与资粉的组成配比以及添加物种类有关，在 八1 203含量相当时，采用CaO-MgO- AL203-Si02四元系，通过一定 的组成，使其具有较低的烧结温度和良好的性能；
同时，在组成中引入少量的稀有氧化物，进一步降低烧结温
度，并改善瓷件的微观组织结构和其性能；
在保证陶瓷质量、满足产品使用目的和技术要求的前提下， 通过配方组成，选择合理的瓷料，加入适当的助烧添加剂，从而 降低A 1 20 3陶资的烧结温度。
3、烧结工艺目前，也可通过特殊烧成工艺降低瓷件烧结 温度，而采用本发明所述的低温A 1 20 3瓷粉，可在常压下、普通 烧结气氛中完成；在生产实践中，为获得最佳综合效益，可与一 些低温烧结技术相结合，以得到更好的经济效益。
最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其 限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技 术人员应当理解依然可以对本发明的具体实施方式
进行修改或者对部分技 术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发 明请求保护的技术方案范围当中。
权利要求
1、一种97％低温Al2O3瓷粉，其特征在于，按重量百分比计，该瓷粉由以下组分组成α-Al2O3 96％～98％，高岭土0.5％～1.5％，滑石粉0.5％～1.5％，La2O3 0.2％～0.4％，SrCO3 0.1％～0.3％，ZnO 0.1％～0.3％，CaTiO2 0.05％～0.15％。
2、 根据权利要求1所述的9 7%低温Ah03资粉，其特征在于，按重量 百分比计，该瓷粉由以下组分组成a-A 1 203 9 7 °/ ，高岭土 1.12%，滑石粉 1.18%, La203 0.3%, SrC03 0.15%,ZnO 0.15%， CaTi 02 0.1%。
3、 根据权利要求1或2所述的9 7°/。低温Ah03瓷粉，其特征在于所 述ct-A1203纯度> 99. 8%，其平均粒径l~2ym;所述1^203纯度> 99. 99%。
全文摘要
本发明提供一种97％低温Al₂O₃瓷粉，按重量百分比计，该瓷粉由以下组分组成α-Al₂O₃96％～98％，高岭土0.5％～1.5％，滑石粉0.5％～1.5％，La₂O₃0.2％～0.4％，SrCO₃0.1％～0.3％，ZnO 0.1％～0.3％，CaTiO₂0.05％～0.15％；所述α-Al₂O₃纯度≥99.8％，其平均粒径1～2μm；所述La₂O₃纯度≥99.99％；采用本发明所述的97％低温Al₂O₃瓷粉可降低Al₂O₃陶瓷的烧结温度，还可提高Al₂O₃陶瓷的烧成密度，且有利于节能减排。
文档编号C04B35/10GK101391886SQ20081005000
公开日2009年3月25日 申请日期2008年6月11日 优先权日2008年6月11日
发明者张莎莎, 朱宁宁, 超 黄 申请人:超 黄