专利名称：一种微晶耐磨氧化锆球的制法的制作方法
技术领域：
本发明属于研磨介质技术领域，具体涉及一种锆英石质的陶瓷球及其制法。
背景技术：
陶瓷球因其具有高强度、高硬度、耐磨、耐腐蚀的特性，现作为研磨介质被广泛应 用于陶瓷、电子、建材、新材料等领域。现有技术的陶瓷球通常采用等静压成型的方式制成， 例如《材料导报》2000年10月第14卷专辑贾光耀、张伟儒等《低成本氧化锆研磨球的研 制》公开了一种研磨介质的制法，采用湿法球磨及喷雾造粒制备超细粉体，然后在0. 1 0. 16GPa压力下采用冷等静压成型，最后经过高温烧成制备氧化锆研磨球，其公开的内容引 用于此。现有技术中的滚球成型方法，一般是将超细粉体原料泥浆挤出切断造粒，然后滚 动成型，其存在的缺点是1)该方法需要的设备多，一次性投入大；2)该方法操作复杂，且 由于制得的种球粒径均一性不佳，导致滚动时间越长，陶瓷球的粒径差别越大，从而使本方 法只适用于小粒径陶瓷球的制备，特别适用于小于8mm陶瓷球。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的问题，提供了一种微晶耐磨氧化锆球的制法，包括 滚动成球工序，采用过筛制种球，然后滚动成球后经过烘干、烧成、磨光等工序制成用于研 磨介质的陶瓷球；本发明的另一个目的是，采用本发明的方法，制备了两种密度大、硬度高， 耐磨性好的高铝质和锆英石质的陶瓷球。本发明具体采用如下的技术方案实现一种微晶耐磨氧化锆球的制法，本质上采用滚动成球的方法制备粒径为0. 5-50mm 的微晶耐磨陶瓷球，其特征是，包括如下步骤1)配料所述配料工序是将下述重量份数的原料粉末混合均勻氧化锆粉90 98份，氧化钇粉1 10份，粘合剂0. 05 0. 1份；2)装磨，将原料球磨至粒度为0. 5-2 μ m3)出磨，喷雾造粒，制得超细粉体4)滚动成球5)烘干6)烧成7)抛光，制得所述的微晶耐磨陶瓷球；所述滚动成球工序包括如下步骤1)种球的制备将100重量份的超细粉体放入成球机，加入10 15重量份的水，搅拌混合均勻，过筛，制得粒径为0. 1 0. 3mm的种球；2)球的滚制向滚动成球机中加入种球，滚动成型时，按照超细粉体与水重量比 1 1向滚动成球机内连续加料，滚动时间为8 35h;3)抛光当陶瓷球滚动到规定尺寸后，加水自然磨光1 2h ；所述烧成工序按照以下烧成曲线进行常温 300°C50°C /h300 1200°C70 80°C/h1200°C保温1 2小时1200 1450°C 80 90°C /h1450 °C保温2 3小时自然降温至300°C，出窑。本发明所具有的有益效果在于1)与现有技术的成型方法相比，本发明的工艺简单，需要的设备少、一次性投资 少，产量大且容易扩产；2)本发明的方法适用范围大，能够用于粒径为0. 5 50mm的陶瓷球的生产；3)本发明制得的陶瓷球密度大，耐磨，且化学性质稳定；
具体实施例方式实施例11)配料氧化锆粉90Kg，氧化钇粉lKg，粘合剂(PVA-99) 0. 05Kg,将上述重量的原 料混合均勻备用；2)按照现有技术，用湿法球磨的方法将原料球磨至粒度为0.5 μ m，出磨，喷雾造 粒，制得超细粉体；3)按照下列步骤滚动成球a.种球的制备将IOOKg的超细粉体放入成球机，加 入15kg的水，搅拌混合均勻，过筛，制得粒径为0. 3mm的种球；b.球的滚制向滚动成球机 中加入种球，滚动成型时，按照超细粉体与水重量比1 1向滚动成球机内连续加料；滚动 过程中不断检测成球的直径，滚动30 35h，制得直径为50mm的陶瓷球；加水自然磨光1 2h。5)烘干在自然条件下风干；6)烧成工序，按照下列烧成曲线进行窑炉内50°C /h的速度从常温升至300°C， 然后以80°C /h升温至1200°C，保温1小时；然后以90°C /h升温至1450°C，保温2小时后， 自然降温至300°C，出窑。7)抛光，制得所述的微晶耐磨陶瓷球。按照上述方法，制得的陶瓷球，由以下重量百分比的组分组成CrO2 94-96%YO23-5%Al2O3 0.3-1%。上述的微晶耐磨陶瓷球理化性质为密度彡6g/cm3 ；晶粒大小为0. 3-0. 5 μ m ；磨 耗彡0. 01g/Kg. h ；H硬度彡1250 ；压碎强度彡15KN。
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实施例2-4配料工序按照表1进行，其他同实施例1。表2实施例6-8配料表 本发明上述的实施例是对本发明的说明而不能限制本发明，在与本发明权利要求 书相当的含义和范围内的任何改变和组合，都应认为是在权利要求书的范围内。
权利要求
一种微晶耐磨氧化锆球的制法，本质上采用滚动成球的方法制备粒径为0.5 50mm的微晶耐磨陶瓷球，其特征是，包括如下步骤1)配料所述配料工序是将下述重量份数的原料粉末混合均匀氧化锆粉90～98份，氧化钇粉1～10份，粘合剂0.05～0.1份；2)装磨，将原料球磨至粒度为0.5 2μm3)出磨，喷雾造粒，制得超细粉体4)滚动成球5)烘干6)烧成7)抛光，制得所述的微晶耐磨陶瓷球；所述滚动成球工序包括如下步骤1)种球的制备将100重量份的超细粉体放入成球机，加入10～15重量份的水，搅拌混合均匀，过筛，制得粒径为0.1～0.3mm的种球；2)球的滚制向滚动成球机中加入种球，滚动成型时，按照超细粉体与水重量比1∶1向滚动成球机内连续加料，滚动时间为8～35h；3)抛光当陶瓷球滚动到规定尺寸后，加水自然磨光1～2h；所述烧成工序按照以下烧成曲线进行常温～300℃50℃/h300～1200℃70～80℃/h1200℃保温1～2小时1200～1450℃ 80～90℃/h1450℃保温2～3小时自然降温至300℃，出窑。
全文摘要
一种微晶耐磨氧化锆球的制法，属于研磨介质技术领域，其特征是，采用湿法球磨、喷雾造粒先制备超细粉体原料，然后采用滚动成型，最后经过烘干、烧成、抛光制得粒径为0.5-50mm的微晶耐磨陶瓷球。本发明的方法具有使用设备少、投资小、产量大、扩产容易等优点，同时，本发明制得的陶瓷球密度大、耐磨、性质稳定。
文档编号C04B35/48GK101913861SQ20101018759
公开日2010年12月15日 申请日期2007年4月27日 优先权日2007年4月27日
发明者张合军 申请人:淄博启明星新材料有限公司