专利名称：适于喷砂的陶瓷珠的制造方法
技术领域：
本发明涉及陶瓷珠的制造方法，且特别是关于一种适于喷砂的陶瓷珠的制造方法。
背景技术：
喷砂是一种金属和塑胶工件表面处理常用的工艺，将喷砂介质喷射到各种工件上，可以起到消除内应力、强化、美观表面等作用。玻璃珠和不锈钢珠是目前应用较为广泛的传统喷丸。玻璃珠原料造价低廉、制作工艺简单，但是比重轻、韧性差、容易破碎，使用时会产生很大粉尘，而且因为比重轻造成喷射力量不够。不锈钢珠由于工艺的原因，粒径不能做得很小，而且因为比重过大的原因，容易对工件表面造成损伤。随着超细粉体的开发、研究和生产，采用超细粉体制成的陶瓷珠开始应用于研磨和喷砂领域。超细粉体是指尺度介于分子、原子与块状材料之间，通常泛指I IOOnm范围内的微小固体颗粒。随着物质的超细化，其表面电子结构和晶体结 构发生了变化，产生了块状材料不具备的表面效应、小尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效应，从而使超细粉体与常规颗粒材料相比具有一系列优异的物理、化学性质。相较传统的玻璃珠和不锈钢珠，陶瓷珠具有很多独特性能，如高耐磨性、比重适中。陶瓷珠通常采用烧结或电熔的工艺制造。烧结陶瓷珠晶粒细小、强度高且制造成本低，但是其表面较为粗糙，因此现有的烧结陶瓷珠只用于研磨。表面光洁度的等级有14个，即1-14。适合金属、塑胶表面喷砂处理的陶瓷珠表面光洁度要求较高，暗光泽面效果表面光洁度要达到10，亮光泽面效果表面光洁度要达到11，而哑光泽面效果的表面光洁度介于二者之间。采用电熔工艺可以制造出适于金属、塑胶表面喷砂处理的陶瓷珠，其生产方法为将原料混合后制成熔融的液体，然后高处倒下，经风吹自然形成表面光洁度为▽ Il-V 12的陶瓷珠，最后经过筛选，得到直径为Φ0.04 Φ0. 25mm的陶瓷珠。但是风吹形成的陶瓷珠的直径非常不稳定，只有小部分(大概10 15%)符合要求，因此产能非常低，成本很高，而且风吹成型的工艺对环境造成很大的污染。另外，该工艺难以调整陶瓷珠的表面光洁度，只能得到亮光泽面的陶瓷珠，不适用于加工要求暗光泽面或哑光泽面效果的工件。
发明内容
本发明提供一种适于喷砂的陶瓷珠的制造方法，其具有环保、产能高、成本低的优点，并且可以根据需要调整陶瓷珠的表面光洁度。为达上述优点，本发明提供一种适于喷砂的陶瓷珠的制造方法，其步骤包括将原料混合；制得超细粉体，粉体粒度< 2μπι ;滚动成型制得预设直径范围的陶瓷珠；烧结陶瓷珠，然后自然冷却；陶瓷珠抛光；研磨制得适于喷砂的陶瓷珠。在本发明的一个实施例中，所述“研磨制得适于喷砂的陶瓷珠”的步骤中，将陶瓷珠放进研磨机，根据陶瓷珠表面效果的要求，设定研磨转速和研磨时间。
在本发明的一个实施例中，所述“制得超细粉体”的步骤中，采用湿法球磨的方法将原料球磨至粒度< 2 μ m，出磨然后通过喷雾干燥制得超细粉体。在本发明的一个实施例中，所述“滚动成型制得预设直径范围的陶瓷珠”的步骤中，将超细粉体和水按比例放入成珠机搅拌，过筛，制得粒径为O. Ol-1mm的种珠，向滚动成珠机中加入种珠，按照超细粉体与水重量比向滚动成珠机内连续加料，滚动过程中不断检测成珠的直径，根据要求制得预设直径范围的陶瓷珠。在本发明的一个实施例中，所述“烧结陶瓷珠，然后自然冷却”的步骤中，将陶瓷珠放进窑炉内，以40 60°C /h (摄氏度/小时)的速度从常温升至250 350°C ;然后以75 85°C /h的速度升温至1100 1300°C，保温I小时；之后以85 100°C /h的速度升温至1400°C 1500°C，保温2小时，自然降温至250 350°C，然后出窑。在本发明的一个实施例中，所述原料含有5-55%的Zr02、3-50%的Al203、10_45%的Si02、2-5%的MgO，其中含量为质量百分比含量。在本发明的一个实施例中，所述原料由锆英砂、氧化锆粉、氧化镁、混合稀土、高岭土及/或工业氧化铝粉组成。相较现有技术，本发明的适于喷砂的陶瓷珠的制造方法采用产能高、成本低的制造用于研磨的陶瓷珠的工艺·，再经过研磨制得适合喷砂的陶瓷珠，其通过简单的工艺将适于研磨的陶瓷珠加工成适合喷砂的陶瓷珠，提高产能、降低成本的同时，也减少对环境的污染。而且通过控制研磨的时间和转速，可以制得不同表面光洁度的陶瓷珠，从而适于制造亮光泽面、哑光泽面和暗光泽面的陶瓷珠。为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
图1是本发明较佳实施例的适于喷砂的陶瓷珠的制造方法的流程图。
具体实施例方式请参照图1，本发明较佳实施例的适于喷砂的陶瓷珠的制造方法，步骤包括(I)将原料混合；(2)制得超细粉体，粉体粒度< 2 μ m ;(3)滚动成型制得预设直径范围的陶瓷珠；(4)烧结陶瓷珠，然后自然冷却；(5)陶瓷珠抛光；(6)研磨制得适于喷砂的陶瓷珠。以下对上述各步骤进行详细的说明在步骤(I)中，原料含有Zr02、A1203、SiO2, MgO，例如原料可以由锆英砂、氧化锆粉、氧化镁、高岭土及混合稀土混合而成(锆英砂中含有ZrO2和SiO2,高岭土中含有Al2O3和SiO2),其中高岭土也可以由工业氧化铝粉(Al2O3)全部或部分代替。原料成份质量百分比含量Zr02 为 5-55%, Al2O3 为 3-50%, SiO2 为 10-45%, MgO 为 2-5% 在步骤(2)中，可以采用湿法球磨的方法将原料球磨至粒度< 2 μ m，出磨然后通过喷雾干燥制得超细粉体。在步骤(3 )中，将超细粉体和水按比例(如10:1)放入成珠机搅拌，过筛，制得粒径为O. Ol-1mm的种珠(根据最后制得的成品陶瓷珠的直径要求确定种珠的粒径，成品陶瓷珠的直径越大，种珠粒径越大，反之越小)，向滚动成珠机中加入种珠，按照超细粉体与水重量t匕(如1:1)向滚动成珠机内连续加料，滚动过程中不断检测成珠的直径，根据要求制得预设直径范围的陶瓷珠，根据不同的滚动时间可制得Φ0. 04 Φ5_的陶瓷珠。在步骤(4)中，将陶瓷珠放进窑炉内，以40 60°C /h (摄氏度/小时)的速度从常温升至250 350°C (摄氏度);然后以75 85°C /h的速度升温至1100 1300°C，保温I小时；之后以85 100°C /h的速度升温至1400°C 1500°C，保温2小时左右，自然降温至250 350°C，然后出窑。在步骤(6)中，将陶瓷珠放进研磨机，根据陶瓷珠表面效果的要求，设定研磨转速和研磨时间。控制研磨机的转速和研磨时间可以制得不同表面光洁度的陶瓷珠。表I为不同的转速和时间得出陶瓷珠表面光洁度的实验数据。表一
权利要求
1.一种适于喷砂的陶瓷珠的制造方法，其步骤包括将原料混合；制得超细粉体，粉体粒度< 2μηι;滚动成型制得预设直径范围的陶瓷珠；烧结陶瓷珠，然后自然冷却；陶瓷珠抛光；研磨制得适于喷砂的陶瓷珠。
2.如权利要求1所述的适于喷砂的陶瓷珠的制造方法，其特征在于所述“研磨制得适于喷砂的陶瓷珠”的步骤中，将陶瓷珠放进研磨机，根据陶瓷珠表面效果的要求，设定研磨转速和研磨时间。
3.如权利要求1所述的适于喷砂的陶瓷珠的制造方法，其特征在于所述“制得超细粉体”的步骤中，采用湿法球磨的方法将原料球磨至粒度< 2 μ m，出磨然后通过喷雾干燥制得超细粉体。
4.如权利要求1所述的适于喷砂的陶瓷珠的制造方法，其特征在于所述“滚动成型制得预设直径范围的陶瓷珠”的步骤中，将超细粉体和水按比例放入成珠机搅拌，过筛，制得粒径为O. Ol-1mm的种珠，向滚动成珠机中加入种珠，按照超细粉体与水重量比向滚动成珠机内连续加料，滚动过程中不断检测成珠的直径，根据要求制得预设直径范围的陶瓷珠。
5.如权利要求1所述的适于喷砂的陶瓷珠的制造方法，其特征在于所述“烧结陶瓷珠，然后自然冷却”的步骤中，将陶瓷珠放进窑炉内，以40 60°C /h (摄氏度/小时)的速度从常温升至250 350°C ;然后以75 85°C /h的速度升温至1100 1300°C，保温I小时；之后以85 100°C /h的速度升温至1400°C 1500°C，保温2小时，自然降温至250 350°C，然后出窑。
6.如权利要求1至6任一项所述的适于喷砂的陶瓷珠的制造方法，其特征在于所述原料含有5-55%的Zr02、3-50%的A1203、10-45%的Si02、2_5%的MgO，其中含量为质量百分比含量。
7.如权利要求6所述的适于喷砂的陶瓷珠的制造方法，其特征在于所述原料由锆英砂、氧化锆粉、氧化镁、混合稀土、高岭土及/或工业氧化铝粉组成。
全文摘要
本发明提供一种适于喷砂的陶瓷珠的制造方法，其步骤包括将原料混合；制得超细粉体，粉体粒度＜2μm；滚动成型制得预设直径范围的陶瓷珠；烧结陶瓷珠，然后自然冷却；陶瓷珠抛光；研磨制得适于喷砂的陶瓷珠。相较现有技术，本发明适于喷砂的陶瓷珠的制造方法产能高、成本低，对环境的污染少，且适合制造亮光泽面、哑光泽面和暗光泽面的陶瓷珠。
文档编号C04B35/622GK103044030SQ20121057472
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者刘龙 申请人:深圳市川菱科技有限公司