一种耐热抗磨喷嘴用陶瓷及其制备方法
【专利摘要】一种耐热抗磨喷嘴用陶瓷，由下列重量份的原料制成：三氧化二铕3-5、三氧化二镝2-3、蓝晶石4-7、碳酸镉1-1.5、过氧化钠1-2、石英石20-25、钠长石22-27、纳米硼化钛10-14、纳米碳化钨5-8、氢氧化钠1-2、去离子水适量、正硅酸乙酯3-4、乙醇适量、助剂4-6；本发明的陶瓷添加了三氧化二铕、三氧化二镝、纳米硼化钛、纳米碳化钨，增加了陶瓷的硬度、耐磨性和耐热性，该陶瓷制作的喷嘴比铝合金喷嘴使用寿命长2-3倍；通过使用本发明的助剂，能够增加陶瓷的表面光滑性、耐磨性和耐热性。
【专利说明】一种耐热抗磨喷嘴用陶瓷及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及陶瓷材料领域，尤其涉及一种耐热抗磨喷嘴用陶瓷及其制备方法。
【背景技术】
[0002]喷嘴要长期受到磨损，目前喷嘴用的材料有铝合金材料、陶瓷等，铝合金材料耐磨性差，要经常更换，成本高；目前所用的陶瓷材料脆性大，耐磨性不太高，不耐冷热刺激，耐酸碱性差，因此需要研究耐磨性好,硬度高,韧性好,耐震动,耐热,耐腐蚀等性能优异的陶瓷材料，以降低成本。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种耐热抗磨喷嘴用陶瓷及其制备方法，该陶瓷的硬度高、耐磨性和耐热性好。
[0004]本发明的技术方案如下:
一种耐热抗磨喷嘴用陶瓷，其特征在于由下列重量份的原料制成:三氧化二铕3-5、三氧化二镝2-3、蓝晶石4-7、碳酸镉1-1.5、过氧化钠1-2、石英石20-25、钠长石22-27、纳米硼化钛10-14、纳米碳化钨5-8、氢氧化钠1-2、去离子水适量、正硅酸乙酯3-4、乙醇适量、助剂 4-6 ；
所述助剂由下列重量份的原料制成:高岭土 0.7-0.9、锆英石3-4、氧化镧0.2-0.3、金刚石粉 0.2-0.3、Y203 0.2-0.4、La203 0.2-0.4、氧化铍 0.3-0.4、硅烷偶联剂 kh-5500.6-0.8、聚乙二醇0.3-0.4、水7-11 ;制备方法为:将锆英石粉碎，过100目筛，得到锆英石粉；将聚乙二醇加入水中，搅拌均匀，加入锆英石粉，搅拌20-30分钟，再加入一半重量份的硅烷偶联剂kh-550，搅拌10-15分钟，再加入高岭土，搅拌反应20-30分钟，再加入剩余重量份的硅烷偶联剂kh-550，搅拌10-15分钟，再加入其他剩余成分，搅拌反应20-30分钟，超声分散6-8分钟，过滤，烘干，粉碎，过40目筛，在氮气氛围下，1380-1440°C下煅烧2_3个小时，粉碎，过40目筛，即得。
[0005]所述耐热抗磨喷嘴用陶瓷的制备方法，其特征在于包括以下步骤:
(1)将蓝晶石、碳酸镉、石英石、钠长石混合，球磨，过200目筛，加入0.6-0.8倍重量份的乙醇，送入球磨机中球磨24-27个小时，加入过氧化钠、氢氧化钠，继续球磨2-3个小时，水洗至PH值为8-9，过滤，得到滤饼；
(2)将第(I)步得到的滤饼粉碎，在氮气氛围下，750-800°C下煅烧2-3个小时，取出粉碎，过50目筛，得到颗粒；
(3)取30-40重量份的乙醇，加入正硅酸乙酯，搅拌至溶解，加入三氧化二铕、三氧化二镝，搅拌得到混合物料，将纳米硼化钛、纳米碳化钨边翻腾搅拌边喷入混合物料，加热至70-80°C，持续翻腾搅拌至乙醇完全蒸发，粉碎，过50目筛，得到颗粒；
(4)将第(2)步和第(3)步得到的颗粒与其他剩余成分混合,按料:球:水=1:1.4:0.7,球磨24-30个小时，造型，在700-800°C下预烧1.5-2个小时，再在1460_1520°C下煅烧3_4个小时，即得。
[0006]本发明的有益效果
本发明的陶瓷添加了三氧化二铕、三氧化二镝、纳米硼化钛、纳米碳化钨，增加了陶瓷的硬度、耐磨性和耐热性，该陶瓷制作的喷嘴比铝合金喷嘴使用寿命长2-3倍；通过使用本发明的助剂，能够增加陶瓷的表面光滑性、耐磨性和耐热性。
【具体实施方式】
[0007]一种耐热抗磨喷嘴用陶瓷，由下列重量份(公斤)的原料制成:三氧化二铕4、三氧化二镝2.5、蓝晶石5、碳酸镉1.3、过氧化钠1.5、石英石23、钠长石24、纳米硼化钛12、纳米碳化钨6、氢氧化钠1.5、去离子水适量、正硅酸乙酯3.5、乙醇适量、助剂5 ；
所述助剂由下列重量份(公斤)的原料制成:高岭土 0.8、锆英石3.5、氧化镧0.2、金刚石粉0.2、Y203 0.3、La203 0.3、氧化铍0.3、硅烷偶联剂kh-550 0.7、聚乙二醇0.3、水8 ;制备方法为:将锆英石粉碎，过100目筛，得到锆英石粉；将聚乙二醇加入水中，搅拌均匀，加入锆英石粉，搅拌25分钟，再加入一半重量份的硅烷偶联剂kh-550，搅拌13分钟，再加入高岭土，搅拌反应25分钟，再加入剩余重量份的硅烷偶联剂kh-550，搅拌13分钟，再加入其他剩余成分，搅拌反应25分钟，超声分散7分钟，过滤，烘干，粉碎，过40目筛，在氮气氛围下，1400 V下煅烧2.5个小时，粉碎，过40目筛，即得。
[0008]所述耐热抗磨喷嘴用陶瓷的制备方法，包括以下步骤:
(1)将蓝晶石、碳酸镉、石英石、钠长石混合，球磨，过200目筛，加入0.7倍重量份的乙醇，送入球磨机中球磨25个小时，加入过氧化钠、氢氧化钠，继续球磨2.5个小时，水洗至PH值为8，过滤，得到滤饼；
(2)将第(I)步得到的滤饼粉碎，在氮气氛围下，780°C下煅烧2.5个小时，取出粉碎，过50目筛，得到颗粒；
(3)取35重量份的乙醇，加入正硅酸乙酯，搅拌至溶解，加入三氧化二铕、三氧化二镝，搅拌得到混合物料，将纳米硼化钛、纳米碳化钨边翻腾搅拌边喷入混合物料，加热至78V，持续翻腾搅拌至乙醇完全蒸发，粉碎，过50目筛，得到颗粒；
(4)将第(2)步和第(3)步得到的颗粒与其他剩余成分混合,按料:球:水=1:1.4:0.7,球磨27个小时，造型，在750°C下预烧1.8个小时，再在1480°C下煅烧3.4个小时，即得。
[0009]实验数据:
该实施例陶瓷的维氏硬度为88GPa，抗弯强度为990MPa，断裂韧性为1MPa.m1/2。
【权利要求】
1.一种耐热抗磨喷嘴用陶瓷，其特征在于由下列重量份的原料制成:三氧化二铕3-5、二氧化二镝2_3、蓝晶石4_7、碳酸镉1-1.5、过氧化钠1_2、石英石20-25、钠长石22-27、纳米硼化钛10-14、纳米碳化钨5-8、氢氧化钠1-2、去离子水适量、正硅酸乙酯3-4、乙醇适量、助剂4-6 ； 所述助剂由下列重量份的原料制成:高岭土 0.7-0.9、锆英石3-4、氧化镧0.2-0.3、金刚石粉 0.2-0.3、Y203 0.2-0.4、La203 0.2-0.4、氧化铍 0.3-0.4、硅烷偶联剂 kh-5500.6-0.8、聚乙二醇0.3-0.4、水7-11 ;制备方法为:将锆英石粉碎，过100目筛，得到锆英石粉；将聚乙二醇加入水中，搅拌均匀，加入锆英石粉，搅拌20-30分钟，再加入一半重量份的硅烷偶联剂kh-550，搅拌10-15分钟，再加入高岭土，搅拌反应20-30分钟，再加入剩余重量份的硅烷偶联剂kh-550，搅拌10-15分钟，再加入其他剩余成分，搅拌反应20-30分钟，超声分散6-8分钟，过滤，烘干，粉碎，过40目筛，在氮气氛围下，1380-1440 V下煅烧2_3个小时，粉碎，过40目筛，即得。
2.根据权利要求1所述耐热抗磨喷嘴用陶瓷的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将蓝晶石、碳酸镉、石英石、钠长石混合，球磨，过200目筛，加入0.6-0.8倍重量份的乙醇，送入球磨机中球磨24-27个小时，加入过氧化钠、氢氧化钠，继续球磨2-3个小时，水洗至PH值为8-9，过滤，得到滤饼； (2)将第(I)步得到的滤饼粉碎，在氮气氛围下，750-800°C下煅烧2-3个小时，取出粉碎，过50目筛，得到颗粒； (3)取30-40重量份的乙醇，加入正硅酸乙酯，搅拌至溶解，加入三氧化二铕、三氧化二镝，搅拌得到混合物料，将纳米硼化钛、纳米碳化钨边翻腾搅拌边喷入混合物料，加热至70-80°C，持续翻腾搅拌至乙醇完全蒸发，粉碎，过50目筛，得到颗粒； (4)将第(2)步和第(3)步得到的颗粒与其他剩余成分混合,按料:球:水=1:1.4:0.7,球磨24-30个小时，造型，在700-800°C下预烧1.5-2个小时，再在1460_1520°C下煅烧3_4个小时，即得。
【文档编号】C04B35/16GK104446398SQ201410590786
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】夏建国 申请人:安徽省皖捷液压科技有限公司