一种珠子配方及生产工艺的制作方法

文档序号:17132096发布日期:2019-03-16 01:25阅读:675来源:国知局

本发明涉及研磨设备技术领域,具体为一种珠子配方及生产工艺。



背景技术:

研磨方法一般可分为湿研、干研和半干研3类。湿研:又称敷砂研磨,把液态研磨剂连续加注或涂敷在研磨表面,磨料在工件与研具间不断滑动和滚动,形成切削运动。湿研一般用于粗研磨,所用微粉磨料粒度粗于w7。干研:又称嵌砂研磨,把磨料均匀在压嵌在研具表面层中,研磨时只须在研具表面涂以少量的硬脂酸混合脂等辅助材料。干研常用于精研磨,所用微粉磨料粒度细于w7。半干研:类似湿研,所用研磨剂是糊状研磨膏。研磨既可用手工操作,也可在研磨机上进行。工件在研磨前须先用其他加工方法获得较高的预加工精度,所留研磨余量一般为5~30微米。

研磨珠,即氧化锆珠,别称“tzp”锆珠,是以微米级及亚纳米级氧化锆与氧化钇为原料制成的,是用来对要求“零污染”及高粘度、高硬度物料的超细研磨及分散的一种研磨珠。

传统的研磨珠在生产加工过程中容易碎珠,造成产率较低,原料浪费的现象,同时研磨珠的强度低,在研磨工作时也会出现碎珠,增加了厂商的生产成本。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种珠子配方及生产工艺,以解决上述背景技术中提出的研磨珠结构强度低,容易碎珠的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种珠子配方及生产工艺,所述珠子配方的质量分数配比为:二氧化锆:50-80%、二氧化铈:5-20%、三氧化二铝:5-20%、氧化钙:3-8%、二氧化铬:0.5-1.5%、碳酸钙:1-3%、碳酸镁:0.3-1.2%、其他混合稀土:2-4%;

所述珠子具体生产工艺的步骤如下:

步骤一:将配方按照上述比例进行配比,称取二氧化锆、二氧化铈、三氧化二铝、氧化钙、二氧化铬、碳酸钙、碳酸镁和混合稀土,加入至混合箱内使用搅拌器混合,获得混合粉料;

步骤二:将步骤一得到的混合粉料加入至研磨机中研磨,将混合粉料的粒度d50研磨至0.1-0.5微米,获得浆料,然后通过喷雾干燥的方法制成超细粉体;

步骤三:将超细粉体加水湿润后在造球机中采用滚动成形的方法制得直径为0.1-10毫米的珠子;

步骤四:将步骤三中获得的珠子置于烧结炉中烧结,以每小时50摄氏度的速度逐步升温,升温至230-250摄氏度,保温1.5-2小时,然后以每小时60摄氏度的速度逐步升温,升温至650-700摄氏度,保温2-3小时,继续以每小时85摄氏度的速度升温,升温至1000-1100摄氏度,保温2-2.5小时,最后以每小时100摄氏度的速度升温,升温至1400-1450摄氏度,保温2.5-3.5小时;

步骤五:关闭烧结炉,自然冷却,出窑;

步骤六:将步骤五中冷却后的珠子置于抛光机中研磨抛光,研磨方法为沙磨,抛光机中设有研磨剂:

s1,粗磨:设置载荷压力3-7n/珠,研磨剂中金刚石颗粒的粒度为20-40微米;

s2,一次精磨:设置载荷压力0.7-1n/珠,研磨剂中金刚石颗粒的粒度为5-8微米;

s3,二次精磨:设置载荷压力1-3n/珠,研磨剂中金刚石颗粒的粒度为3-5微米;

s4,抛光磨:设置载荷压力0.2-0.4n/珠,研磨剂中金刚石颗粒的粒度为0.01-0.06微米;

步骤七:将步骤六中研磨抛光后的珠子,按直径的大小进行筛分,对筛分好的珠子分类保存。

优选的,所述步骤一中混合时间为20-60分钟,搅拌器转速为200-400r/min。

优选的,所述步骤五中冷却温度冷却至25-35摄氏度。

优选的,所述研磨剂的成分为金刚石颗粒:20-30%,柠檬酸铵:65-75%,氧化铈:1-2%,三聚磷酸钠:0.1-0.3%,硅酸钠:2.2-2.4%,十二烷基苯磺酸钠:1-2%,以上各组分之和为100%。

优选的,所述步骤六中s1粗磨的研磨时间为5-8小时,s2一次精磨的研磨时间为5-7小时,s3二次精磨的研磨时间为6-9小时,s4抛光磨的研磨时间为10-12小时。

与现有技术相比,本发明的有益效果如下:

1、本发明通过添加三氧化二铝、氧化钙、二氧化铬和碳酸钙的加入,能够有效的使研磨珠由单斜晶系转变成四方晶系,进而提高研磨珠的结构强度,避免了研磨珠在研磨过程中容易碎珠的现象。

2、本发明的生产工艺,能够有效的避免研磨珠成型过程中出现气泡珠、雪人珠、尾巴珠和扁平(椭圆)珠的现象,进一步的降低了研磨珠的碎珠率,同时提高了研磨珠的质量,进而促使研磨珠在研磨工作时更加精细。

具体实施方式

下面将结合本发明中的实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例一:

本发明提供一种技术方案:一种珠子配方及生产工艺,珠子配方的质量分数配比为:二氧化锆:60%、二氧化铈:15%、三氧化二铝:13%、氧化钙:4%、二氧化铬:0.8%、碳酸钙:2%、碳酸镁:0.8%、其他混合稀土:3%;

珠子具体生产工艺的步骤如下:

步骤一:将配方按照上述比例进行配比,称取二氧化锆、二氧化铈、三氧化二铝、氧化钙、二氧化铬、碳酸钙、碳酸镁和混合稀土,加入至混合箱内使用搅拌器混合,获得混合粉料,混合时间为40分钟,搅拌器转速为400r/min;

步骤二:将步骤一得到的混合粉料加入至研磨机中研磨,将混合粉料的粒度d50研磨至0.35微米,获得浆料,然后通过喷雾干燥的方法制成超细粉体;

步骤三:将超细粉体加水湿润后在造球机中采用滚动成形的方法制得直径为0.1-10毫米的珠子;

步骤四:将步骤三中获得的珠子置于烧结炉中烧结,以每小时50摄氏度的速度逐步升温,升温至240摄氏度,保温1.6小时,然后以每小时60摄氏度的速度逐步升温,升温至680摄氏度,保温2.5小时,继续以每小时85摄氏度的速度升温,升温至1050摄氏度,保温2.35小时,最后以每小时100摄氏度的速度升温,升温至1420摄氏度,保温2.8小时;

步骤五:关闭烧结炉,自然冷却,出窑,冷却温度冷却至29摄氏度;

步骤六:将步骤五中冷却后的珠子置于抛光机中研磨抛光,研磨方法为沙磨,抛光机中设有研磨剂:

s1,粗磨:设置载荷压力7n/珠,研磨剂中金刚石颗粒的粒度为30微米,研磨时间为6小时;

s2,一次精磨:设置载荷压力0.8n/珠,研磨剂中金刚石颗粒的粒度为6微米,研磨时间为5小时;

s3,二次精磨:设置载荷压力1.5n/珠,研磨剂中金刚石颗粒的粒度为3.5微米,研磨时间为8小时;

s4,抛光磨:设置载荷压力0.3n/珠,研磨剂中金刚石颗粒的粒度为0.04微米,研磨时间为11小时;

步骤七:将步骤六中研磨抛光后的珠子,按直径的大小进行筛分,对筛分好的珠子分类保存。

实施例二:本实施例与实施例一的区别在于:

本发明提供一种技术方案:一种珠子配方及生产工艺,珠子配方的质量分数配比为:二氧化锆:60%、二氧化铈:15%、三氧化二铝:8%、氧化钙:4%、二氧化铬:1.2%、碳酸钙:1.5%、碳酸镁:0.8%、其他混合稀土:2.6%;

珠子具体生产工艺的步骤如下:

步骤一:将配方按照上述比例进行配比,称取二氧化锆、二氧化铈、三氧化二铝、氧化钙、二氧化铬、碳酸钙、碳酸镁和混合稀土,加入至混合箱内使用搅拌器混合,获得混合粉料,混合时间为45分钟,搅拌器转速为250r/min;

步骤二:将步骤一得到的混合粉料加入至研磨机中研磨,将混合粉料的粒度d50研磨至0.4微米,获得浆料,然后通过喷雾干燥的方法制成超细粉体;

步骤三:将超细粉体加水湿润后在造球机中采用滚动成形的方法制得直径为0.1-10毫米的珠子;

步骤四:将步骤三中获得的珠子置于烧结炉中烧结,以每小时50摄氏度的速度逐步升温,升温至240摄氏度,保温1.8小时,然后以每小时60摄氏度的速度逐步升温,升温至680摄氏度,保温2.5小时,继续以每小时85摄氏度的速度升温,升温至1100摄氏度,保温2小时,最后以每小时100摄氏度的速度升温,升温至1450摄氏度,保温2.5小时;

步骤五:关闭烧结炉,自然冷却,出窑,冷却温度冷却至30摄氏度;

步骤六:将步骤五中冷却后的珠子置于抛光机中研磨抛光,研磨方法为沙磨,抛光机中设有研磨剂:

s1,粗磨:设置载荷压力7n/珠,研磨剂中金刚石颗粒的粒度为40微米,研磨时间为8小时;

s2,一次精磨:设置载荷压力0.8n/珠,研磨剂中金刚石颗粒的粒度为6微米,研磨时间为6.5小时;

s3,二次精磨:设置载荷压力2.5n/珠,研磨剂中金刚石颗粒的粒度为3.5微米,研磨时间为7小时;

s4,抛光磨:设置载荷压力0.3n/珠,研磨剂中金刚石颗粒的粒度为0.05微米,研磨时间为11小时;

步骤七:将步骤六中研磨抛光后的珠子,按直径的大小进行筛分,对筛分好的珠子分类保存。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220v市电电连接,并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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