一种CXA-96氧化铝陶瓷轴套的制备方法与流程

本发明主要涉及陶瓷材料领域，具体涉及一种cxa-96氧化铝陶瓷轴套的制备方法。

背景技术：

1、氧化铝陶瓷力学性能较好、耐腐蚀且具有良好的绝缘性以及生物相容性，在化工、机械、能源和生物等领域具有重要应用，如陶瓷结构零部件、人工骨、加工结构件、防护涂层等。

2、作为重要的结构陶瓷材料，氧化铝陶瓷在水泵行业也具有重要应用，尤其是承担受力的关键部位，比如泵用陶瓷轴套，其力学性能决定了水泵整体的运行效率和使用寿命，因此，具有优异力学性能的氧化铝陶瓷轴套是关键。

3、目前，生产高性能氧化铝陶瓷轴套的原料主要依赖进口，随着世界经济贸易政策逐渐对中国收紧，各种高性能的原料粉体也在逐渐被禁止运往中国，尤其是经历过疫情和贸易战以后，这种情况变得更为明显。

4、同时，氧化铝陶瓷的强度虽好，但其韧性仍偏低，同时因其较高的烧结温度（通常在1680℃以上），造成能耗高和烧结过程的晶粒较大，影响其性能。

5、故根据我国有丰富的氧化铝资源储量，如何有效利用我国的氧化铝粉体来实现进口替代是迫在眉睫的，在使用国产粉体的基础上，进行配方设计，降低烧结温度，制得高性能的氧化铝陶瓷产品是重要而有意义的工作。

技术实现思路

1、1.发明要解决的问题：

2、本发明目的是提供cxa-96氧化铝陶瓷轴套的制备方法，实现进口原料粉体的国产化替代，在降低氧化铝陶瓷烧结温度的基础上制得力学性能优良的氧化铝陶瓷轴套产品。

3、2.技术方案：

4、为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：一种cxa-96氧化铝陶瓷轴套的制备方法，包括如下步骤：

5、将氧化铝粉、辅料、水、添加剂混合后研磨得到高比表的浆料，所述辅料为水镁石粉、锆英砂粉、石灰石粉的混合物，辅料的添加量为氧化铝粉添加量的4-6%，所述添加剂包括分散剂、造粒剂和成型脱模剂，添加剂的添加量为粉体总质量的9%-13%。

6、对混合研磨后的浆料进行干燥和造粒，并进行预处理。

7、将处理后的造粒粉体在特制的模具中压制成轴套生坯，然后在高温炉中烧结。

8、将烧结后的轴套进行机械加工得到具有一定尺寸的氧化铝陶瓷轴套产品。

9、进一步的，所述氧化铝粉和辅料都是商业化原料，其中，所述氧化铝粉体为工业级超细粉，纯度≥99.5%，比表11000cm2/g；所述辅料中的水镁石粉纯度≥98%，比表8000-10000cm2/g；所述辅料中的锆英砂粉纯度≥98%，比表8000-10000cm2/g；所述辅料中的石灰石粉纯度≥98%，比表8000-10000cm2/g。

10、进一步的，所述添加剂中的分散剂为无机铵盐，造粒剂为水溶粘性聚合物，成型脱膜剂为硬脂酸锌或甲基硅油。

11、进一步的，所述预处理是筛分得到细度在60-100目的造粒粉，其余细度的造粒粉加入到新配的浆料中再进行干燥和造粒，如此往复进行，最后将筛分后满足细度要求的造粒粉进行混合均化。

12、进一步的，所述压制成生坯工艺为在模具中加入适量造粒粉后经过干等静压成型制成轴套生坯。

13、进一步的，所述烧结条件为在梭式窑中600-800℃保温1-2小时后再升温至1520℃-1580℃保温4-6小时。

14、一种cxa-96氧化铝陶瓷轴套，所述轴套根据权利要求1-7所述的一种cxa-96氧化铝陶瓷轴套的制备方法所生产。

15、3.有益效果：

16、采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

17、本发明提供了一种cxa-96氧化铝陶瓷轴套的制备方法，原料简单、来源广且价格便宜，添加剂种类少，工艺环保。

18、本发明提供了一种cxa-96氧化铝陶瓷轴套的制备方法，本配方粉实现了进口氧化铝粉体的替代，在降本的基础上提高了利润，提高了产品竞争力，有利于打开国际市场。

19、本发明提供了一种cxa-96氧化铝陶瓷轴套的制备方法，使用预处理的造粒粉进行干等静压成型，提高生坯质量和可加工性，减小烧结收缩，有助于获得高性能氧化铝陶瓷轴套。

20、本发明提供了一种cxa-96氧化铝陶瓷轴套的制备方法，辅料在高温下分解形成微通道，促进晶界移动和致密化；此外，辅料自身是增强相，并且可与氧化铝反应生成化合物强韧相、低共熔相等，有助于细化晶粒、促进烧结和提高性能。

21、该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

技术特征：

1.一种cxa-96氧化铝陶瓷轴套的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种cxa-96氧化铝陶瓷轴套的制备方法，其特征在于：所述氧化铝粉和辅料都是商业化原料，其中，所述氧化铝粉体为工业级超细粉，纯度≥99.5%，比表11000cm2/g；所述辅料中的水镁石粉纯度≥98%，比表8000-10000cm2/g；所述辅料中的锆英砂粉纯度≥98%，比表8000-10000cm2/g；所述辅料中的石灰石粉纯度≥98%，比表8000-10000cm2/g。

3.根据权利要求1所述的一种cxa-96氧化铝陶瓷轴套的制备方法，其特征在于：所述添加剂中的分散剂为无机铵盐，造粒剂为水溶粘性聚合物，成型脱膜剂为硬脂酸锌或甲基硅油。

4.根据权利要求1所述的一种cxa-96氧化铝陶瓷轴套的制备方法，其特征在于：所述预处理是筛分得到细度在60-100目的造粒粉，其余细度的造粒粉加入到新配的浆料中再进行干燥和造粒，如此往复进行，最后将筛分后满足细度要求的造粒粉进行混合均化。

5.根据权利要求1所述的一种cxa-96氧化铝陶瓷轴套的制备方法，其特征在于：所述压制成生坯工艺为在模具中加入适量造粒粉后经过干等静压成型制成轴套生坯。

6.根据权利要求1所述的一种cxa-96氧化铝陶瓷轴套的制备方法，其特征在于：所述烧结条件为在梭式窑中600-800℃保温1-2小时后再升温至1520℃-1580℃保温4-6小时。

7.一种cxa-96氧化铝陶瓷轴套，其特征在于：所述轴套根据权利要求1-7所述的一种cxa-96氧化铝陶瓷轴套的制备方法所生产。

技术总结
本发明提供一种CXA‑96氧化铝陶瓷轴套的制备方法，包括步骤：将氧化铝粉、辅料、水、添加剂混合后研磨得到高比表的浆料，所述辅料为水镁石粉、锆英砂粉、石灰石粉的混合物，辅料的添加量为氧化铝粉的4‑6%，所述添加剂包括分散剂、造粒剂和成型脱模剂，添加剂的添加量为粉体总质量的9%‑13%；对混合研磨后的浆料进行干燥和造粒，并进行预处理；将处理后的造粒粉体在特制的模具中压制成轴套生坯，然后在高温炉中烧结；将烧结后的轴套进行机械加工得到具有一定尺寸的氧化铝陶瓷轴套产品。本发明制得的氧化铝陶瓷轴套力学性能优良，工艺过程简单、环保，适合工业化生产推广。

技术研发人员：龚成,张舟,余磊
受保护的技术使用者：常熟市创新陶瓷有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24