一种刚玉微粒的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于磨削材料领域，具体涉及一种刚玉微粒的制备方法。
【背景技术】
[0002]刚玉(a-Al203)是Al2O3的一种晶型，刚玉材料由于具有高强、高硬、耐高温、耐腐蚀和很好的高温绝缘性能而广泛应用于冶金、石化、化工、电子等行业。目前利用铝矾土生产烧结刚玉的方法主要有电炉熔融法和烧结法两种。电炉熔融法生产的电熔刚玉成本非常高；烧结法采用天然高铝矾土原矿煅烧制备存在氧化铝含量低、组分不均匀等缺点；随着铝矾土资源的日益匮乏，铝矾土品位下降，直接采用铝矾土煅烧刚玉产品已不可能。
[0003]公开号为CN1072623C的专利中提到一种烧结刚玉的生产方法，它是以铝矾土为原料，采用原料挑选、细磨、成型、干燥、煅烧制备烧结刚玉。其特点是生产成本低，比电熔刚玉成本低近一倍，但其生产的刚玉硬度不够。
[0004]公开号为CN1587189A的专利中提到一种低温烧结高强度刚玉耐火材料制备方法，它是以刚玉为原料，加入硅灰作为烧结助剂，降低烧结温度，经混合、成型后在较低温度下烧结制备刚玉。但其制备的刚玉材料，体积密度指标偏低(只有2.8?3.2g/cm3)，显气孔率偏高(< 25% )。
[0005]在申请号为201310608714.6的专利中提到一种烧结刚玉的湿法生产工艺，它是以铝矾土和氧化铝为原料，采用湿法共磨、脱水、成型、烘干、烧成等工艺制备烧结刚玉。但其烧成温度高(1650?1750°C )，耗能较大。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种刚玉微粒的制备方法，所制得的刚玉成本低，硬度高，性能优良。
[0007]为了实现上诉目的，本发明提供如下技术方案:
一种刚玉微粒的制备方法，包括以下步骤:
(1)按重量百分比将50%-70%的氧化铝和30%-50%的铝矾土混合，再加入占两者重量之和30%-50%的水、0.2%-1%的改良剂、1%_3%的陶瓷粉末，然后充分搅拌制得泥浆；
(2)将步骤(I)制得的泥浆在100-200°C下脱水干燥，之后将其粉碎；
(3)将步骤(2)粉碎的颗粒煅烧和烧结得到刚玉微粒。
[0008]本发明的工作原理及有益效果为:加入改良剂使得原料之间混合粘黏更紧密，刚玉的性能更稳定，而加入陶瓷粉末可以很大程度增加刚玉的硬度，使其符合高硬度材料的磨削加工。
[0009]进一步，上述步骤(I)所述的搅拌时间为8_12h，可以保证泥浆混合得充分均匀，当搅拌时间大于12h后，其混合均匀度提升较小，其耗电量增大，综合考虑8-12h为最佳混合时间。
[0010]进一步，上述步骤(I)所述的改良剂为Mg (NO3)2溶液，其较MgO更易获得，价格低廉，而且可以中和混合泥浆内的PH值。
[0011]进一步，上述步骤(I)所述陶瓷粉末为超硬型陶瓷磨碎后的粉末，超硬型陶瓷的粉末其硬度更高，更符合高硬度材料的磨削要求。
【具体实施方式】
[0012]下面通过【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明:
实施例1
制备微晶刚玉磨料
(1)按重量百分比将50%的氧化铝和50%的铝矾土混合，再加入占两者重量之和30%的水、0.2%的Mg (NO3) 2、1%的超硬陶瓷粉末，然后搅拌8h制得泥浆；
(2)将步骤(I)制得的泥浆在100°C下脱水干燥，之后将其粉碎；
(3)将步骤(2)粉碎的颗粒煅烧和烧结得到刚玉微粒。
[0013]制得的刚玉微粒，粒径约为200nm，硬度50GPa，整个生产过程耗电约为180kw/t。
[0014]实施例2 制备微晶刚玉磨料
(1)按重量百分比将60%的氧化铝和40%的铝矾土混合，再加入占两者重量之和30%的水、0.6%的Mg (NO3) 2、2%的超硬陶瓷粉末，然后搅拌1h制得泥浆；
(2)将步骤(I)制得的泥浆在200°C下脱水干燥，之后将其粉碎；
(3)将步骤(2)粉碎的颗粒煅烧和烧结得到刚玉微粒。
[0015]制得的刚玉微粒，粒径约为180nm，硬度55GPa，整个生产过程耗电约为200kw/t。
[0016]实施例3 制备微晶刚玉磨料
(1)按重量百分比将70%的氧化铝和30%的铝矾土混合，再加入占两者重量之和50%的水、1%的Mg (NO3) 2、3%的超硬陶瓷粉末，然后搅拌12h制得泥浆；
(2)将步骤(I)制得的泥浆在200°C下脱水干燥，之后将其粉碎；
(3)将步骤(2)粉碎的颗粒煅烧和烧结得到刚玉微粒。
[0017]制得的刚玉微粒，粒径约为170nm，硬度58GPa，整个生产过程耗电约为230kw/t。
[0018]当搅拌时间大于12h后，其混合均匀度提升较小，其耗电量增大，综合考虑8_12h为最佳混合时间。所Mg (NO3)2价格低廉易获取，而且可以中和混合泥浆内的PH值。超硬型陶瓷磨碎后的粉末，其硬度更高，加入微粒中能大幅提升微粒的硬度，使得复合高硬度材料的磨削要求。
【主权项】
1.一种刚玉微粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)按重量百分比将50%-70%的氧化铝和30%-50%的铝矾土混合，再加入占两者重量之和30%-50%的水、0.2%-1%的改良剂、1%_3%的陶瓷粉末，然后充分搅拌制得泥浆； (2)将步骤(I)制得的泥浆在100-200°C下脱水干燥，之后将其粉碎； (3)将步骤(2)粉碎的颗粒煅烧和烧结后得到刚玉微粒。
2.如权利要求1所述的刚玉微粒的制备方法，其特征在于，步骤I)所述的搅拌时间为8-12ho
3.如权利要求1所述的刚玉微粒的制备方法，其特征在于，步骤I)中所述的改良剂优选为Mg (NO3)2溶液。
4.如权利要求1所述的刚玉微粒的制备方法，其特征在于，步骤I)所述陶瓷粉末为超硬型陶瓷磨碎后的粉末。
【专利摘要】本实用新型公开了一种刚玉微粒的制备方法，具体步骤是按重量百分比将50%-70%的氧化铝和30%-50%的铝矾土混合，再加入占两者重量之和30%-50%的水、0.2%-1%的改良剂、1%-3%的陶瓷粉末，然后充分搅拌均匀制得泥浆，将泥浆脱水、干燥、粉碎、煅烧和烧结制得刚玉微粒。本方法制得的刚玉由于加入了陶瓷粉末，硬度更高，自锐性强，且成本低。
【IPC分类】C09K3-14, C04B35-622, C04B35-10
【公开号】CN104876554
【申请号】CN201510285989
【发明人】左杰
【申请人】贵州格勒尔高新材料有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月29日