陶瓷助熔剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于磨料结合剂的制造技术领域，特别涉及Li2O-P2O5- B2O3- T12陶瓷助熔剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]助熔剂主要是为了降低金刚石陶瓷结合剂砂轮的烧结温度，另外，助熔剂还能对陶瓷结合剂起到一定的补强、增加对金刚石的把持能力等作用。现有Li2O-ZnO-Al2O3-S12微晶体系陶瓷结合剂烧结温度较高，在烧结金刚石陶瓷结合剂砂轮时，会对金刚石磨料造成一定的损伤，陶瓷金刚石砂轮在高温烧结过程中出现因金刚石损伤过大、影响产品使用寿命且能耗过尚而造成的砂轮成本过尚。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供了一种与Li2O-ZnO-Al2O3-S1jj晶体系陶瓷结合剂混合使用，降低陶瓷金刚石砂轮的烧结温度，提高砂轮强度，提高结合剂对金刚石的把持能力的Li2O-P2O5- B2O3-T12陶瓷助熔剂。
[0004]本发明的另一目的在于提供一种上述Li2O-P2O5- B2O3-T12陶瓷助熔剂的制备方法。
[0005]本发明所采用的技术方案为=Li2O-P2O5- B2O3- T12陶瓷助熔剂，其特征在于:由以下重量份的原料制成:20-30 份 Si02、15-20 份 Al203、15_20 份&03、10-15 份？205、5_10份 Ti02、3-7 份 Li2O' 15-20 份 CR2O30
[0006]优选的，Li2O-P2O5-B2O3-T12陶瓷助熔剂，由以下重量份的原料制成:26份Si02、16份 Al2O3' 18 份 B2O3' 12 份 P205、8 份 T12,5 份 Li2O' 15 份 CR2O30
[0007]上述Li2O-P2O5- B2O3- T12陶瓷助熔剂的制备方法，具体包括下述步骤:
(1)按重量份:20-30份 S12,15-20 份 Al2O3' 15-20 份 B2O3' 10-15 份 P2O5' 5-10 份 T12,3-7份Li20、15-20份CR2O3配料，混合均匀；
(2)混合料于600-800°C预烧；
(3)预烧后的粉料于1000-1280°C熔制，水淬；
(4)水淬后研磨、破碎、过筛；粉碎成玻璃粉；
(5)将过筛后的玻璃粉100-200°C干燥，破碎后过筛即得到Li2O-P2O5-B2O3- T12陶瓷助熔剂。
[0008]其中，步骤(I)所述混合采用湿法球磨，采用转速为350r/min的实验室辊筒式球磨机，料球质量比为1:3，球磨时间为5-8h。步骤(3)所述的熔制采用刚玉坩祸，熔制保温时间l-3ho
[0009]—种上述制备的Li2O-P2O5- B2O3- T12陶瓷助熔剂使用方法:上述制备的Li2O-P2O5- B2O3- T12陶瓷助熔剂与Li 20-Zn0-Al203-Si0^晶体系陶瓷结合剂按1:3_1:5的比例混合使用。
[0010]本发明的有益效果为:本发明的助溶剂有利于降低陶瓷金刚石砂轮的烧结温度，提高砂轮的强度，提高陶瓷结合剂对金刚石的把持能力。本发明利用Li20、P205、B203等氧化物，与高温陶瓷结合剂相互作用，使得陶瓷结合剂熔融温度降低，对金刚石陶瓷砂轮所需的烧结温度下降，烧结温度降低，避免了在烧结过程中对金刚石磨料造成不必要的损伤。另夕卜，A1203、Si02为陶瓷结合剂的主要组成成分，为了稳定陶瓷助熔剂与陶瓷结合剂相互作用的效果，作为主要添加剂。助熔剂与陶瓷结合剂为互相补充、互相支持，是原陶瓷结合剂配方的补充，通过不断的实验，确定助熔剂各物料的比例，最终提高了结合剂对金刚石的把持力，稳定了产品的质量。尤其，向现有陶瓷结合剂Li20-Zn0-Al203-Si02*添加本发明的Li20-P205- B203-Ti02陶瓷助熔剂，在较低烧结温度下烧结出具有和高温烧结同等性能的陶瓷产品，且该助熔剂可降低陶瓷结合剂膨胀系数，使之与金刚石的膨胀系数相近，较好的增加了原结合剂对金刚石的把持力，增加了砂轮的使用寿命。
【具体实施方式】
[0011]本发明提供了一种Li20-P205- b2o3- Ti02陶瓷助熔剂，为了使微晶体系陶瓷结合剂Li20-Zn0-Al203-Si02在烧成温度得到有效的控制及烧成后产品的质量稳定。
[0012]实施例1
一种Li20-P205- B203- Ti02陶瓷助熔剂，具体包括下述步骤:
(1)按重量份:20 份 Si02、20 份 Al203、20 份 B203、10 份 P205、10 份 Ti02、3 份 Li20、15 份Cr203配料，混合均匀；其中，步骤所述混合采用湿法球磨，采用转速为350r/min的实验室辊筒式球磨机，料球质量比为1:3，球磨时间为5h。
[0013](2)混合料于600V预烧；
(3)预烧后的粉料于1000°C熔制，水淬；步骤所述的熔制采用刚玉坩祸，熔制保温时间
lh;
(4)水淬后研磨、破碎、过筛；粉碎成玻璃粉；
(5)将过筛后的玻璃粉100°C干燥，破碎后过筛即得到Li20-p205-B203- 1102陶瓷助熔剂。
[0014]将上述制备的Li20-p205- B203- Ti02陶瓷助熔剂与Li 20-Zn0_Al203-Si0jj晶体系陶瓷结合剂按1:3的比例混合使用。
[0015]实施例2
一种Li20-P205- B203- Ti02陶瓷助熔剂，具体包括下述步骤:
(1)按重量份:26 份 Si02、16 份 A1203、18 份 B203、12 份 P205、8 份 Ti02、5 份 Li20、15 份Cr203配料，混合均匀；其中，步骤所述混合采用湿法球磨，采用转速为350r/min的实验室辊筒式球磨机，料球质量比为1:3，球磨时间为7h。
[0016](2)混合料于700V预烧；
(3)预烧后的粉料于1100°C熔制，水淬；步骤所述的熔制采用刚玉坩祸，熔制保温时间2h。
[0017](4)水淬后研磨、破碎、过筛；粉碎成玻璃粉；
(5)将过筛后的玻璃粉150°C干燥，破碎后过筛即得到Li20-P205- B203- 1102陶瓷助熔剂。
[0018]将上述制备的Li2O-P2O5- B2O3- T12陶瓷助熔剂与Li 20-Zn0_Al203-Si0jj晶体系陶瓷结合剂按1:4的比例混合使用。
[0019]实施例3
一种Li2O-P2O5- B2O3- T12陶瓷助熔剂，具体包括下述步骤:
(I)按重量份:30 份 Si02、15 份 Al2O3'15 份 B2O3'15 份 P2O5'5 份 T12,7 份 Li2O'20 份Cr2O3配料，混合均匀；其中，步骤所述混合采用湿法球磨，采用转速为350r/min的实验室辊筒式球磨机，料球质量比为1:3，球磨时间为8h。
[0020](2 )混合料于800 0C预烧；
(3)预烧后的粉料于1280°C熔制，水淬；步骤所述的熔制采用刚玉坩祸，熔制保温时间3h。
[0021](4)水淬后研磨、破碎、过筛；粉碎成玻璃粉；
(5)将过筛后的玻璃粉200°C干燥，破碎后过筛即得到Li2O-P2O5- B2O3- 1102陶瓷助熔剂。
[0022]将上述制备的Li2O-P2O5- B2O3- T12陶瓷助熔剂与Li 20-Zn0_Al203-Si0jj晶体系陶瓷结合剂按1:5的比例混合使用。
[0023]实施例4
一种Li2O-P2O5- B2O3- T12陶瓷助熔剂，具体包括下述步骤:
(I)按重量份:26 份 S12,16 份 Al2O3' 18 份 B2O3' 12 份 P205、8 份 T12,5 份 Li2O' 15 份Cr2O3配料，混合均匀；其中，步骤所述混合采用湿法球磨，采用转速为350r/min的实验室辊筒式球磨机，料球质量比为1:3，球磨时间为7h。
[0024](2 )混合料于700 0C预烧；
(3)预烧后的粉料于1150°C熔制，水淬；步骤所述的熔制采用刚玉坩祸，熔制保温时间2h。
[0025](4)水淬后研磨、破碎、过筛；粉碎成玻璃粉；
(5)将过筛后的玻璃粉150°C干燥，破碎后过筛即得到Li2O-P2O5- B2O3- 1102陶瓷助熔剂。
[0026]将上述制备的Li2O-P2O5- B2O3- T12陶瓷助熔剂与Li 20-Zn0_Al203-Si0jj晶体系陶瓷结合剂按1:4.5的比例混合使用。
[0027]本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.Li20-P205- B203- Ti02陶瓷助熔剂，其特征在于:由以下重量份的原料制成:20-30份 Si02、15-20 份 A1203、15-20 份&03、10-15 份 P205、5-10 份 Ti02、3-7 份 Li20、15-20 份 Cr203。2.如权利要求1所述的Li20-P205-B203-Ti02陶瓷助熔剂，其特征在于，由以下重量份的原料制成:26 份 Si02、16 份 A1203、18 份 B203、12 份 P205、8 份 Ti02、5 份 Li20、15 份 Cr203。3.一种如权利要求1所述的Li20-P205- B203- 1102陶瓷助熔剂的制备方法，其特征在于:具体包括下述步骤:(1)按重量份:20-30份 Si02、15-20 份 A1203、15-20 份 B203、10-15 份 P205、5-10 份 Ti02、3-7份Li20、15-20份Cr203配料，混合均匀； (2)混合料于600-800°C预烧； (3)预烧后的粉料于1000-1280°C熔制，水淬； (4)水淬后研磨、破碎、过筛；粉碎成玻璃粉； (5)将过筛后的玻璃粉100-200°C干燥，破碎后过筛即得到Li20-P205-B203- Ti02陶瓷助熔剂。4.如权利要求3所述的Li20-P205-B203- 1102陶瓷助熔剂的制备方法，其特征在于:步骤(1)所述混合采用湿法球磨，采用转速为350r/min的实验室棍筒式球磨机，料球质量比为1:3，球磨时间为6-8h。5.如权利要求3所述的Li20-P205-B203- 1102陶瓷助熔剂的制备方法，其特征在于:步骤(3)所述的熔制采用刚玉坩祸，熔制保温时间l_3h。6.一种如权利要求3、4或5所述制备的Li 20-P205- B203- Ti02陶瓷助熔剂，其特征在于:Li20-P205- B203- 1102陶瓷助熔剂用于将其与Li20-Zn0-Al203-Si0j^aB体系陶瓷结合剂按1:3-1:5的比例混合使用。
【专利摘要】本发明涉及一种Li2O-P2O5-B2O3-TiO2陶瓷助熔剂及其制备方法，由以下重量份的原料制成：20-30份SiO2、15-20份Al2O3、15-20份B2O3、10-15份P2O5、5-10份TiO2、3-7份Li2O、15-20份Cr2O3。混合料于600-800℃预烧；预烧后的粉料于1000-1280℃熔制，水淬；水淬后研磨、破碎、过筛；粉碎成玻璃粉；将过筛后的玻璃粉100-200℃干燥，破碎后过筛即得到Li2O-P2O5-B2O3-TiO2陶瓷助熔剂。将所得助溶剂与陶瓷结合剂混合使用，本发明利用Li2O、P2O5、B2O3、Cr2O3等氧化物，与高温陶瓷结合剂相互作用，使得陶瓷结合剂熔融温度降低，对金刚石陶瓷砂轮所需的烧结温度下降，烧结温度降低，避免了在烧结过程中对金刚石磨料造成不必要的损伤。
【IPC分类】C04B35/63
【公开号】CN105236993
【申请号】CN201510594326
【发明人】王宝林, 秦鹏, 曾韧功, 肖果其, 胡朝晖
【申请人】长沙玳蒙德超硬工具有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月18日