一种基于凝胶注模工艺的氧化物陶瓷微珠生坯的成型装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种成型装置，特别是涉及一种基于凝胶注模工艺的制备氧化物陶瓷微珠生坯的成型装置，属于高性能陶瓷制备装置技术领域。
【背景技术】
[0002]氧化物陶瓷，如氧化锆、氧化铝等，属于高性能陶瓷，具有良好的力学性能，硬度高，耐磨损，且化学性质稳定，因而被广泛应用于工业生产中。其中氧化锆陶瓷微珠被公认为是研磨工艺中最好的研磨介质之一。在超细研磨工艺中，氧化锆微珠的直径决定了被研磨颗粒的极限尺寸，并且作为研磨介质的氧化锆微珠常常是具有一定的颗粒级配的。因此如何制备出球形度好，球径连续可控，可连续大量生产的氧化锆陶瓷微珠显得尤为重要。
[0003]目前已经发展的陶瓷微珠成型方法有滚动法，机械压制法，溶胶凝胶法，凝胶注模成型等。不同方法各有优缺点，其中凝胶注模成型的优点是制备的微珠生坯强度高。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种设计简单、易操作的基于凝胶注模工艺的制备氧化物陶瓷微珠生坯的成型装置，实现氧化物陶瓷微珠的连续、大量生产，且微珠固含量高、球形度好，球径连续可控。
[0005]本发明采用凝胶注模成型，设计简单、易操作；该装置可实现一种基于凝胶注模成型方法的氧化物陶瓷微珠生坯制备的新工艺；可实现氧化物陶瓷微珠的连续、大量生产，且固含量高、球形度好，球径连续可控。
[0006]本发明目的通过如下技术方案实现:
[0007]—种基于凝胶注模工艺的氧化物陶瓷微珠生坯的成型装置，包括氧化物浆料储存装置、浆料输送管道、油性介质储存装置、油性介质输送管道、液流栗、陶瓷微珠生坯收集装置以及浆料细化装置；每一条浆料输送管道两端分别与所述氧化物浆料储存装置和一条油性介质输送管道相连通，所述油性介质输送管道两端与两个油性介质储存装置相连通，所述浆料输送管道和油性介质输送管道中都设有液流栗，油性介质储存装置内部设置陶瓷生坯收集装置；每一条浆料输送管道与油性介质输送管道连接的一端设有浆料细化装置，浆料细化装置的尖端插入所述油性介质输送管道中。
[0008]为进一步实现本发明的目的，优选地，所述的氧化物浆料储存装置中设有机械搅摔部件。
[0009]优选地，所述的液流栗为恒流栗或蠕动栗。
[0010]优选地，所述的浆料输送管道与所述的油性介质输送管道选用直径为1 -4mm的耐热高分子透明细软管。
[0011]优选地，所述浆料细化装置为注射器，注射器的内径为0.4 - 0.8_。
[0012]优选地，所述陶瓷微珠生坯收集装置为底部和侧面设有微孔的容器，微孔的直径小于氧化物陶瓷微珠生坯的直径且允许油性介质通过，陶瓷微珠生坯收集装置自由放置在油性介质储存装置内。
[0013]优选地，所述油性介质输送管道数量大于等于2。
[0014]优选地，所述浆料输送管道数量大于等于2。
[0015]相对于现有技术，本发明具有如下优点:
[0016]1)本发明利用流动介质剪切力使浆料直接分散在表面张力作用下成球并随介质流动，因此对浆料有非常高的利用率和成球效率，并且在微珠生坯在未固化前不会发生团聚，保持原有尺寸，微珠圆度好。
[0017]2)本发明能通过流量控制使生产的陶瓷微珠具有一定的级配，符合实际应用情况；通过管道并联，可以实现陶瓷微珠的连续化大量生产。
[0018]3)本发明装置结构简单，成本低，易实现。
【附图说明】
[0019]图1为基于凝胶注模工艺的氧化物陶瓷微珠生坯的成型装置的结构示意图。
[0020]图2为图1中浆料细化装置与油性介质输送管道连接放大示意图。
【具体实施方式】
[0021]为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明；但本发明的实施方式不限如此。
[0022]如图1和2所示，基于凝胶注模工艺的氧化物陶瓷微珠生坯的成型装置，包括氧化物浆料储存装置1、浆料输送管道2、油性介质储存装置3、油性介质输送管道4、液流栗5、生坯收集装置6和浆料细化装置7 ;浆料输送管道2两端分别与氧化物浆料储存装置1和油性介质输送管道4相连通，油性介质输送管道4两端与两个油性介质储存装置3相连通，浆料输送管道2和油性介质输送管道4中设有液流栗5，油性介质储存装置3内部设置陶瓷生坯收集装置6 ;氧化物浆料储存装置1中设有机械搅拌部件8 ;浆料输送管道2与油性介质输送管道4连接的一端设有浆料细化装置7，浆料细化装置7尖端插入所述油性介质输送管道4中。
[0023]液流栗5可选用恒流栗或蠕动栗。液流栗5为可以改变液相流速和流动方向的装置。
[0024]浆料输送管道2与油性介质输送管道4可选用直径为1 - 4_的耐热高分子透明细软管；油性介质输送管道4数量大于等于2。
[0025]浆料细化装置7为注射器，内径为0.4 - 0.8mm。
[0026]陶瓷微珠生坯收集装置6为底部和侧面带有微孔的容器，微孔的直径小于氧化物陶瓷微珠生坯的直径且允许油性介质通过，陶瓷微珠生坯收集装置6自由放置在油性介质储存装置3内。
[0027]氧化物浆料储存装置1中的氧化物浆料为配置好的粘度符合要求的水性浆料，由液流栗5提供驱动力，经浆料输送管道2、浆料细化装置7注入油性介质输送管道4，受油性介质输送管道4中流动的油性介质的剪切力形成断续的微细浆料，并在随油性介质流动的过程中由于水性浆料和油性介质之间的表面张力而修复成球，而后排入处于水浴加热环境的含有催化剂的油性介质储存装置3中，沉入生坯收集装置6中，在下落过程中受温度激发和催化剂的作用而硬化。当生坯收集装置6收集的微珠生坯达到一定数量后，可直接通过液流栗5改变油性介质输送管道4中油性介质的流动方向，使得形成的微珠流向另一边对称设置的生坯收集装置6中，如此反复从而实现微珠的连续化生产。也可以设置浆料输送管道2和油性介质输送管道4为偶数条，半数的油性介质输送管道中介质流动方向与另一半的方向相反，从而实现对称设置的生坯收集装置6同时收集。在生产过程中，可通过连续调整浆料输送管道2和油性介质输送管道4的液相流速来调整微珠的直径大小。装置中油性介质输送管道4和浆料输送管道2可设置多条，从而实现微珠的大量生产。
[0028]实施例1
[0029]将75wt %的氧化锆粉体、水、高分子预混液包括0.5wt %的分散剂柠檬酸按，0.2wt%的有机娃消泡剂，2wt%的单体丙稀酸钱，1.5wt%的交联剂N, N’ -亚甲基双丙稀酰胺，4wt%的过硫酸铵引发剂制成混合球磨制成氧化锆浆料后，在氧化物浆料储存装置1中搅拌的同时由设置在浆料输送管道2的液流栗5 (恒流栗)驱动流向浆料细化装置7，恒流栗转速设置为6rpm，设置在油性介质输送管道4的恒流栗转速设置为40rpm，从浆料细化装置7流出的浆料受到较快速度流动的油性介质的剪切力