莫来石增韧中铝陶瓷微珠的制法

摘要

本发明公开了莫来石增韧中铝陶瓷微珠的制法，特点是以粘土、镁质粘土、苏州土、α-Al

说明书

技术领域

本发明涉及一种陶瓷研磨介质的制法，特别是一种莫来石增韧中铝陶瓷微珠的制法。

背景技术

陶瓷研磨介质具备的机械强度大、硬度高、密度大、高温性能好、对物料无污染、耐酸碱腐蚀能力强，耐磨性能优异等优点使其在研磨介质领域中占有非常重要的一席之地，被广泛应用于矿产、化工、涂料油漆、机械电子等相关的精细加工领域。

在我国目前的市面上，该系列产品主要包括氧化铝、氧化锆、碳化硅、氮化硅等品种，其中以ZrO₂瓷球和高铝瓷球(75-95％Al₂O₃)为市场主要供求对象。但是ZrO₂和Al₂O₃价格昂贵，制造成本高，不具市场优势。于是开发Al₂O₃含量≤60％的中铝瓷，因其生产工艺成熟、生产线投资小、产品性价比高，而成为当今矿产、粉体加工行业的主流用品，用量最大，用途甚广。但目前的原料配方所用的是Al₂O₃原料，其成本较高，若采用其他原料则制得的中铝瓷微珠研磨介质的耐磨性不高、密度较低和硬度较低；还有现行烧结温度控制的不够理想，致使烧制成本较高；而且在生产过程中废渣(如尾矿)无法得到合理利用，使得需要大量的空间来堆放，还会对环境造成一定的污染。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种莫来石增韧中铝陶瓷微珠的制法。采用本发明，既可以大大降低生产成本，又可提高莫来石增韧中铝陶瓷微珠的耐磨性，增大硬度和密度，而且可以合理利用废渣，保护环境。

本发明的技术方案：一种莫来石增韧中铝陶瓷微珠的制法，其特征在于：以粘土、镁质粘土、苏州土、α-Al₂O₃、景德镇瓷石、长石、硅灰石为原料，采用滚动成球的方法制备莫来石增韧中铝陶瓷微珠。

上述的莫来石增韧中铝陶瓷微珠的制法中，按下述步骤生产：

①配料：将下述重量份数的原料混合均匀，得A料：

粘土           20～25份                  镁质粘土    3～10份

苏州土         15～30份                  α-Al₂O₃    15～30份

景德镇瓷石     10～20份                  长石        5～10份

硅灰石         0～2份；

②细磨：将A料进行湿法混磨工艺超细研磨，制得超细粉体；

③滚动成球：将超细粉体放入成球机，加水进行混合均匀，滚动制得陶瓷微珠坯体，抛光后得B料；

④烘干：将B料送入烘干装置进行烘干，得C料；

⑤烧成：将C料送入窑炉烧制，烧成温度控制在1250℃～1350℃，高火段控制升温速率为1～1.5℃/min，保温时间为0.5～3h，得D料；

⑥冷却：将D料在窑内冷却后出窑，得成品。

前述的莫来石增韧中铝陶瓷微珠的制法中，所述超细粉体为2500～4000目。

前述的莫来石增韧中铝陶瓷微珠的制法中，步骤②中所述的配料是将下述重量份数的原料混合均匀：粘土25份、镁质粘土10份、苏州土20份、α-Al₂O₃25份、景德镇瓷石10份、长石5份、硅灰石2份。

前述的莫来石增韧中铝陶瓷微珠的制法中，所述烧成温度最佳控制在1300℃，高火段控制升温速率为1～1.5℃/min，保温时间为2h。

前述的莫来石增韧中铝陶瓷微珠的制法中，所述的原料中加入重量份数为5～30份的尾矿。

前述的莫来石增韧中铝陶瓷微珠的制法中，所述的原料中加入重量份数为10份的尾矿。

与现有技术比较，本发明采用含有Al₂O₃的物质作为原料来进行配料，节约了资源，降低了原料成本，又提高了耐磨性和抗压强度；还有将原来的320目原料粉体增加到2500～4000目，使原料的粉体超细化，有利于耐磨性的提高；通过湿法混磨的制备方法消除了球与粉、粉与粉粘连成团的现象，使得密度和细度不同的原料能均匀混合，适当提高粉细度，降低烧结的温度；烧成工艺的优化使烧制方面成本较低，具有较大的盈利空间。采用本发明，既可以大大降低生产成本，又提高了莫来石增韧中铝陶瓷微珠的耐磨性，增大硬度和密度，而且可以合理利用废渣，保护环境。

由下述重量份数的原料混合均匀：25份粘土、20份苏州土、25份α-Al₂O₃、15份景德镇瓷石、10份镁质粘土、5份长石，外加2份硅灰石；然后在1300℃保温2h(高温升温速度约2.5℃/min)下烧制后得到的成品与市场产品的性能对照如下表：

本产品与市场产品的性能对照表

由表的实验数据显示经过原料配比和烧成工艺的优化使得本产品的体积密度、抗压强度和白度增大，磨损率较低。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例1：莫来石增韧中铝陶瓷微珠的制法，特点是：按下述步骤生产：

①原料：以粘土、镁质粘土、苏州土、α-Al₂O₃、景德镇瓷石、长石、硅灰石为原料；

②配料：将下述重量份数的原料混合均匀，得A料：

粘土         20～25份        镁质粘土          3～10份

苏州土       15～30份        α-Al₂O₃          15～30份

景德镇瓷石   10～20份        长石              5～10份

硅灰石       0～2份；

比较好的是将下述重量份数的原料混合均匀，得A料：粘土25份、镁质粘土10份、苏州土20份、α-Al₂O₃25份、景德镇瓷石10份、长石5份、硅灰石2份；

③细磨：将A料进行湿法混磨工艺超细研磨，制得超细粉体，该超细粉体为2500～4000目；

④滚动成球：将超细粉体放入成球机，加水进行混合均匀，滚动制得陶瓷微珠坯体，抛光后得B料；

⑤烘干：将B料送入烘干装置进行烘干，得C料；

⑥烧成：将C料送入窑炉烧制，烧成温度控制在1250℃～1350℃，高火段控制升温速率为1～1.5℃/min，保温时间为0.5～3h；较好的是烧成温度控制在1300℃，高火段控制升温速率为1～1.5℃/min，保温时间为2h。得D料；

⑦冷却：将D料在窑内冷却后出窑，得成品。

实施例2：莫来石增韧中铝陶瓷微珠的制法，特点是：按下述步骤生产：

①原料：以粘土、镁质粘土、苏州土、α-Al₂O₃、景德镇瓷石、长石、硅灰石、尾矿为原料；

②配料：将下述重量份数的原料混合均匀，得A料：

粘土     20～25份       镁质粘土        3～10份

苏州土   15～30份       α-Al₂O₃        15～30份

景德镇瓷石       10～20份     长石      5～10份

硅灰石           0～2份       尾矿      5～30份；

比较好的是将下述重量份数的原料混合均匀，得A料：粘土25份、镁质粘土10份、苏州土20份、α-Al₂O₃25份、景德镇瓷石10份、长石5份、硅灰石2份、尾矿10份；

③细磨：将A料进行湿法混磨工艺超细研磨，制得超细粉体，该超细粉体为2500～4000目；

④滚动成球：将超细粉体放入成球机，加水进行混合均匀，滚动制得陶瓷微珠坯体，抛光后得B料；

⑤烘干：将B料送入烘干装置进行烘干，得C料；

⑥烧成：将C料送入窑炉烧制，烧成温度控制在1250℃～1350℃，高火段控制升温速率为1～1.5℃/min，保温时间为0.5～3h；较好的是烧成温度控制在1300℃，高火段控制升温速率为1～1.5℃/min，保温时间为2h。得D料；

⑦冷却：将D料在窑内冷却后出窑，得成品。