氧化铝耐磨陶瓷管及其加工方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110165832.5

申请日:

2011.06.20

公开号:

CN102320820A

公开日:

2012.01.18

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):C04B 35/10申请公布日:20120118|||实质审查的生效IPC(主分类):C04B 35/10申请日:20110620|||公开

IPC分类号:

C04B35/10; C04B35/622

主分类号:

C04B35/10

申请人:

河南省耕生高温材料有限公司

发明人:

全建军

地址:

450001 河南省郑州市高新技术开发区冬青街18号

优先权:

专利代理机构:

郑州大通专利商标代理有限公司 41111

代理人:

张爱军

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内容摘要

本发明涉及一种氧化铝耐磨陶瓷管及其加工方法,原料为α-Al2O3微粉74-78%、SiO20.2-1%、Y2O31-2%、CeO21-2%、苏州土1-4%、ZrO218%-22%,外加上述原料总重0.04-0.1%的聚乙烯醇溶液、0.1-0.5%的分散剂、80-85%的水。加工时先按原料组成称料,加水球磨、造粒、等静压成型、压制成坯、坯体车制,座烧方法装窑,烧成温度为1640-1650℃,保温3-3.5h烧成,出窑。本发明产品的抗折强度、断裂韧性、热稳定性、化学稳定性等方面均优于普通陶瓷管,满足物料长期对瓷管的冲刷、冲击、腐蚀及磨损等要求,延长了瓷管的使用寿命。

权利要求书

1: 一种氧化铝耐磨陶瓷管, 其特征是, 由下述重量百分比的原料组成 : α-Al2O3 微粉 74-78%、 SiO2 0.2-1%、 Y2O3 1-2%、 CeO2 1-2%、 苏州土 1-4%、 ZrO218%-22%, 上述原料总重为 100%, 外加上述原料总重 0.04-0.1% 的聚乙烯醇溶液、 0.1-0.5% 的分散剂、 80-85% 的水。
2: 根据权利要求 1 所述的氧化铝耐磨陶瓷管, 其特征在于 : 所述原料粒度为 : α-Al2O3 微粉 5000-6000 目、 SiO2 300-325 目、 Y2O3 300-400 目、 CeO2300-325 目、 苏州土 240-250 目、 ZrO2 150-180 目。
3: 根据权利要求 1 所述的氧化铝耐磨陶瓷管, 其特征在于 : 所述聚乙烯醇溶液的质量 浓度为 5-8%, 所述分散剂为六偏磷酸纳。
4: 一种权利要求 1 所述氧化铝耐磨陶瓷管的加工方法, 其特征在于 : 该方法包括以下 步骤 : (1) 按原料组成称料, 将 ZrO2、 CeO2 投入球磨机, 加水球磨, 当 D50 达到 4-5 微米时, 向球 磨机中加入 50% 的 α-Al2O3 微粉, 然后加入 SiO2、 Y2O3 和苏州土, 再加入余下的 α-Al2O3 微 粉, 加入水和分散剂, 球磨 45-50h, 取样检测粒度, 要求粒度 D50 为 2-3 微米 ; 加入聚乙烯醇 溶液, 再球磨 1-1.5h 开始造粒, 得到粒度为 40-180 目的造粒粉 ; (2) 等静压成型 将造粒粉等静压成型, 压制成毛坯, 毛坯含水量控制在 1.5% 以下 ; (3) 坯体车制 采用真空橡皮膨胀夹具车制毛坯, 车床转速为 200-360r/min ; (4) 烧成 将车制后的毛坯按尺寸切割, 采用座烧方法装窑, 烧成温度为 1640-1650℃, 在此温度下保温 3-3.5h 烧成, 出窑。
5: 根据权利要求 4 所述的加工方法, 其特征在于 : 所述等静压成型时的成型压力为 150MPa, 在此压力下保压 3 min。
6: 根据权利要求 4 所述的加工方法, 其特征在于 : 所述座烧是在棚板上铺一层 20 目的 白刚玉砂, 放上垫片并校平, 垫片上再铺一层 40 目的白刚玉砂, 然后将瓷管放在垫片上装 窑。
7: 根据权利要求 6 所述的加工方法, 其特征在于 : 所述棚板材质为 SiC, 棚板厚度为 20-25mm, 棚板耐火度≥ 1750℃。
8: 根据权利要求 4 所述的加工方法, 其特征在于 : 所述等静压成型时的压力曲线为 : 压 力由表压 0 MPa 逐渐升压至 150MPa, 历时 10min, 保压 2min ; 由 150MPa 逐渐减压至 100MPa, 历时 2 min, 保压 1min ; 由 100 MPa 逐渐减压至 60MPa, 历时 0.5min, 保压 2min ; 由 60MPa 逐 渐减压至 0MPa, 历时 2min。
9: 根据权利要求 4-8 任一项所述的加工方法, 其特征在于 : 所述烧成温度要求为 : 毛 坯由室温经 3h 升温至 300 ℃, 再经 3.5h 升温至 600 ℃, 再经 5h 升温至 950 ℃, 保温 1h ; 再由 950 ℃经 5h 升温至 1200 ℃, 经 3h 升温至 1350 ℃, 保温 2h ; 再由 1350 ℃经 7h 升温 至 1640-1650℃, 保温 3-3.5 h ; 然后由 1640-1650℃经 7h 降温至 1200℃, 再经 6h 降温至 950℃, 最后自然冷却至 200℃。

说明书


氧化铝耐磨陶瓷管及其加工方法

    【技术领域】
     本发明涉及一种陶瓷材料, 特别是涉及一种氧化铝耐磨陶瓷管及其加工方法。 背景技术
     氧化铝陶瓷是一种用途广泛的陶瓷, 因为其具有优越的性能, 如耐磨、 耐腐蚀等性 能较好, 在工业化生产中应用越来越广泛, 能满足各行业的特殊性能的需要。
     普通型氧化铝陶瓷按 Al2O3 含量不同, 分为 99 瓷、 95 瓷、 90 瓷、 85 瓷等品种, 形成氧 化铝陶瓷系列产品, 其中 99 氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、 耐火炉管及特殊耐磨材料, 如陶瓷轴承、 陶瓷密封件及水阀片等 ; 95 氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、 耐磨部件 ; 85 氧化铝瓷 中常掺入部分滑石, 以提高其电性能和机械强度。
     由于氧化铝陶瓷管有脆性弱点, 在抗冲击方面性能较差。如何提高陶瓷管的韧性 和耐磨性, 满足物料长期对瓷管的冲刷、 冲击、 腐蚀及磨损, 提高瓷管的使用寿命, 是目前需 要解决的技术问题。 发明内容 本发明要解决的技术问题 : 提供一种氧化铝耐磨陶瓷管及其加工方法, 有效 解决了该类产品的耐磨耐腐蚀等问题, 延长了陶瓷管的使用寿命。
     本发明的技术方案 : 一种氧化铝耐磨陶瓷管, 由下述重量百分比的原料组成 : α-Al2O3 微粉 74-78%、 SiO2 0.2-1%、 Y2O3 1-2%、 CeO2 1-2%、 苏州土 1-4%、 ZrO218%-22%, 上述原料总重为 100%, 外加上述 原料总重 0.04-0.1% 的聚乙烯醇溶液、 0.1-0.5% 的分散剂、 80-85% 的水。
     所述原料粒度为 : α-Al2O3 微粉 5000-6000 目、 SiO2 300-325 目、 Y2O3 300-400 目、 CeO2300-325 目、 苏州土 240-250 目、 ZrO2 150-180 目。
     所述聚乙烯醇溶液的质量浓度为 5-8%, 所述分散剂为六偏磷酸纳。
     所述氧化铝耐磨陶瓷管的加工方法, 包括以下步骤 : (1) 按原料组成称料, 将 ZrO2、 CeO2 投入球磨机, 加水球磨, 当 D50 达到 4-5 微米时, 向球 磨机中加入 50% 的 α-Al2O3 微粉, 然后加入 SiO2、 Y2O3 和苏州土, 再加入余下的 α-Al2O3 微 粉, 加入水和分散剂, 球磨 45-50h, 取样检测粒度, 要求粒度 D50 为 2-3 微米 ; 加入聚乙烯醇 溶液, 再球磨 1-1.5h 开始造粒, 得到粒度为 40-180 目的造粒粉 ; (2) 等静压成型 将造粒粉等静压成型, 压制成毛坯, 毛坯含水量控制在 1.5% 以下 ; (3) 坯体车制 采用真空橡皮膨胀夹具车制毛坯, 车床转速为 200-360r/min ; (4) 烧成 将车制后的毛坯按尺寸切割, 采用座烧方法装窑, 烧成温度为 1640-1650℃, 在此温度下保温 3-3.5h 烧成, 出窑。
     所述等静压成型时的成型压力为 150MPa, 在此压力下保压 3 min。
     所述座烧是在棚板上铺一层 20 目的白刚玉砂, 放上垫片并校平, 垫片上再铺一层
     40 目的白刚玉砂, 然后将瓷管放在垫片上装窑。
     所述棚板材质为 SiC, 棚板厚度为 20-25mm, 棚板耐火度≥ 1750℃。
     所述等静压成型时的压力曲线为 : 压力由表压 0 MPa 逐渐升压至 150MPa, 历时 10min, 保压 2min ; 由 150MPa 逐渐减压至 100MPa, 历时 2 min, 保压 1min ; 由 100 MPa 逐渐减 压至 60MPa, 历时 0.5min, 保压 2min ; 由 60MPa 逐渐减压至 0MPa, 历时 2min。
     所述烧成温度要求为 : 毛坯由室温经 3h 升温至 300℃, 再经 3.5h 升温至 600℃, 再经 5h 升温至 950℃, 保温 1h ; 再由 950℃经 5h 升温至 1200℃, 经 3h 升温至 1350℃, 保温 2h ; 再由 1350℃经 7h 升温至 1640-1650℃, 保温 3-3.5 h ; 然后由 1640-1650℃经 7h 降温至 1200℃, 再经 6h 降温至 950℃, 最后自然冷却至 200℃。
     本发明的积极有益效果 : (1) 本发明的氧化铝耐磨陶瓷管性能优良, 其抗折强度、 断裂韧性、 热稳定性、 化学稳定 性等方面均优于普通陶瓷管。具体的性能指标见下表 1。
     表1: 本发明的氧化铝耐磨陶瓷管性能指标注: 表 1 中的 10%HC1, 是指质量浓度 ; 1:9 的 NaOH 是指质量比。
     (2) 本发明通过改进原料配方和生产工艺, 采用等静压成型工艺, 严格控制压力 曲线和烧结温度曲线, 解决了该类产品烧结易变形、 耐磨耐腐蚀等问题, 有效控制了产品质 量。
     (3) 由于普通氧化铝陶瓷管的脆性较大, 抗冲击性能较差, 本发明在一定程度上提 高了陶瓷管的韧性和耐磨性, 陶瓷管使用温度可达 200 度以上, 满足物料长期对瓷管的冲 刷、 冲击、 腐蚀及磨损等要求, 延长了瓷管的使用寿命, 减少更换频率, 节省检修时间, 提高 产品的性价比, 提高了生产效率。 具体实施方式
     例1: 一种氧化铝耐磨陶瓷管及其加工方法 1. 原料组成 : 以重量百分比表示, α-Al2O3 微粉 74-78%、 SiO2 0.2-1%、 Y2O3 1-2%、 CeO2 1-2%、 苏州土 1-4%, ZrO218%-22%, 上述原料总重为 100%, 外加上述原料总重 0.04-0.1% 的聚 乙烯醇溶液、 0.1-0.5% 的分散剂、 80-85% 的水 ; 其中聚乙烯醇溶液的质量浓度为 5-8%, 分散 剂为六偏磷酸纳。
     原料粒度要求 : α-Al2O3 微粉 5000-6000 目、 SiO2 300-325 目、 Y2O3 300-400 目、 CeO2 300-325 目、 苏州土 240-250 目、 ZrO2 150-180 目。
     2. 陶瓷管的加工方法, 包括以下步骤 :(1) 按原料组成称料, 将 ZrO2、 CeO2 投入球磨机, 加水球磨 30 小时左右, 当 D50 达到 4-5 微米时, 向球磨机中加入 50% 的 α-Al2O3 微粉, 然后加入 SiO2、 Y2O3 和苏州土, 再加入余下的 α-Al2O3 微粉, 加入水和分散剂, 球磨 45-50h, 取样检测粒度, 要求粒度 D50 为 2-3 微米 ; 加 入聚乙烯醇溶液, 再球磨 1-1.5h 开始造粒, 得到粒度为 40-180 目的造粒粉 ; (2) 等静压成型 将造粒粉压制成型, 成型压力为 150MPa, 在此压力下保压 3 min, 压制 成毛坯, 毛坯含水量控制在 1.5% 以下 ; 成型时压力曲线为 : 压力由表压 0 MPa 逐渐升压至 150MPa, 历时 10min, 保压 2min ; 由 150MPa 逐渐减压至 100MPa, 历时 2 min, 保压 1min ; 由 100 MPa 逐渐减压至 60MPa, 历时 0.5min, 保压 2min ; 由 60MPa 逐渐减压至 0MPa, 历时 2min。
     (3) 坯体车制 采用真空橡皮膨胀夹具车制, 芯轴套上真空橡皮圈和挡板, 毛坯 套在真空橡皮圈上, 挡板外侧设有螺母 ; 装上毛坯后锁紧两端螺母, 车床转速为 200-360r/ min ; 其中的真空橡皮膨胀夹具的结构, 见申请号为 201020507551.4、 名称为 : 氧化铝陶瓷 管等静压成型毛坯车制夹具。
     (4) 切割、 烧成 将车制后的毛坯按形状和尺寸要求切割, 采用座烧方法装窑, 烧成 温度为 1640-1650℃, 在此温度下保温 3-3.5h 烧成, 自然冷却后出窑。
     所述座烧是在棚板上铺一层 20 目的白刚玉砂, 放上垫片并校平, 垫片上再铺一层 40 目的白刚玉砂, 然后将瓷管放在垫片上装窑。
     所 述 棚 板 材 质 为 SiC, 外 形 尺 寸 为 400x400, 厚 度 为 20-25mm, 棚板耐火度 ≥ 1750℃ ; 棚板的具体要求为 : SiC 含量≥ 98%, 气孔率 15-7%, 体积密度为 2.4-2.6g/cm3, 抗折强度 (20-1300℃) 为 90-140MPa, 导热系数为 23w/m.k, 使用温度≥ 1650℃。
     烧成温度要求 : 毛坯由室温经 3h 升温至 300℃, 再经 3.5h 升温至 600℃, 再经 5h 升温至 950℃, 保温 1h ; 再由 950℃经 5h 升温至 1200℃, 经 3h 升温至 1350℃, 保温 2h ; 再 由 1350℃经 7h 升温至 1640-1650℃, 保温 3-3.5h ; 然后由 1620℃经 7h 降温至 1200℃, 再 经 6h 降温至 950℃, 最后自然冷却至 200℃。
     例2: 氧化铝耐磨陶瓷管及加工方法, 同例 1 基本相同, 不同之处在于 : 1. 原料组成 : α-Al2O3 微粉 75%、 SiO2 1%、 Y2O3 1%、 CeO2 2%、 苏州土 1%, ZrO220%, 上述 原料总重为 100%, 外加上述原料总重 0.04% 的聚乙烯醇溶液、 0.3% 的分散剂、 80% 的水 ; 其 中聚乙烯醇溶液的质量浓度为 8%, 分散剂为六偏磷酸纳。
     2. 陶瓷管的加工方法, 同例 1 不同之处在于 : (4) 切割、 烧成 将车制后的毛坯按形状和尺寸要求切割, 采用座烧方法装窑, 烧成温度 为 1640℃, 在此温度下保温 3.5h 烧成。
     烧成温度要求为 : 毛坯由室温经 3h 升温至 300℃, 再经 3.5h 升温至 600℃, 再经 5h 升温至 950℃, 保温 1h ; 再由 950℃经 5h 升温至 1200℃, 经 3h 升温至 1350℃, 保温 2h ; 再由 1350℃经 7h 升温至 1640, 保温 3.5h ; 然后由 1620℃经 7h 降温至 1200℃, 再经 6h 降 温至 950℃, 最后自然冷却至 200℃。
     例3: 氧化铝耐磨陶瓷管及其加工方法, 同例 1 基本相同, 不同之处在于 : 1. 原料组成 : α-Al2O3 微粉 78%、 SiO2 0.2%、 Y2O3 1%、 CeO2 1%、 苏州土 1%, ZrO218.8%, 上述原料总重为 100%, 外加上述原料总重 0.1% 的聚乙烯醇溶液、 0.2% 的分散剂、 85% 的水。其中聚乙烯醇溶液的质量浓度为 5%, 分散剂为六偏磷酸纳。
     2. 陶瓷管的加工方法, 同例 1 不同之处在于 : (4) 切割、 烧成 将车制后的毛坯按形状和尺寸要求切割, 采用座烧方法装窑, 烧成温度 为 1650℃, 在此温度下保温 3h 烧成 ; 烧成温度要求为 : 毛坯由室温经 3h 升温至 300℃, 再经 3.5h 升温至 600℃, 再经 5h 升 温至 950℃, 保温 1h ; 再由 950℃经 5h 升温至 1200℃, 经 3h 升温至 1350℃, 保温 2h ; 再由 1350℃经 7h 升温至 1650℃, 保温 3h ; 然后由 1620℃经 7h 降温至 1200℃, 再经 6h 降温至 950℃, 最后自然冷却至 200℃。
     例4: 氧化铝耐磨陶瓷管及其加工方法, 同例 1 基本相同, 不同之处在于 : 原料组成 : α-Al2O3 微粉 77%、 SiO2 0.2%、 Y2O3 1%、 CeO2 1%、 苏州土 1%, ZrO219.8%, 上述 原料总重为 100%, 外加上述原料总重 0.08% 的聚乙烯醇溶液、 0.4% 的分散剂、 83% 的水 ; 其 中聚乙烯醇溶液的质量浓度为 6%, 分散剂为六偏磷酸纳。
     例5: 氧化铝耐磨陶瓷管及其加工方法, 同例 1 基本相同, 不同之处在于 : 原料组成 : α-Al2O3 微粉 76%、 SiO2 0.3%、 Y2O3 1.8%、 CeO2 1.5%、 苏州土 2%, ZrO218.4%, 上述原料总重为 100%, 外加上述原料总重 0.06% 的聚乙烯醇溶液、 0.5% 的分散剂、 84% 的水 ; 其中聚乙烯醇溶液的质量浓度为 7%, 分散剂为六偏磷酸纳。 例6: 氧化铝耐磨陶瓷管及其加工方法, 同例 1 基本相同, 不同之处在于 : 原料组成 : α-Al2O3 微粉 75%、 SiO2 0.5%、 Y2O3 2%、 CeO2 1%、 苏州土 3%, ZrO218.5%, 上述 原料总重为 100%, 外加上述原料总重 0.05% 的聚乙烯醇溶液、 0.3% 的分散剂、 82% 的水 ; 其 中聚乙烯醇溶液的质量浓度为 6%, 分散剂为六偏磷酸纳。
     例7: 氧化铝耐磨陶瓷管及其加工方法, 同例 1 基本相同, 不同之处在于 : 原料组成 : α-Al2O3 微粉 74%、 SiO2 1%、 Y2O3 1%、 CeO2 1%、 苏州土 1%, ZrO222%, 上述原料 总重为 100%, 外加上述原料总重 0.09% 的聚乙烯醇溶液、 0.1% 的分散剂、 80% 的水 ; 其中聚 乙烯醇溶液的质量浓度为 6%, 分散剂为六偏磷酸纳。
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1、10申请公布号CN102320820A43申请公布日20120118CN102320820ACN102320820A21申请号201110165832522申请日20110620C04B35/10200601C04B35/62220060171申请人河南省耕生高温材料有限公司地址450001河南省郑州市高新技术开发区冬青街18号72发明人全建军74专利代理机构郑州大通专利商标代理有限公司41111代理人张爱军54发明名称氧化铝耐磨陶瓷管及其加工方法57摘要本发明涉及一种氧化铝耐磨陶瓷管及其加工方法,原料为AL2O3微粉7478、SIO2021、Y2O312、CEO212、苏州土14、ZRO21。

2、822,外加上述原料总重00401的聚乙烯醇溶液、0105的分散剂、8085的水。加工时先按原料组成称料,加水球磨、造粒、等静压成型、压制成坯、坯体车制,座烧方法装窑,烧成温度为16401650,保温335H烧成,出窑。本发明产品的抗折强度、断裂韧性、热稳定性、化学稳定性等方面均优于普通陶瓷管,满足物料长期对瓷管的冲刷、冲击、腐蚀及磨损等要求,延长了瓷管的使用寿命。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页CN102320825A1/1页21一种氧化铝耐磨陶瓷管,其特征是,由下述重量百分比的原料组成AL2O3微粉7478、SIO2021、Y2O312。

3、、CEO212、苏州土14、ZRO21822,上述原料总重为100,外加上述原料总重00401的聚乙烯醇溶液、0105的分散剂、8085的水。2根据权利要求1所述的氧化铝耐磨陶瓷管,其特征在于所述原料粒度为AL2O3微粉50006000目、SIO2300325目、Y2O3300400目、CEO2300325目、苏州土240250目、ZRO2150180目。3根据权利要求1所述的氧化铝耐磨陶瓷管,其特征在于所述聚乙烯醇溶液的质量浓度为58,所述分散剂为六偏磷酸纳。4一种权利要求1所述氧化铝耐磨陶瓷管的加工方法,其特征在于该方法包括以下步骤(1)按原料组成称料,将ZRO2、CEO2投入球磨机,加水。

4、球磨,当D50达到45微米时,向球磨机中加入50的AL2O3微粉,然后加入SIO2、Y2O3和苏州土,再加入余下的AL2O3微粉,加入水和分散剂,球磨4550H,取样检测粒度,要求粒度D50为23微米;加入聚乙烯醇溶液,再球磨115H开始造粒,得到粒度为40180目的造粒粉;(2)等静压成型将造粒粉等静压成型,压制成毛坯,毛坯含水量控制在15以下;(3)坯体车制采用真空橡皮膨胀夹具车制毛坯,车床转速为200360R/MIN;(4)烧成将车制后的毛坯按尺寸切割,采用座烧方法装窑,烧成温度为16401650,在此温度下保温335H烧成,出窑。5根据权利要求4所述的加工方法,其特征在于所述等静压成型。

5、时的成型压力为150MPA,在此压力下保压3MIN。6根据权利要求4所述的加工方法,其特征在于所述座烧是在棚板上铺一层20目的白刚玉砂,放上垫片并校平,垫片上再铺一层40目的白刚玉砂,然后将瓷管放在垫片上装窑。7根据权利要求6所述的加工方法,其特征在于所述棚板材质为SIC,棚板厚度为2025MM,棚板耐火度1750。8根据权利要求4所述的加工方法,其特征在于所述等静压成型时的压力曲线为压力由表压0MPA逐渐升压至150MPA,历时10MIN,保压2MIN;由150MPA逐渐减压至100MPA,历时2MIN,保压1MIN;由100MPA逐渐减压至60MPA,历时05MIN,保压2MIN;由60M。

6、PA逐渐减压至0MPA,历时2MIN。9根据权利要求48任一项所述的加工方法,其特征在于所述烧成温度要求为毛坯由室温经3H升温至300,再经35H升温至600,再经5H升温至950,保温1H;再由950经5H升温至1200,经3H升温至1350,保温2H;再由1350经7H升温至16401650,保温335H;然后由16401650经7H降温至1200,再经6H降温至950,最后自然冷却至200。权利要求书CN102320820ACN102320825A1/4页3氧化铝耐磨陶瓷管及其加工方法技术领域0001本发明涉及一种陶瓷材料,特别是涉及一种氧化铝耐磨陶瓷管及其加工方法。背景技术0002氧化。

7、铝陶瓷是一种用途广泛的陶瓷,因为其具有优越的性能,如耐磨、耐腐蚀等性能较好,在工业化生产中应用越来越广泛,能满足各行业的特殊性能的需要。0003普通型氧化铝陶瓷按AL2O3含量不同,分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品种,形成氧化铝陶瓷系列产品,其中99氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料,如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等;95氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件;85氧化铝瓷中常掺入部分滑石,以提高其电性能和机械强度。0004由于氧化铝陶瓷管有脆性弱点,在抗冲击方面性能较差。如何提高陶瓷管的韧性和耐磨性,满足物料长期对瓷管的冲刷、冲击、腐蚀及磨损,提高瓷管的使用寿命,是目前需要。

8、解决的技术问题。发明内容0005本发明要解决的技术问题提供一种氧化铝耐磨陶瓷管及其加工方法,有效解决了该类产品的耐磨耐腐蚀等问题,延长了陶瓷管的使用寿命。0006本发明的技术方案一种氧化铝耐磨陶瓷管,由下述重量百分比的原料组成AL2O3微粉7478、SIO2021、Y2O312、CEO212、苏州土14、ZRO21822,上述原料总重为100,外加上述原料总重00401的聚乙烯醇溶液、0105的分散剂、8085的水。0007所述原料粒度为AL2O3微粉50006000目、SIO2300325目、Y2O3300400目、CEO2300325目、苏州土240250目、ZRO2150180目。000。

9、8所述聚乙烯醇溶液的质量浓度为58,所述分散剂为六偏磷酸纳。0009所述氧化铝耐磨陶瓷管的加工方法,包括以下步骤(1)按原料组成称料,将ZRO2、CEO2投入球磨机,加水球磨,当D50达到45微米时,向球磨机中加入50的AL2O3微粉,然后加入SIO2、Y2O3和苏州土,再加入余下的AL2O3微粉,加入水和分散剂,球磨4550H,取样检测粒度,要求粒度D50为23微米;加入聚乙烯醇溶液,再球磨115H开始造粒,得到粒度为40180目的造粒粉;(2)等静压成型将造粒粉等静压成型,压制成毛坯,毛坯含水量控制在15以下;(3)坯体车制采用真空橡皮膨胀夹具车制毛坯,车床转速为200360R/MIN;(。

10、4)烧成将车制后的毛坯按尺寸切割,采用座烧方法装窑,烧成温度为16401650,在此温度下保温335H烧成,出窑。0010所述等静压成型时的成型压力为150MPA,在此压力下保压3MIN。0011所述座烧是在棚板上铺一层20目的白刚玉砂,放上垫片并校平,垫片上再铺一层说明书CN102320820ACN102320825A2/4页440目的白刚玉砂,然后将瓷管放在垫片上装窑。0012所述棚板材质为SIC,棚板厚度为2025MM,棚板耐火度1750。0013所述等静压成型时的压力曲线为压力由表压0MPA逐渐升压至150MPA,历时10MIN,保压2MIN;由150MPA逐渐减压至100MPA,历时。

11、2MIN,保压1MIN;由100MPA逐渐减压至60MPA,历时05MIN,保压2MIN;由60MPA逐渐减压至0MPA,历时2MIN。0014所述烧成温度要求为毛坯由室温经3H升温至300,再经35H升温至600,再经5H升温至950,保温1H;再由950经5H升温至1200,经3H升温至1350,保温2H;再由1350经7H升温至16401650,保温335H;然后由16401650经7H降温至1200,再经6H降温至950,最后自然冷却至200。0015本发明的积极有益效果(1)本发明的氧化铝耐磨陶瓷管性能优良,其抗折强度、断裂韧性、热稳定性、化学稳定性等方面均优于普通陶瓷管。具体的性能。

12、指标见下表1。0016表1本发明的氧化铝耐磨陶瓷管性能指标注表1中的10HC1,是指质量浓度;19的NAOH是指质量比。0017(2)本发明通过改进原料配方和生产工艺,采用等静压成型工艺,严格控制压力曲线和烧结温度曲线,解决了该类产品烧结易变形、耐磨耐腐蚀等问题,有效控制了产品质量。0018(3)由于普通氧化铝陶瓷管的脆性较大,抗冲击性能较差,本发明在一定程度上提高了陶瓷管的韧性和耐磨性,陶瓷管使用温度可达200度以上,满足物料长期对瓷管的冲刷、冲击、腐蚀及磨损等要求,延长了瓷管的使用寿命,减少更换频率,节省检修时间,提高产品的性价比,提高了生产效率。具体实施方式0019例1一种氧化铝耐磨陶瓷。

13、管及其加工方法1原料组成以重量百分比表示,AL2O3微粉7478、SIO2021、Y2O312、CEO212、苏州土14,ZRO21822,上述原料总重为100,外加上述原料总重00401的聚乙烯醇溶液、0105的分散剂、8085的水;其中聚乙烯醇溶液的质量浓度为58,分散剂为六偏磷酸纳。0020原料粒度要求AL2O3微粉50006000目、SIO2300325目、Y2O3300400目、CEO2300325目、苏州土240250目、ZRO2150180目。00212陶瓷管的加工方法,包括以下步骤说明书CN102320820ACN102320825A3/4页5(1)按原料组成称料,将ZRO2、。

14、CEO2投入球磨机,加水球磨30小时左右,当D50达到45微米时,向球磨机中加入50的AL2O3微粉,然后加入SIO2、Y2O3和苏州土,再加入余下的AL2O3微粉,加入水和分散剂,球磨4550H,取样检测粒度,要求粒度D50为23微米;加入聚乙烯醇溶液,再球磨115H开始造粒,得到粒度为40180目的造粒粉;(2)等静压成型将造粒粉压制成型,成型压力为150MPA,在此压力下保压3MIN,压制成毛坯,毛坯含水量控制在15以下;成型时压力曲线为压力由表压0MPA逐渐升压至150MPA,历时10MIN,保压2MIN;由150MPA逐渐减压至100MPA,历时2MIN,保压1MIN;由100MPA。

15、逐渐减压至60MPA,历时05MIN,保压2MIN;由60MPA逐渐减压至0MPA,历时2MIN。0022(3)坯体车制采用真空橡皮膨胀夹具车制,芯轴套上真空橡皮圈和挡板,毛坯套在真空橡皮圈上,挡板外侧设有螺母;装上毛坯后锁紧两端螺母,车床转速为200360R/MIN;其中的真空橡皮膨胀夹具的结构,见申请号为2010205075514、名称为氧化铝陶瓷管等静压成型毛坯车制夹具。0023(4)切割、烧成将车制后的毛坯按形状和尺寸要求切割,采用座烧方法装窑,烧成温度为16401650,在此温度下保温335H烧成,自然冷却后出窑。0024所述座烧是在棚板上铺一层20目的白刚玉砂,放上垫片并校平,垫片。

16、上再铺一层40目的白刚玉砂,然后将瓷管放在垫片上装窑。0025所述棚板材质为SIC,外形尺寸为400X400,厚度为2025MM,棚板耐火度1750;棚板的具体要求为SIC含量98,气孔率157,体积密度为2426G/CM3,抗折强度(201300)为90140MPA,导热系数为23W/MK,使用温度1650。0026烧成温度要求毛坯由室温经3H升温至300,再经35H升温至600,再经5H升温至950,保温1H;再由950经5H升温至1200,经3H升温至1350,保温2H;再由1350经7H升温至16401650,保温335H;然后由1620经7H降温至1200,再经6H降温至950,最后。

17、自然冷却至200。0027例2氧化铝耐磨陶瓷管及加工方法,同例1基本相同,不同之处在于1原料组成AL2O3微粉75、SIO21、Y2O31、CEO22、苏州土1,ZRO220,上述原料总重为100,外加上述原料总重004的聚乙烯醇溶液、03的分散剂、80的水;其中聚乙烯醇溶液的质量浓度为8,分散剂为六偏磷酸纳。00282陶瓷管的加工方法,同例1不同之处在于(4)切割、烧成将车制后的毛坯按形状和尺寸要求切割,采用座烧方法装窑,烧成温度为1640,在此温度下保温35H烧成。0029烧成温度要求为毛坯由室温经3H升温至300,再经35H升温至600,再经5H升温至950,保温1H;再由950经5H升。

18、温至1200,经3H升温至1350,保温2H;再由1350经7H升温至1640,保温35H;然后由1620经7H降温至1200,再经6H降温至950,最后自然冷却至200。0030例3氧化铝耐磨陶瓷管及其加工方法,同例1基本相同,不同之处在于1原料组成AL2O3微粉78、SIO202、Y2O31、CEO21、苏州土1,ZRO2188,上述原料总重为100,外加上述原料总重01的聚乙烯醇溶液、02的分散剂、85的水。说明书CN102320820ACN102320825A4/4页6其中聚乙烯醇溶液的质量浓度为5,分散剂为六偏磷酸纳。00312陶瓷管的加工方法,同例1不同之处在于(4)切割、烧成将车。

19、制后的毛坯按形状和尺寸要求切割,采用座烧方法装窑,烧成温度为1650,在此温度下保温3H烧成;烧成温度要求为毛坯由室温经3H升温至300,再经35H升温至600,再经5H升温至950,保温1H;再由950经5H升温至1200,经3H升温至1350,保温2H;再由1350经7H升温至1650,保温3H;然后由1620经7H降温至1200,再经6H降温至950,最后自然冷却至200。0032例4氧化铝耐磨陶瓷管及其加工方法,同例1基本相同,不同之处在于原料组成AL2O3微粉77、SIO202、Y2O31、CEO21、苏州土1,ZRO2198,上述原料总重为100,外加上述原料总重008的聚乙烯醇溶。

20、液、04的分散剂、83的水;其中聚乙烯醇溶液的质量浓度为6,分散剂为六偏磷酸纳。0033例5氧化铝耐磨陶瓷管及其加工方法,同例1基本相同,不同之处在于原料组成AL2O3微粉76、SIO203、Y2O318、CEO215、苏州土2,ZRO2184,上述原料总重为100,外加上述原料总重006的聚乙烯醇溶液、05的分散剂、84的水;其中聚乙烯醇溶液的质量浓度为7,分散剂为六偏磷酸纳。0034例6氧化铝耐磨陶瓷管及其加工方法,同例1基本相同,不同之处在于原料组成AL2O3微粉75、SIO205、Y2O32、CEO21、苏州土3,ZRO2185,上述原料总重为100,外加上述原料总重005的聚乙烯醇溶液、03的分散剂、82的水;其中聚乙烯醇溶液的质量浓度为6,分散剂为六偏磷酸纳。0035例7氧化铝耐磨陶瓷管及其加工方法,同例1基本相同,不同之处在于原料组成AL2O3微粉74、SIO21、Y2O31、CEO21、苏州土1,ZRO222,上述原料总重为100,外加上述原料总重009的聚乙烯醇溶液、01的分散剂、80的水;其中聚乙烯醇溶液的质量浓度为6,分散剂为六偏磷酸纳。说明书CN102320820A。

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