[發明專利]適于噴砂的陶瓷珠的制造方法

有效

• 申請號: 201210574725.2
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103044030A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 劉龍
• 申請（專利權）人: 深圳市川菱科技有限公司
• 主分類號: C04B35/622
• 分類號: C04B35/622;C04B35/16;C04B35/48
• 代理公司: 上海波拓知識產權代理有限公司 31264
• 代理人: 楊波

技術領域

本發明涉及陶瓷珠的制造方法，且特別是關于一種適于噴砂的陶瓷珠的制造方法。

背景技術

噴砂是一種金屬和塑膠工件表面處理常用的工藝，將噴砂介質噴射到各種工件上，可以起到消除內應力、強化、美觀表面等作用。玻璃珠和不銹鋼珠是目前應用較為廣泛的傳統噴丸。玻璃珠原料造價低廉、制作工藝簡單，但是比重輕、韌性差、容易破碎，使用時會產生很大粉塵，而且因為比重輕造成噴射力量不夠。不銹鋼珠由于工藝的原因，粒徑不能做得很小，而且因為比重過大的原因，容易對工件表面造成損傷。

隨著超細粉體的開發、研究和生產，采用超細粉體制成的陶瓷珠開始應用于研磨和噴砂領域。超細粉體是指尺度介于分子、原子與塊狀材料之間，通常泛指1～100nm范圍內的微小固體顆粒。隨著物質的超細化，其表面電子結構和晶體結構發生了變化，產生了塊狀材料不具備的表面效應、小尺寸效應、量子效應和宏觀量子隧道效應，從而使超細粉體與常規顆粒材料相比具有一系列優異的物理、化學性質。相較傳統的玻璃珠和不銹鋼珠，陶瓷珠具有很多獨特性能，如高耐磨性、比重適中。

陶瓷珠通常采用燒結或電熔的工藝制造。燒結陶瓷珠晶粒細小、強度高且制造成本低，但是其表面較為粗糙，因此現有的燒結陶瓷珠只用于研磨。

表面光潔度的等級有14個，即1-14。適合金屬、塑膠表面噴砂處理的陶瓷珠表面光潔度要求較高，暗光澤面效果表面光潔度要達到10，亮光澤面效果表面光潔度要達到11，而啞光澤面效果的表面光潔度介于二者之間。

采用電熔工藝可以制造出適于金屬、塑膠表面噴砂處理的陶瓷珠，其生產方法為將原料混合后制成熔融的液體，然后高處倒下，經風吹自然形成表面光潔度為▽11-▽12的陶瓷珠，最后經過篩選，得到直徑為Ф0.04～Ф0.25mm的陶瓷珠。但是風吹形成的陶瓷珠的直徑非常不穩定，只有小部分（大概10～15%）符合要求，因此產能非常低，成本很高，而且風吹成型的工藝對環境造成很大的污染。另外，該工藝難以調整陶瓷珠的表面光潔度，只能得到亮光澤面的陶瓷珠，不適用于加工要求暗光澤面或啞光澤面效果的工件。

發明內容

本發明提供一種適于噴砂的陶瓷珠的制造方法，其具有環保、產能高、成本低的優點，并且可以根據需要調整陶瓷珠的表面光潔度。

為達上述優點，本發明提供一種適于噴砂的陶瓷珠的制造方法，其步驟包括：將原料混合；制得超細粉體，粉體粒度＜2μm；滾動成型制得預設直徑范圍的陶瓷珠；燒結陶瓷珠，然后自然冷卻；陶瓷珠拋光；研磨制得適于噴砂的陶瓷珠。

在本發明的一個實施例中，所述“研磨制得適于噴砂的陶瓷珠”的步驟中，將陶瓷珠放進研磨機，根據陶瓷珠表面效果的要求，設定研磨轉速和研磨時間。

在本發明的一個實施例中，所述“制得超細粉體”的步驟中，采用濕法球磨的方法將原料球磨至粒度＜2μm，出磨然后通過噴霧干燥制得超細粉體。

在本發明的一個實施例中，所述“滾動成型制得預設直徑范圍的陶瓷珠”的步驟中，將超細粉體和水按比例放入成珠機攪拌，過篩，制得粒徑為0.01-1mm的種珠，向滾動成珠機中加入種珠，按照超細粉體與水重量比向滾動成珠機內連續加料，滾動過程中不斷檢測成珠的直徑，根據要求制得預設直徑范圍的陶瓷珠。

在本發明的一個實施例中，所述“燒結陶瓷珠，然后自然冷卻”的步驟中，將陶瓷珠放進窯爐內，以40～60℃/h（攝氏度/小時）的速度從常溫升至250～350℃；然后以75～85℃/h的速度升溫至1100～1300℃，保溫1小時；之后以85～100℃/h的速度升溫至1400℃～1500℃，保溫2小時，自然降溫至250～350℃，然后出窯。

在本發明的一個實施例中，所述原料含有5-55%的ZrO₂、3-50%的Al₂O₃、10-45%的SiO₂、2-5%的MgO，其中含量為質量百分比含量。

在本發明的一個實施例中，所述原料由鋯英砂、氧化鋯粉、氧化鎂、混合稀土、高嶺土及/或工業氧化鋁粉組成。

相較現有技術，本發明的適于噴砂的陶瓷珠的制造方法采用產能高、成本低的制造用于研磨的陶瓷珠的工藝，再經過研磨制得適合噴砂的陶瓷珠，其通過簡單的工藝將適于研磨的陶瓷珠加工成適合噴砂的陶瓷珠，提高產能、降低成本的同時，也減少對環境的污染。而且通過控制研磨的時間和轉速，可以制得不同表面光潔度的陶瓷珠，從而適于制造亮光澤面、啞光澤面和暗光澤面的陶瓷珠。