[發明專利]超低氣孔率氮化硅陶瓷軸承球及其制造方法

有效

• 申請號: 201310487964.9
• 申請日: 2013-10-17
• 公開（公告）號: CN103951437A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 阮濤
• 申請（專利權）人: 上海步進精密陶瓷有限公司
• 主分類號: C04B35/584
• 分類號: C04B35/584;C04B35/622
• 代理公司: 上海百一領御專利代理事務所(普通合伙) 31243
• 代理人: 陳貞健

1.超低氣孔率氮化硅陶瓷軸承球，采用陶瓷球原料制成陶瓷軸承球，所述陶瓷球原料包括氮化硅粉體、氧化鋁粉體、助燒劑，其特征在于，所述陶瓷軸承球采用如下重量百分比的陶瓷球原料制成：

氮化硅粉體75%-85%、氧化鋁粉體10%-15%、助燒劑5%-10%。

2.根據權利要求1所述的超低氣孔率氮化硅陶瓷軸承球，其特征在于，所述陶瓷軸承球采用如下重量百分比的陶瓷球原料制成：氮化硅粉體81%、氧化鋁粉體12%、氧化釔粉體7%。

3.超低氣孔率氮化硅陶瓷軸承球的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：

1）混合：將陶瓷球原料進行混合均勻，形成混合料；

2）球磨：將步驟1）中的混合料進行球磨，得到0.5μm以下的混合料；

3）干燥：對步驟2）球磨后的混合料進行干燥；

4）壓制：對干燥后的混合料，放入模具中進行壓制，制成球坯；

5）冷等靜壓；

6）排膠：通過排膠爐對球坯進行真空排膠；

7）燒結：將球坯放入燒結爐中進行燒結，制成陶瓷軸承球；

8）研磨：對陶瓷軸承球表面進行研磨，制成成品。

4.根據權利要求3所述的超低氣孔率氮化硅陶瓷軸承球的制造方法，其特征在于，步驟2）中，采用循環球磨系統對混合料進行球磨，所述循環球磨系統包括一球磨機、一與所述球磨機連接的儲料罐，所述儲料罐包括兩個，分別為第一儲料罐、第二儲料罐，每個所述儲料罐均設有進料口和出料口；

所述球磨機的進料口通過第一進料閥連接所述第一儲料罐出料口，所述球磨機的進料口通過第二進料閥連接所述第二儲料罐的出料口；

所述球磨機的出料口通過第一出料閥連接所述第一儲料罐的進料口、所述球磨機的出料口通過第二出料閥連接所述第二儲料罐的進料口。

5.根據權利要求4所述的超低氣孔率氮化硅陶瓷軸承球的制造方法，其特征在于，所述球磨機包括球磨機外殼、設置在所述球磨機外殼內的分離盤、與所述分離盤連接的動力機構、進料管、出料管，所述球磨機外殼與所述分離盤之間的密封空間作為球磨腔，所述球磨腔內設磨介球；

所述球磨機外殼的圓周表面設有所述進料管，所述進料管聯通所述球磨腔；所述球磨機外殼的一側側面設有所述出料管，所述出料管伸入到所述球磨腔內，位于所述分離盤前方；所述出料管中位于球磨腔內的一端設有濾網；

所述球磨機外殼的另一側側面設有所述動力機構。

6.根據權利要求5所述的超低氣孔率氮化硅陶瓷軸承球的制造方法，其特征在于，所述出料管的一端采用漏漏斗狀開口，所述漏漏斗狀開口位于所述分離盤前方，所述濾網設置在所述漏漏斗狀開口內；

所述分離盤上沿圓周表面均勻設有復數個長條狀隔塊，所述隔塊的設置方向與所述分離盤的軸向相同。

7.根據權利要求3至6中任意一項所述的超低氣孔率氮化硅陶瓷軸承球的制造方法，其特征在于，步驟4）中，采用球形模具對干燥后的混合料進行壓制，所述球形模具分為中空的上部、中部和下部，所述上部和所述下部結構相同，均呈半圓形；所述中部呈一圓環形；所述中部的內徑大于所述上部的直徑，所述上部、中部和所述下部依次拼接形成一中間突出的所述球形模具。

8.根據權利要求3所述的超低氣孔率氮化硅陶瓷軸承球的制造方法，其特征在于，步驟6）中的排膠爐，包括一用于放置陶瓷球的爐體，所述爐體設有爐門、進氣口、排氣口，還包括一保溫套，所述保溫套通過密封裝置可拆卸的套設在所述爐體外，所述保溫套的內壁上設有加熱裝置。

9.根據權利要求8所述的超低氣孔率氮化硅陶瓷軸承球的制造方法，其特征在于，還包括一排膠罐，所述排膠罐的進氣口連接所述爐體的排氣口，所述排膠罐還連接一真空泵；

所述排膠罐內設有復數片集膠板，所述集膠板從下往上水平設置在所述排膠罐內；所述集膠板為采用金屬絲制成的具有孔隙的金屬網；

所述排膠罐的底部設有一罐體加熱裝置，所述排膠罐的下部設有一出膠口，所述出膠口位于所述集膠板下方；還包括集膠桶，所述集膠桶聯通所述出膠口；

還包括一氣體罐，所述氣體罐通過一充氣連接管連接所述爐體的進氣口，所述氣體罐內的氣體采用氮氣。

10.根據權利要求8或9所述的超低氣孔率氮化硅陶瓷軸承球的制造方法，其特征在于，步驟6）中采用分段保溫加熱方式對球坯進行排膠：

1）對球坯加熱，加熱到250℃后，保溫1小時；

2）繼續加熱，加熱到350℃后，保溫1小時；

3）繼續加熱，加熱到500℃后，保溫1小時；

4）冷卻。