[發(fā)明專利]一種高耐磨的陶瓷材料及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611128290.3
• 申請(qǐng)日: 2016-12-09
• 公開（公告）號(hào): CN106587915A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州搜趣信息技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): C04B33/13
• 分類號(hào): C04B33/13;C04B33/135
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及陶瓷領(lǐng)域，具體是一種高耐磨的陶瓷材料。

背景技術(shù)

噴嘴是許多工業(yè)設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)和加工所必需的部件，比如高壓磨料水射流切割設(shè)備、煉油設(shè)備中的催化裂化裝置、氣流粉碎機(jī)等設(shè)備中的關(guān)鍵部件之一，也是最容易損耗的部件。由于噴嘴在使用過程中受到高速的沖刷、磨蝕和沖擊作用，使得噴嘴成為整個(gè)設(shè)備中損耗最快的部件，而噴嘴的磨損和形狀保持關(guān)系到設(shè)備出料的穩(wěn)定性、質(zhì)量、設(shè)備的生產(chǎn)效率和加工產(chǎn)品的質(zhì)量，因此人們會(huì)時(shí)常更換噴嘴，這也就降低了設(shè)備的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，因此高的使用壽命和形狀保持性的噴嘴具有廣闊的市場(chǎng)前景。

實(shí)際生產(chǎn)中，人們都是采用金屬、氧化鋁、氧化鋯等材料制作的陶瓷噴嘴，這些材料制作的噴嘴，不能完全滿足噴嘴在使用過程中的沖刷、磨蝕和沖擊需求，這就為使用者帶來了不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高耐磨的陶瓷材料，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種高耐磨的陶瓷材料，由以下原料按照重量份組成：金剛石微粉10-18份、二氧化硅粉末4-7份、氧化鋁粉末0.5-4份、改性環(huán)氧樹脂15-22份、氧化鎂粉末3-8份、氧化鈣粉末1-4份、硅酸鹽12-25份、草木灰0.2-1.8份、植物油0.5-2份和膨潤(rùn)土30-52份，改性環(huán)氧樹脂采用丁晴橡膠與環(huán)氧樹脂按照質(zhì)量比為1-3:5-9混合后，在100-160攝氏度下以1200-1800rpm的轉(zhuǎn)速攪拌15-30分鐘，再加入質(zhì)量比為1:1.5-3的苯酚與甲醛的混合溶液中浸泡30-75分鐘得到。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：硅酸鹽采用硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鈉和硅酸鋁的一種或者幾種的混合物，植物油采用大豆油、花生油、菜籽油和蓖麻油的一種或者幾種的混合物。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：金剛石微粉的粒徑為15-60um。

所述高耐磨的陶瓷材料的制備方法，具體步驟如下：

步驟一，將金剛石微粉、改性環(huán)氧樹脂、氧化鋁粉末和硅酸鹽放入容器中，在420-560攝氏度預(yù)處理3-8分鐘，再放入研磨機(jī)中研磨并且過50-80目篩，再向其中加入草木灰，在常溫下以150-600rpm的轉(zhuǎn)速攪拌10-20分鐘，得到第一混合物；

步驟二，將二氧化硅粉末、氧化鎂粉末、氧化鈣粉末和膨潤(rùn)土投入球磨機(jī)中，球磨機(jī)在35-50攝氏度下球磨2-5小時(shí)，至粉末混合均勻后通過80-120目的篩子，得到第二混合物；

步驟三，向第二混合物中加入植物油并且在120-155攝氏度處理10-20分鐘，再降溫至65-90攝氏度并且在1500-1800rpm的轉(zhuǎn)速處理30-60分鐘，得到第三混合物；

步驟四，將第一混合物、第三混合物和草木灰混合均勻，再用靜壓機(jī)在800-1200MPa的壓力下保持1-3分鐘，制成胚體；

步驟五，將胚體在氮?dú)饣蛘邭鍤獗Ｗo(hù)氣氛下在650-820攝氏度下燒結(jié)1.5-4小時(shí)，冷卻至室溫即可得到成品。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明原料來源廣泛，制備工藝簡(jiǎn)單，適用于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)；本發(fā)明中金剛石微粉、改性環(huán)氧樹脂、草木灰等組分起協(xié)同作用，制備的陶瓷材料具有高耐磨性、高耐腐蝕性、高形狀保持性能和高使用壽命，可以減少噴嘴的更換頻率，提高了設(shè)備的生產(chǎn)效率，保證設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量，使用效果好。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。

實(shí)施例1

一種高耐磨的陶瓷材料，由以下原料按照重量份組成：金剛石微粉10份、二氧化硅粉末4份、氧化鋁粉末0.5份、改性環(huán)氧樹脂15份、氧化鎂粉末3份、氧化鈣粉末1份、硅酸鹽12份、草木灰0.2份、植物油0.5份和膨潤(rùn)土30份，改性環(huán)氧樹脂采用丁晴橡膠與環(huán)氧樹脂按照質(zhì)量比為2:7混合后，在120攝氏度下以1500rpm的轉(zhuǎn)速攪拌18分鐘，再加入質(zhì)量比為1:1.5的苯酚與甲醛的混合溶液中浸泡40分鐘得到。硅酸鹽采用硅酸鈉和硅酸鋁的混合物，植物油采用大豆油和花生油的混合物。

所述高耐磨的陶瓷材料的制備方法，具體步驟如下：

步驟一，將金剛石微粉、改性環(huán)氧樹脂、氧化鋁粉末和硅酸鹽放入容器中，在420攝氏度預(yù)處理4分鐘，再放入研磨機(jī)中研磨并且過50目篩，再向其中加入草木灰，在常溫下以180rpm的轉(zhuǎn)速攪拌12分鐘，得到第一混合物；

步驟二，將二氧化硅粉末、氧化鎂粉末、氧化鈣粉末和膨潤(rùn)土投入球磨機(jī)中，球磨機(jī)在38攝氏度下球磨2.5小時(shí)，至粉末混合均勻后通過90目的篩子，得到第二混合物；