[發明專利]高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體及其制備方法

在審

• 申請號: 201710113439.9
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106747432A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 何東;張天宇;宋曉超;張天舒
• 申請（專利權）人: 安徽拓吉泰新型陶瓷科技有限公司
• 主分類號: C04B35/48
• 分類號: C04B35/48;C04B35/626;C04B35/632;C04B35/634;C04B35/636
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙)11411
• 代理人: 周超

技術領域

本發明屬于陶瓷技術領域，具體涉及一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體及其制備方法。

背景技術

氧化鋯雖然具有較理想的耐磨性，但是許多氧化鋯陶瓷件由于應用領域的特殊，需要具有更高的耐磨性，如陶瓷刀、陶瓷閥門、陶瓷軸承、陶瓷研磨器等，其中陶瓷閥門被廣泛地應用在現代工業的各個領域，而許多領域工況復雜、惡劣，如煤化工、多晶硅、電廠除灰、泥漿和鍋爐排渣等物料輸送管道中，閥門密封部位不僅受到密封副部件滑動摩擦磨損作用，而且承受高溫高硬度氣固雙相混合高速沖擊，及高壓流體引進的閃蒸和汽蝕，進而導致磨蝕，加劇閥門陶瓷件的磨損，從而泄露失效。特別是煤化工行業中，輸送的介質(如水煤漿)特硬固體顆粒含量達到40％以上，壓力大，閥門開啟或關閉時對閥門的密封面沖刷特別大，磨蝕性強。因此，為了保證生產的連續性，提高氧化鋯陶瓷閥門的使用壽命，必須提高氧化鋯陶瓷閥門陶瓷件的耐磨性。

氧化鋯陶瓷件是由氧化鋯陶瓷粉體制成，氧化鋯陶瓷粉體的性能決定了氧化鋯陶瓷件成品的特性。因此，應當提高氧化鋯陶瓷粉體的耐磨性，降低其摩擦系數。

發明內容

本發明提出一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體，該原料粉體耐磨性高，且摩擦系數低。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體，按照重量份數計算，包括以下原料：

A料80～90份、PVA1～4份、阿拉伯膠0.5～2.5份、甘油0.1～1.5份及去離子水130～150份；所述A料按重量份數比包括下列組分：釔穩定的氧化鋯60～80份、氧化鑭5～10份、高粘土2～6份、石墨2～5份及氧化鈣0.1～0.5份；其中，所述石墨需要先經過稀硝酸浸泡處理，然后固液分離。

作為優選，本發明的一些實施例中，所述稀硝酸的濃度為0.5～3mol/L。

作為優選，本發明的一些實施例中，所述高粘土的粒度為4000～6000目。

本發明的另一個目的是提供一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體的制備方法，包括以下步驟：

1)預處理：將石墨用稀硝酸浸泡處理，然后固液分離，得到預處理的石墨；

2)按照配比稱取釔穩定的氧化鋯、氧化鑭、高粘土、石墨及氧化鈣混合均勻，得到A料；

3)將A料、PVA、阿拉伯膠、甘油用去離子水混合得到混合料，將混合料加入球磨機中球磨15～40小時得到漿料；

4)最后將料漿進行噴霧造粒，制得造粒粉體即可。

作為優選，本發明的一些實施例中，所述稀硝酸的濃度為0.5～3mol/L。

作為優選，本發明的一些實施例中，球磨機磨介與混合料的重量比為5～10：1。

本發明原料粉體可按常規方法制成各種陶瓷件。在制成陶瓷件的過程中，釔穩定的氧化鋯熟料為骨料作為支撐體。釔穩定的氧化鋯經高溫煅燒，形成致密性好，耐磨性好的氧化鋯陶瓷。

發明人通過多次試驗發現，石墨經過稀硝酸浸泡處理，這里浸泡處理只要將石墨浸沒完全即可，替代傳統的鉬酸鹽、氧化鎂等潤滑助劑，能夠顯著降低氧化鋯陶瓷在高溫(1200～1400℃)溫度下的摩擦系數，同時迅速降低材料氣孔率和提高材料密度，從而較大程度降低四方多晶氧化鋯(TZP)材料的燒結溫度。

用本發明原料粉體制成的陶瓷件耐磨性高，有利于使用的連續性和持久性，特別適合應用于陶瓷閥門，并可廣泛應用于其它要求耐磨性高的陶瓷設備或工具。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例1的粉體SEM圖。

具體實施方式

實施例1

一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體，按照重量份數計算，包括以下原料：

A料85份、PVA3份、阿拉伯膠1.5份、甘油0.8份及去離子水130份；所述A料按重量份數比包括下列組分：釔穩定的氧化鋯65份、氧化鑭7份、高粘土4份、石墨3份及氧化鈣0.3份；其中，所述石墨需要先經過1.2mol/L的稀硝酸浸泡處理35min，然后固液分離。高粘土的粒度為5000目。參見附圖1。

制備方法，包括以下步驟：

1)預處理：將石墨用經過1.2mol/L的稀硝酸浸泡處理35min，然后固液分離，得到預處理的石墨；