[發(fā)明專利]一種托輥用陶瓷材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810030880.5
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN108395219B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設計）人: 駱麗杰;陳擁軍;陳險峙;余輝;李天峰
• 申請（專利權）人: 海南大學
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/622;C04B35/63
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 張函;王春偉

本發(fā)明實施例提供了一種托輥用陶瓷材料的制備方法，包括：(1)稱取原料，原料包括如下組分：氧化鋁41?47％、鋁礬土21.5?23.5％、石英砂12.5?14.5％、氧化鋯1.7?2.1％、碳化硅7.0?7.5％、鉀長石4.6?5.0％、滑石4.6?5.0％、氧化鎂1.0?1.25％、羧甲基纖維素鈉0.1?0.15％；(2)將所述原料進行濕法球磨，球磨結束后干燥處理，得到混合粉體；(3)將所述混合粉體裝入模具后采用冷等靜壓工藝壓制成型，得到陶瓷坯體；(4)將所述陶瓷坯體于1450?1550℃燒結0.5?3小時。應用本發(fā)明的托輥用陶瓷材料的制備方法，制備的陶瓷材料的斷裂韌性明顯高于普通的陶瓷托輥。

技術領域

本發(fā)明涉及陶瓷材料技術領域，特別是涉及一種托輥用陶瓷材料及其制備方法。

背景技術

帶式輸送機是礦山、糧儲、建材、港口、電力等行業(yè)普遍采用的輸送設備，而托輥是其重要的配件之一，對輸送帶起到支撐作用，提高貨物的輸送量、緩沖貨物對輸送帶的沖擊作用，托輥的性能直接影響到輸送帶的壽命及輸送量。現(xiàn)有技術中普遍采用鋼制托輥,鋼制托輥不僅重,增加了更換時的勞動強度，而且耐磨性差，容易缺損或變形不平整而磨損皮帶。塑料(例如尼龍)托輥雖然質輕、價廉，但是耐候、耐磨等性能較差。

普通的陶瓷托輥是用粘土燒結而成，具有耐磨、耐腐蝕、抗氧化、運行穩(wěn)定性高等優(yōu)點，可有效防止皮帶跑偏，減少皮帶的局部磨損，延長皮帶使用壽命，陶瓷托輥的使用壽命遠比普通鋼質托輥和塑料托輥長。此外，陶瓷托輥的耐高溫、抗氧化、耐腐蝕能力強，適用于各種惡劣環(huán)境，但普通的陶瓷托輥的斷裂韌性不超過5.0MPa·m^1/2，韌性差等缺點限制了它的應用范圍。

發(fā)明內容

本發(fā)明實施例的目的在于提供一種托輥用陶瓷材料及其制備方法，以解決現(xiàn)有的托輥陶瓷韌性差的問題。具體技術方案如下：

本發(fā)明首先提供了一種托輥用陶瓷材料的制備方法，包括：

(1)稱取原料，基于所述原料的總質量，所述原料包括以質量分數(shù)計的如下組分：氧化鋁41-47％、鋁礬土21.5-23.5％、石英砂12.5-14.5％、氧化鋯1.7-2.1％、碳化硅7.0-7.5％、鉀長石4.6-5.0％、滑石4.6-5.0％、氧化鎂1.0-1.25％、羧甲基纖維素鈉0.1-0.15％；

(2)將所述原料進行濕法球磨，球磨結束后干燥處理，得到混合粉體；

(3)將所述混合粉體裝入模具后采用冷等靜壓工藝壓制成型，得到陶瓷坯體；

(4)將所述陶瓷坯體于1450-1550℃燒結0.5-3小時。

在本發(fā)明的一些具體實施方式中，步驟(1)中，所述石英砂經(jīng)過以下預處理：過100-200目篩，然后進行水洗，風干。

在本發(fā)明的一些具體實施方式中，步驟(2)中的濕法球磨包括：將所述原料、研磨介質、分散介質置于球磨機中進行球磨12-15小時，然后過200-400目篩。

在本發(fā)明的一些具體實施方式中，所述原料、研磨介質、分散介質的質量比例為1:2:1；優(yōu)選地，所述研磨介質為氧化鋯球；所述分散介質為水。

在本發(fā)明的一些具體實施方式中，在步驟(2)球磨結束后，對球磨得到的混合漿料用磁鐵進行除鐵處理。

在本發(fā)明的一些具體實施方式中，在步驟(2)中采用噴霧干燥的方式進行干燥處理。

在本發(fā)明的一些具體實施方式中，步驟(3)中的冷等靜壓工藝參數(shù)包括：成型壓力140-160MPa；保壓3-5分鐘。

在本發(fā)明的一些具體實施方式中，步驟(4)中燒結的升溫速率為：以5℃/分鐘的升溫速率升溫至700℃，再以10℃/分鐘的升溫速率升溫至1450-1550℃。