[發明專利]一種納米涂層陶瓷研磨材料的制備方法

在審

• 申請號: 202110177567.6
• 申請日: 2021-02-09
• 公開（公告）號: CN112851311A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 馬騁;趙帥印
• 申請（專利權）人: 洛陽潤寶研磨材料有限公司
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/626;C04B35/628
• 代理公司: 洛陽公信聯創知識產權代理有限公司 41190
• 代理人: 時亞娟

本發明涉及一種納米涂層陶瓷研磨材料的制備方法，屬于磨料技術領域，具體是在制備的陶瓷磨料顆粒表面均勻涂覆氧化鋯納米涂層。所述陶瓷磨料顆粒是以特種氧化鋁濕料為原料，經與去離子水混合、加入引晶劑和抑制劑制備懸浮液、調pH形成膠體、干燥、烘干、破碎、中溫煅燒和高溫煅燒后制得。將納米氧化鋯、水玻璃、氧化鋅、納米氧化鈦和氧化鎂按一定比例混合均勻制備氧化鋯母液，將氧化鋯母液涂覆在陶瓷磨料顆粒表面后先后經燒結、回火和篩分后即得納米涂層陶瓷研磨材料，其涂層均勻、厚度小且堅固，磨削性能好，生產良品率高。

技術領域

本發明屬于磨料技術領域，具體地，涉及一種納米涂層陶瓷研磨材料的制備方法。

背景技術

陶瓷研磨材料，是通過特殊引晶凝膠法后燒結生晶的一種新一代研磨材料，具有硬度高，自銳性好，加工精度高，發熱率低等優點。微晶納米陶瓷材料的生產技術由美國3M公司原創，生產方法極為保密，3M公司只出售成品工具，不銷售原材料，其憑借多年的專利技術壟斷獲得了巨大的商業利益，嚴重制約著我國研磨行業的技術提升。隨著國內磨料行業技術的發展，陶瓷研磨材料生產方法已經被攻克；但現有的方法存在著生產效率低、能耗大、成本高等缺陷。且現有陶瓷研磨材料都是初步制備，未能充分發揮陶瓷磨料的全部優勢。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種納米涂層陶瓷研磨材料的制備方法。采用本發明所述方法在陶瓷磨料顆粒表面涂覆氧化鋯納米涂層，涂層均勻、厚度小且堅固，磨削性能好，生產良品率高。

為了實現上述目的，本發明采用的具體方案為：

一種納米涂層陶瓷研磨材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、以特種氧化鋁濕料為原料，按照特種氧化鋁濕料與去離子水的重量比為1：2的比例進行混合，混合均勻后形成懸浮液；

步驟二、向步驟一所得懸浮液中加入引晶劑和抑制劑并混合均勻，然后加入無機酸調節pH為2-4，得到氧化鋁凝膠；所述引晶劑和抑制劑的總加入量為特種氧化鋁濕料重量的5%；

步驟三、將步驟二所得氧化鋁凝膠均勻的攤布在干燥設備皮帶上進行干燥，攤布厚度為2-5cm；將干燥后的膠體通過皮帶傳送至烘干設備，在80-140℃條件下烘干24h得到干膠體；

步驟四、將步驟三所得干膠體破碎、篩分，將所需的號段投入中溫煅燒旋轉爐中進行煅燒，煅燒溫度為600℃、時間為30分鐘，得中溫煅燒物料；將所述中溫煅燒物料投入高溫旋轉爐中進行高溫煅燒，煅燒溫度為1400-1500℃、時間為20-40分鐘，將高溫煅燒后顆粒進行精細篩分，得到不同粒度的納米陶瓷磨料顆粒；

步驟五、將納米氧化鋯與水玻璃、氧化鋅、納米氧化鈦、氧化鎂按照2-5：1-5：1-3：1-3：1-3的重量比混合制得納米氧化鋯母液；將所述納米氧化鋯母液均勻涂覆在陶瓷磨料顆粒表面并進行燒結，燒結溫度為200℃，得覆膜陶瓷磨料顆粒；將所述覆膜陶瓷磨料顆粒在1200℃旋轉爐中進行回火，篩分后得到納米涂層陶瓷研磨材料。

具體地，步驟二所述引晶劑包含的成分及其含量分別為氧化鈦0.5%、氧化鈷0.08%、氧化釹0.02%和氧化鉺1.1%，所述抑制劑包含的成分及其含量分別為氧化釔1%和氧化鎂2.3%。

具體地，步驟二所述無機酸為鹽酸、硫酸或硝酸。優選為濃度為30-60%的硝酸。

具體地，步驟四中所述高溫煅燒的溫度為1450℃，時間為20分鐘。

具體地，步驟五中，所述納米氧化鋯母液與所述陶瓷磨料顆粒的質量比為5-15：85-95。

有益效果：

采用本發明所述方法進行納米涂層，在涂覆過程中涂層能更加均勻的覆蓋陶瓷磨料顆粒，并使涂層更加的薄且堅固。通過增加納米涂層提高了陶瓷磨料在制作磨具過程中和結合劑的粘結力，使陶瓷磨料的磨削性能進一步提升15-30%；經過了二次回火燒結，在生產陶瓷砂輪過程中陶瓷磨料晶體不再生長，晶體不再變大，更利于磨削，且納米涂層有能提高陶瓷砂輪燒結的良品率。

具體實施方式