CN109704784B - 一种陶瓷微球制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种陶瓷微球制备方法，属于材料制备技术领域。所述陶瓷微球制备方法，包括以下步骤：利用陶瓷原料粉末和高分子粘结剂按比例混合形成陶瓷喂料；陶瓷喂料在真空注塑机或挤出机中加热挤出、并截取圆柱状坯体；圆柱状坯体滚磨成球状坯体；球状坯体脱粘高温烧结得到陶瓷微球。本发明提供的陶瓷微球制备方法，实现高效率地制备质量优异的陶瓷微球。

Description

一种陶瓷微球制备方法
技术领域
本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种陶瓷微球制备方法。
背景技术
球体直径小于1毫米的陶瓷微球广泛应用于精细研磨、抛光等行业，特别是要得到具有粒度微小1微米以下，分布均匀、具有良好分散的粉体或者浆料，就需要陶瓷微球作为磨介。陶瓷微球因为具有研磨、抛光效率高备受市场青睐。
陶瓷微球由于体积较小，陶瓷微球无法使用常规的成型和加工方法，如干压、浇注等工艺实现高效率地制备。目前常用的工艺技术有滴球法和团球法。滴球法制备的微球性能一致性较好，但由于其工艺的固有特点，使其后固化的球顶部，微结构和性能较其先固化的部位性能有差异，长期使用发现，微球后固化的部位磨损较快，形状多为苹果状。团球法制备的微球效率高，工艺简单，但其成型工艺导致其硬核结构和层状结构，使用过程中易出现剥落现象。
发明内容
本发明的目的是提供一种陶瓷微球制备方法，实现高效率地制备质量优异的陶瓷微球。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明提供一种陶瓷微球制备方法，通过粉末冶金和注塑成型的方法制作陶瓷微球的坯体，具体包括以下步骤，
1）、利用陶瓷原料粉末和高分子粘结剂按比例混合形成陶瓷喂料；
2）、陶瓷喂料在真空注塑机或挤出机中加热挤出、并截取圆柱状坯体；
3）、圆柱状坯体滚磨成球状坯体；
4）、球状坯体脱粘高温烧结得到陶瓷微球。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤1）中陶瓷原料粉末和高分子粘结剂两者的混合比例在4:1到8:1之间。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤1）中陶瓷原料粉末和高分子粘结剂在捏合机中搅拌混合形成均匀的陶瓷喂料。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤1）中陶瓷原料粉末和高分子粘结剂在密炼机中搅拌混合形成均匀的陶瓷喂料。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤1）中陶瓷原料粉末和高分子粘结剂按比例混合后，还需要添加少量偶联剂。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤2）中圆柱状坯体的直径在0.5毫米-1.5毫米之间，柱高在0.5毫米-1.5毫米之间。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤4）中陶瓷微球的直径在0.3毫米-0.7毫米之间。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术效果有：
本发明提供的陶瓷微球制备方法，操作简单，制备的微球球形度好，球体性能一致性高；实现了高效率的大批量制备质量优异的陶瓷微球。
本发明提供的陶瓷微球制备方法，利用高分子粘结剂与陶瓷粉体在热态下混合均匀，形成均匀的高装载量的陶瓷喂料；再在真空注塑机或挤出机中按所需微球大小挤出圆柱形长条并将长条截取成所需长度，将截取后的圆柱体在上下两个研磨盘的作用下研磨成球状坯体；最后将球状坯体进行排胶和高温烧结得到微球材料。
本发明提供的陶瓷微球制备方法，利用原料粉末与高分子粘结剂在捏合机中进行了充分的混合及捏合，制备的微球均匀性好，各部位性能一致。
本发明提供的陶瓷微球制备方法，利用高分子粘结剂加热后具有塑性，冷却后强度高的特点，在加热状态下研磨成球，制备的微球球形度好。
附图说明
图1是本发明提供的陶瓷微球制备方法的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明。
本发明公开了一种陶瓷微球制备方法，实现高效率地制备质量优异的陶瓷微球。
结合图1所示的本发明提供的陶瓷微球制备方法的方法流程图，
本发明提供的一种陶瓷微球制备方法，通过粉末冶金和注塑成型的方法制作陶瓷微球的坯体，具体包括以下步骤，
1）、利用陶瓷原料粉末和高分子粘结剂按比例混合形成陶瓷喂料。
陶瓷原料粉末和高分子粘结剂在捏合机或密炼机中搅拌混合形成均匀的陶瓷喂料。
进一步地，陶瓷原料粉末和高分子粘结剂两者的混合比例在4:1到8:1之间；陶瓷原料粉末和高分子粘结剂具体的混合比例可根据陶瓷原料粉末及高分子粘结剂自身的选材确定。陶瓷原料粉末和高分子粘结剂按比例混合后，还需要添加少量偶联剂。
具体的，在本发明提供的实施例中，将陶瓷原料粉末和高分子粘结剂按比例配比后，在捏合机中进行混合和捏合，捏合过程中捏合机对混合物进行加热；捏合完成后，得到混合好的喂料，喂料冷却后进行破碎，密封待用。
2）、陶瓷喂料在真空注塑机或挤出机中加热挤出、并截取圆柱状坯体。
在本发明提供的实施例中，将制备的喂料在注塑机或挤出机中加热并进行挤出，挤出口为圆形，其直径可根据需要进行更换；挤出口外可设置旋转刀片，将挤出的圆柱长条自动切割成一个个圆柱体坯体，坯体长度可通过刀片旋转速度和喂料挤出速度进行调节。也可先挤出圆柱长条坯体，再按需要进行截取。
具体的，圆柱状坯体的直径在0.5毫米-1.5毫米之间，柱高在0.5毫米-1.5毫米之间。
3）、圆柱状坯体滚磨成球状坯体。
在本发明提供的实施例中，将制圆柱状坯体至于上下两个磨盘之间，磨盘加热至坯体具有良好的塑性，备的两个磨盘进行反方向相对转动，圆柱状坯体在磨盘的作用下由圆柱状逐渐研磨成为球状坯体，坯体成球后研磨盘停止加热，冷却后得到球状坯体。
4）、球状坯体脱粘高温烧结得到陶瓷微球。
在本发明提供的实施例中，球状坯体在低温先脱出有机高分子粘结剂，再进行高温烧结即可得到性能均匀的陶瓷微球。
具体的，陶瓷微球的直径在0.3毫米-0.7毫米之间。
进一步地，根据本发明提供的陶瓷微球制备方法，下面列举一具体的实施例：
a.陶瓷原料粉末如氧化铝微粉与高分子粘结剂如高密度聚乙烯，重量配比85:15，添加少量偶联剂，在捏合机或者密炼机中搅拌，形成均匀的陶瓷喂料；
b.陶瓷喂料经过在挤出机中加热挤出并截取得到直径0.8毫米且高0.8毫米的圆柱段，形成圆柱状坯体；
c.圆柱状坯体在磨盘的作用下由圆柱状逐渐研磨成为球状坯体，滚圆后形成球状坯体；
d.球状坯体脱粘高温烧结得到直径约0.4毫米的氧化铝陶瓷微球；所述氧化铝陶瓷微球的密度为3.8g/cm3。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种陶瓷微球制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤，
1）、利用陶瓷原料粉末和高分子粘结剂按比例混合后，还需要添加少量偶联剂形成陶瓷喂料，陶瓷原料粉末和高分子粘结剂两者的混合重量比例在4:1到8:1之间，陶瓷原料粉末为氧化铝微粉，高分子粘结剂为高密度聚乙烯；
2）、陶瓷喂料在真空注塑机或挤出机中加热挤出、并截取圆柱状坯体；
3）、圆柱状坯体滚磨成球状坯体；
4）、球状坯体脱粘高温烧结得到陶瓷微球。
2.根据权利要求1所述的陶瓷微球制备方法，其特征在于：步骤1）中陶瓷原料粉末和高分子粘结剂在捏合机中搅拌混合形成均匀的陶瓷喂料。
3.根据权利要求1所述的陶瓷微球制备方法，其特征在于：步骤1）中陶瓷原料粉末和高分子粘结剂在密炼机中搅拌混合形成均匀的陶瓷喂料。
4.根据权利要求1所述的陶瓷微球制备方法，其特征在于：步骤2）中圆柱状坯体的直径在0.5毫米-1.5毫米之间，柱高在0.5毫米-1.5毫米之间。
5.根据权利要求1所述的陶瓷微球制备方法，其特征在于：步骤4）中陶瓷微球的直径在0.3毫米-0.7毫米之间。
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