CN1281832A - 一种耐磨刚玉陶瓷 - Google Patents

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潘起雄
吴向峰
吴文宝
易显早
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Abstract

一种耐磨刚玉陶瓷,其原料配方为煅烧AI2O3微粉92—95%,MgO0.5—1%,CaO0.5—2.5%,Cr2O30.5—1.5%,TiO20.5—1.5%,稀有金属的氧化物1—1.5%,ZrO21—1.5%,SiO20.5—1.5%,外加高温粘结剂3—6‰。本发明原料来源广泛,具有硬度高,密度大,耐磨性能优良,韧性好,抗冲击力较好的特点。

Description

一种耐磨刚玉陶瓷
本发明涉及一种刚玉陶瓷的配方。
刚玉陶瓷由于硬度高、耐高温、耐磨损、耐磨蚀等一系列优良的物理性能，在国外先进国家中从七十年代起已应用于工业***中，如火力发电厂、钢铁冶炼厂、矿山运输等工业***磨损严重部位。但由于刚玉陶瓷韧性较差，抗冲击力弱等，因而，国外刚玉陶瓷在应用领域受到限制。为了解决或避免上述问题，国外先进国家一般采用更为高级的材料来提高产品的耐磨性与韧性等，如SALON陶瓷，但由于这些陶瓷成本很高，因此也限制了此类产品在工业耐磨***中广泛应用。
从七十年代开始，我国许多大专院校和研究所均开始进行刚玉陶瓷的研究。但因当时未掌握其中的一些关键技术，如配方不理想等，加上研究设备不配套，如没有摄氏1700度左右的高温窑，因此，产品一直没能过关。九十年代初，国内有关科研院所进行了刚玉陶瓷的研究与生产，但这些刚玉陶瓷只是单纯的95瓷(95％的铝含量)虽然有一定硬度，但耐磨性能、抗冲击性能较差，因此刚玉陶瓷产品更多地用于制造阀门芯片等，对于电力、冶金、矿山、轻工、化工等行业中磨损较严重部位的材料问题一直没能有所突破。因此，耐磨材料特别是耐磨刚玉陶瓷的研究与应用就成国内外科研人员攻克的难题之一。
本发明的目的旨在提供一种有较强的耐磨性与抗冲击性且韧性好，硬度高的耐磨刚玉陶瓷。
本发明的目的是通过下述方式实现的：
本发明的配方为：(以重量百分比计)
煅烧Al2O3微粉92-95％    MgO   0．5-1％
CaO      0．5-2．5％    Cr2O3 0．5-1．5％
TiO2     0．5-1．5％    稀有金属的氧化物1-1．5％
ZrO2        1-1．5％    SiO2  0．5-1．5％
外加高温粘结剂 3-6％
其中稀有金属可以为Y2O3或PrO，或是上述两种混合。
高温粘结剂可以为羧甲基纤维素、水玻璃等。
本发明的生产工艺过程为：
将粉状的原料袋装进厂通过原料检验后，将原料按上述发明的配比称重配料，通过球磨机球磨成粉状，干燥。通过筛分制粒，以达到最佳堆积密度。然后进入料仓陈腐，使水分更均匀，提高成型性能。之后，可根据设计要求机压成各种形状，把压制后的半成品放入匣钵内以便烧成产品。再装入特定高温窑炉内，在1700℃左右的温度下，烧成13小时左右(含保温时间)。将烧成后的成品拿出窑炉冷却。烧成后的产品可按要求拼贴成一定形状大小以便安装运输。最后检验、包装、入库。
本发明生产工艺流程按箭头表示如下：
原料粉状→袋装进厂→检验→称重配料→球磨→干燥→制粒→入料仓陈腐→成型→装钵→装窑→烧成→出窑→拼贴→检验→包装→入库。
本发明克服了国内外刚玉陶瓷所具有的不足；同时又具有刚玉陶瓷自身的优点。具有硬度高，耐磨性能优良，韧性好，抗冲击力较好的特点。本发明的原料如所述的Al2O3微粉及SiO2、CaO、MgO、Cr2O3、ZrO2及高温粘结剂等均来源广泛。在配方中加入Cr2O3、TiO2、MgO、CaO以形成固熔体，降低烧成温度，改善烧结性能，加入MgO以阻止晶粒长大，使体积密度增加，加入SiO2以降低烧成温度使坯体烧结性能良好，瓷坯体性能稳定而优良。加入Cr2O3以增加坯体密度，提高产品硬度，加入ZrO2提高本发明的稳定性和增加其韧性，加入稀土金属以降低烧成温度改善烧结性能。
实施例1：
将Al2O3微粉930千克，MgO10千克，CaO20千克，Cr2O3 5千克，TiO25千克，Y2O310千克，ZrO2 30千克，SiO215千克，称重配料，再加入羧甲其纤维素5千克后，将上述原料通过球磨机球磨成粉状，干燥。通过筛分制粒，以达到最佳堆积密度。然后进入料仓陈腐，使水分更均匀，提高成型性能。之后，可根据设计要求机压成各种形状，把压制后的半成品放入匣钵内的以便烧成产品。再装入特定高温窑炉内，在1700℃左右的温度下，烧成13小时左右(含保温时间)。将烧成后的成品拿出窑炉冷却。烧成后的产品可按要求拼贴成一定形状大小以便安装运输。最后检验、包装、入库。
实施例2：
将Al2O3微粉940千克，MgO5千克，CaO5千克，Cr2O3 10千克，TiO2 5千克，PrO15千克，ZrO2 10千克，SiO25千克，称重配料，再加入羧甲其纤维素5千克。将上述原料通过球磨机球磨成粉状，干燥。通过筛分制粒，以达到最佳堆积密度。然后进入料仓陈腐，使水分更均匀，提高成型性能。之后，可根据设计要求机压成各种形状，把压制后的半成品放入匣钵内的以便烧成产品。再装入特定高温窑炉内，在1700℃左右的温度下，烧成13小时左右(含保温时间)。将烧成后的成品拿出窑炉冷却。烧成后的产品可按要求拼贴成一定形状大小以便安装运输。最后检验、包装、入库。
本发明可广泛应用于电力行业中火电企业中磨损严重的部位，以提高机组的使用寿命；如磨煤机出口、一、二次风管、粗细粉离器等；钢铁冶金行业，特别是抗冲击、耐磨损的部位，以及轻工***行业等。

Claims (3)

1、一种耐磨刚玉陶瓷，其特征在于其配方为：(以重量百分比计)煅烧Al2O3微粉92-95％    MgO   0．5-1％
CaO  0．5-2．5％         Cr2O3 0．5-1．5％
TiO2 0．5-1．5％        稀有金属的氧化物1-1．5％
ZrO2    1-1．5％        SiO2  0．5-1．5％
外加高温粘结剂 3-6‰
2、如权利要求1所述的一种耐磨刚玉陶瓷，其特征在于所述稀有金属氧化物为Y2O3或是PrO或是两者混合。
3、如权利要求1所述的一种耐磨刚玉陶瓷，其特征在于所述高温粘结剂可以为羧甲基纤维素或水玻璃。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication