申請日: 2016.06.17
國家/省市: 中國天津(12)
公開號: 106083001A
公開日: 2016.11.09
主分類號: C04B 35/10(2006.01)
分類號: C04B 35/10(2006.01); C04B 35/624(2006.01); C09K 3/14(2006.01)
申請人: 天津大學(xué)
發(fā)明人: 李志宏; 王津松; 朱玉梅
代理人: 張宏祥
代理機(jī)構(gòu): 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所(12201)
申請人地址: 天津市南開區(qū)衛(wèi)津路92號
摘要: 本發(fā)明公開了一種納米晶藍(lán)色陶瓷剛玉磨料及其制備方法,采用溶膠?凝膠法制備含鋁前驅(qū)體,引入添加劑,再經(jīng)造粒、篩分、鍛燒等工藝獲得陶瓷剛玉磨料。本發(fā)明以Al2(SO4)3·18H2O或Al(NO3)3·9H2O為原料,外加添加劑占原料的質(zhì)量百分比為0.15%~0.8%,添加劑的原料組成及其占添加劑的質(zhì)量百分比含量為Co(NO3)2·6H2O5%~25%,(NH4)3AlF65%~20%,C16H36O4Ti0%~65%,Si(OC2H5)40%~40%,Mg(NO3)2·6H2O0%~50%,Ca(NO3)2·4H2O0~20%。本發(fā)明改變了剛玉磨料的顯色特征,與電熔法相比降低了400℃~800℃的生產(chǎn)溫度,優(yōu)化了剛玉磨料內(nèi)部顯微結(jié)構(gòu),單顆粒抗壓強(qiáng)度最高可達(dá)58.6N,沖擊韌性比現(xiàn)有的陶瓷剛玉磨料提高15%~25%,制成的陶瓷剛玉砂輪磨削效率比普通剛玉砂輪提高55%以上,使用壽命也得到相應(yīng)延長。
主權(quán)利要求
1.一種納米晶藍(lán)色陶瓷剛玉磨料,以Al2(SO4)3·18H2O或Al(NO3)3·9H2O為原料,外加添加劑占原料的質(zhì)量百分比含量為0.15%~0.8%;所述添加劑的原料組成及其質(zhì)量百分比含量為:Co(NO3)2·6H2O5%~25%,(NH4)3AlF65%~20%,C16H36O4Ti0%~65%,Si(OC2H5)40%~40%,Mg(NO3)2·6H2O0%~50%,Ca(NO3)2·4H2O0~20%。上述納米晶藍(lán)色陶瓷剛玉磨料的制備方法,具有如下步驟:(1)采用Al2(SO4)3·18H2O或Al(NO3)3·9H2O為原料,溶解于水配成Al3+濃度為0.3~0.6mol/L的溶液;(2)向步驟(1)的溶液中加入濃度為1mol/L氨水,在常溫下進(jìn)行磁力攪拌,控制pH為9~9.8,使其持續(xù)反應(yīng)直至完全凝膠化,然后經(jīng)抽濾,反復(fù)洗滌得到Al(OH)3凝膠前驅(qū)體;(3)按照質(zhì)量百分比含量為:5%~25%的Co(NO3)2·6H2O,5%~20%的(NH4)3AlF6,0%~65%的C16H36O4Ti,0%~40%的Si(OC2H5)4,0%~50%的Mg(NO3)2·6H2O,0~20%的Ca(NO3)2·4H2O配置添加劑,再將添加劑加入到步驟(2)所得凝膠前驅(qū)體中,以水為介質(zhì),采用剛玉磨球,濕法球磨使其充分混勻后,再于80℃干燥,得到干凝膠,然后經(jīng)過造粒、篩分得到前驅(qū)體顆粒;(4)將步驟(3)所得前驅(qū)體顆粒于1200℃~1300℃煅燒0.5~2h,或者將前驅(qū)體顆粒先加熱到1300℃~1400℃,再迅速降到1050℃~1150℃,并保溫1~3h,再進(jìn)一步篩分、分級,得到不同粒度的納米晶藍(lán)色陶瓷剛玉磨料。