一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種陶瓷領(lǐng)域，具體地說是涉及一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氧化鋯雖然具有較理想的耐磨性，但是許多氧化鋯陶瓷件由于應(yīng)用領(lǐng)域的特殊，需要具有更高的耐磨性，如陶瓷刀、陶瓷閥門、陶瓷軸承、陶瓷研磨器等，其中陶瓷閥門被廣泛地應(yīng)用在現(xiàn)代工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，而許多領(lǐng)域工況復(fù)雜、惡劣，如煤化工、多晶硅、電廠除灰、泥漿和鍋爐排渣等物料輸送管道中，閥門密封部位不僅受到密封副部件滑動(dòng)摩擦磨損作用，而且承受高溫高硬度氣固雙相混合高速?zèng)_擊，及高壓流體引進(jìn)的閃蒸和汽蝕，進(jìn)而導(dǎo)致磨蝕，加劇閥門陶瓷件的磨損，從而泄露失效。特別是煤化工行業(yè)中，輸送的介質(zhì)(如水煤漿)特硬固體顆粒含量達(dá)到40%以上，壓力大，閥門開啟或關(guān)閉時(shí)對閥門的密封面沖刷特別大，磨蝕性強(qiáng)。因此，為了保證生產(chǎn)的連續(xù)性，提高氧化鋯陶瓷閥門的使用壽命，必須提高氧化鋯陶瓷閥門陶瓷件的耐磨性。
[0003]而氧化鋯陶瓷件是由氧化鋯陶瓷粉體制成，氧化鋯陶瓷粉體的性能決定了氧化鋯陶瓷件成品的特性。因此，應(yīng)當(dāng)提高氧化鋯陶瓷粉體的耐磨性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體，其耐磨性高，同時(shí)提供其制備方法。
[0005]一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體，按重量份數(shù)比包括下列組分制成:A料100份、PVA 0.5?3.5份、阿拉伯膠0.1?2份、甘油0.1?1.5份及去離子水123?130份；所述A料按重量份數(shù)比包括下列組分:釔穩(wěn)定的氧化鋯50?83份、釔穩(wěn)定的氧化鋯熟料5?40份、鋁釩土 0.5?8份、氧化鋁0.1?0.5份、氧化鎂0.03?0.2份及氧化鈣0.01?
0.25 份。
[0006]優(yōu)選地，上述一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體，按重量份數(shù)比包括下列組分制成:A料100份、PVA 2份、阿拉伯膠I份、甘油0.6份及去離子水125份；所述A料按重量份數(shù)比包括下列組分:釔穩(wěn)定的氧化鋯75份、釔穩(wěn)定的氧化鋯熟料21份、鋁釩土 3.5份、氧化鋁0.35份、氧化鎂0.15份及氧化媽0.1份。
[0007]優(yōu)選地，所述紀(jì)穩(wěn)定的氧化錯(cuò)為3mol %紀(jì)穩(wěn)定的氧化錯(cuò)，所述紀(jì)穩(wěn)定的氧化錯(cuò)熟料為3mol%釔穩(wěn)定的氧化鋯熟料。
[0008]優(yōu)選地，所述鋁釩土的粒度為8000?10000目。
[0009]上述一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體的制備方法，按以下步驟進(jìn)行:
[0010](I)取釔穩(wěn)定的氧化鋯、釔穩(wěn)定的氧化鋯熟料、鋁釩土、氧化鋁、氧化鎂、氧化鈣混合均勻，得到A料；
[0011](2)將A料、PVA、阿拉伯膠、甘油用去離子水混合得到混合料，將混合料加入球磨機(jī)中球磨12?38小時(shí)得到漿料；
[0012](3)最后將料楽進(jìn)彳丁噴霧造粒，制得造粒粉體即可。
[0013]其中，釔穩(wěn)定的氧化鋯熟料的制備方法為:3mol%釔穩(wěn)定的氧化鋯經(jīng)1500°C煅燒3h，形成以四方相和立方相為主要晶相，再粉碎、過篩，得到6000?12500目的粉體。
[0014]步驟⑵中，球磨機(jī)磨介與混合料的重量比為2.5:1。
[0015]本發(fā)明原料粉體可按常規(guī)方法制成各種陶瓷件。在制成陶瓷件的過程中，釔穩(wěn)定的氧化鋯熟料為骨料作為支撐體。釔穩(wěn)定的氧化鋯經(jīng)高溫煅燒，形成致密性好，耐磨性好的氧化鋯陶瓷，同時(shí)，鋁礬土、氧化鋁、氧化鎂、氧化鈣在釔穩(wěn)定的氧化鋯高溫煅燒形成晶相時(shí)填補(bǔ)空穴，使得氧化鋯陶瓷耐磨性、致密性得到進(jìn)一步提高。
[0016]采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明與現(xiàn)有的【背景技術(shù)】相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0017]1、本發(fā)明原料粉體，耐磨性高、硬度高、耐腐蝕。
[0018]2、用本發(fā)明原料粉體制成的陶瓷件耐磨性高，有利于使用的連續(xù)性和持久性，特別適合應(yīng)用于陶瓷閥門，并可廣泛應(yīng)用于其它要求耐磨性高的陶瓷設(shè)備或工具。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下提供本發(fā)明的一些實(shí)施例，以助于進(jìn)一步理解本發(fā)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于這些實(shí)施例。
[0020]實(shí)施例一
[0021]一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體，按重量份數(shù)比包括下列組分制成:A料100份、PVA 2份、阿拉伯膠I份、甘油0.6份及去離子水125份；
[0022]所述A料按重量份數(shù)比包括下列組分:釔穩(wěn)定的氧化鋯75份、釔穩(wěn)定的氧化鋯熟料21份、鋁釩土 3.5份、氧化鋁0.35份、氧化鎂0.15份、氧化鈣0.1份。
[0023]所述紀(jì)穩(wěn)定的氧化錯(cuò)為3mol %紀(jì)穩(wěn)定的氧化錯(cuò)，所述紀(jì)穩(wěn)定的氧化錯(cuò)熟料為3mol %紀(jì)穩(wěn)定的氧化錯(cuò)熟料。
[0024]所述鋁釩土的粒度為10000目。
[0025]上述一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體的制備方法，按以下步驟進(jìn)行:
[0026](I)取釔穩(wěn)定的氧化鋯、釔穩(wěn)定的氧化鋯熟料、鋁釩土、氧化鋁、氧化鎂、氧化鈣混合均勻，得到A料；
[0027](2)將A料、PVA、阿拉伯膠、甘油用去離子水混合得到混合料，將混合料加入球磨機(jī)中球磨25小時(shí)得到漿料；球磨機(jī)磨介與混合料的重量比為2.5:1。
[0028](3)最后將料楽進(jìn)彳丁噴霧造粒，制得造粒粉體即可。
[0029]其中，釔穩(wěn)定的氧化鋯熟料的制備方法為:3mol %釔穩(wěn)定的氧化鋯經(jīng)1500°C煅燒，煅燒時(shí)間3h，再粉碎、過篩，得到6000目?12500目的粉體。
[0030]實(shí)施例二
[0031]一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體，按重量份數(shù)比包括下列組分制成:A料100份、PVA 3.5份、阿拉伯膠0.1份、甘油0.1份及去離子水123份；所述A料按重量份數(shù)比包括下列組分:釔穩(wěn)定的氧化鋯83份、釔穩(wěn)定的氧化鋯熟料10份、鋁釩土 0.5份、氧化鋁0.5份、氧化鎂0.2份及氧化鈣0.01份。
[0032]所述紀(jì)穩(wěn)定的氧化錯(cuò)為3mol %紀(jì)穩(wěn)定的氧化錯(cuò)，所述紀(jì)穩(wěn)定的氧化錯(cuò)熟料為3mol %紀(jì)穩(wěn)定的氧化錯(cuò)熟料。
[0033]所述鋁釩土的粒度為8000目。
[0034]上述一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體的制備方法，按以下步驟進(jìn)行:
[0035](I)取釔穩(wěn)定的氧化鋯、釔穩(wěn)定的氧化鋯熟料、鋁釩土、氧化鋁、氧化鎂、氧化鈣混合均勻，得到A料；
[0036](2)將A料、PVA、阿拉伯膠、甘油用去離子水混合得到混合料，將混合料加入球磨機(jī)中球磨12小時(shí)得到漿料；球磨機(jī)磨介與混合料的重量比為2.5:1。
[0037](3)最后將料楽進(jìn)彳丁噴霧造粒，制得造粒粉體即可。
[0038]其中，釔穩(wěn)定的氧化鋯熟料的制備方法為:3mol%釔穩(wěn)定的氧化鋯粉經(jīng)1500°C煅燒，煅燒時(shí)間3h，再粉碎、過篩，得到6000目?12500目的粉體。
[0039]實(shí)施例三
[0040]一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體，按重量份數(shù)比包括下列組分制成:A料100份、PVA 0.1份、阿拉伯膠2份、甘油1.5份及去離子水130份；所述A料按重量份數(shù)比包括下列組分:釔穩(wěn)定的氧化鋯75份、釔穩(wěn)定的氧化鋯熟料40份、鋁釩土 8份、氧化鋁0.1份、氧化鎂0.03份及氧化媽0.25份。
[0041]所述紀(jì)穩(wěn)定的氧化錯(cuò)為3mol %紀(jì)穩(wěn)定的氧化錯(cuò)，所述紀(jì)穩(wěn)定的氧化錯(cuò)熟料為3mol %紀(jì)穩(wěn)定的氧化錯(cuò)熟料。
[0042]所述鋁釩土的粒度為9000目。
[0043]上述一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體的制備方法，按以下步驟進(jìn)行:
[0044](I)取釔穩(wěn)定的氧化鋯、釔穩(wěn)定的氧化鋯熟料、鋁釩土、氧化鋁、氧化鎂、氧化鈣混合均勻，得到A料；
[0045](2)將A料、PVA、阿拉伯膠、甘油用去離子水混合得到混合料，將混合料加入球磨機(jī)中球磨38小時(shí)得到漿料；球磨機(jī)磨介與混合料的重量比為2.5:1。
[0046](3)最后將料楽進(jìn)彳丁噴霧造粒，制得造粒粉體即可。
[0047]其中，釔穩(wěn)定的氧化鋯熟料的制備方法為:3mol%釔穩(wěn)定的氧化鋯粉經(jīng)1500°C煅燒，煅燒時(shí)間3h，再粉碎、過篩，得到6000目?12500目的粉體。
[0048]實(shí)驗(yàn):
[0049]將實(shí)施例一、二及三得到的原料粉體分別按本領(lǐng)域常規(guī)方法制成陶瓷件，另取市面上普通氧化鋯陶瓷件進(jìn)行對比試驗(yàn)。
[0050]利用GB/T3810.6-2006檢測標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測。檢測結(jié)果顯示，普通氧化鋯陶瓷件的耐磨性為:磨損體積(mm3) ^ 3，實(shí)施例一、二及三得到的原料粉體制成的氧化鋯陶瓷件的耐磨性為磨損體積(_3) ( 2。
[0051]檢測結(jié)果表明，本發(fā)明原料粉體制成的氧化鋯陶瓷件的耐磨性有很大的提高。
[0052]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體，其特征是:按重量份數(shù)比包括下列組分制成:A料100份、PVA 0.5?3.5份、阿拉伯膠0.1?2份、甘油0.1?1.5份及去離子水123 ?130 份； 所述A料按重量份數(shù)比包括下列組分:釔穩(wěn)定的氧化鋯50?83份、釔穩(wěn)定的氧化鋯熟料5?40份、鋁釩土 0.5?8份、氧化鋁0.1?0.5份、氧化鎂0.03?0.2份及氧化鈣0.01 ?0.25 份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體，其特征是:按重量份數(shù)比包括下列組分制成:A料100份、PVA 2份、阿拉伯膠I份、甘油0.6份及去離子水125份； 所述A料按重量份數(shù)比包括下列組分:釔穩(wěn)定的氧化鋯75份、釔穩(wěn)定的氧化鋯熟料21份、鋁釩土 3.5份、氧化鋁0.35份、氧化鎂0.15份及氧化鈣0.1份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體，其特征是:所述釔穩(wěn)定的氧化鋯熟料為3mol %釔穩(wěn)定的氧化鋯熟料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體，其特征是:所述鋁釩土的粒度為8000?10000目。
5.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體的制備方法，其特征是:按以下步驟進(jìn)行: (1)取釔穩(wěn)定的氧化鋯、釔穩(wěn)定的氧化鋯熟料、鋁釩土、氧化鋁、氧化鎂、氧化鈣混合均勻，得到A料； (2)將A料、PVA、阿拉伯膠、甘油用去離子水混合得到混合料，將混合料加入球磨機(jī)中球磨12?38小時(shí)得到漿料； (3)最后將料漿進(jìn)行噴霧造粒，制得造粒粉體即可。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體的制備方法，其特征是:釔穩(wěn)定的氧化鋯熟料的制備方法為:3mol%釔穩(wěn)定的氧化鋯經(jīng)1500°C煅燒3h，再粉碎、過篩，得到6000?12500目的粉體。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體的制備方法，其特征是:步驟(2)中，球磨機(jī)磨介與混合料的重量比為2.5:1。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高耐磨氧化鋯陶瓷件的原料粉體及其制備方法，該原料粉體按重量份數(shù)比包括下列組分制成：A料100份、PVA0.5～3.5份、阿拉伯膠0.1～2份、甘油0.1～1.5份及去離子水123～130份；所述A料按重量份數(shù)比包括下列組分：釔穩(wěn)定的氧化鋯50～83份、釔穩(wěn)定的氧化鋯熟料5～40份、鋁釩土0.5～8份、氧化鋁0.1～0.5份、氧化鎂0.03～0.2份及氧化鈣0.01～0.25份。本發(fā)明原料粉體，耐磨性高、硬度高、耐腐蝕。用本發(fā)明原料粉體制成的陶瓷件耐磨性高，有利于使用的連續(xù)性和持久性，可廣泛應(yīng)用于要求耐磨性高的陶瓷設(shè)備或工具。
【IPC分類】C04B35-632, C04B35-48, C04B35-626
【公開號(hào)】CN104591745
【申請?zhí)枴緾N201510052342
【發(fā)明人】鄭煒, 徐衛(wèi)東
【申請人】廈門勝中流體控制技術(shù)有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年2月2日