一種基于凝膠注模工藝的氧化物陶瓷微珠生坯的成型裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種成型裝置，特別是涉及一種基于凝膠注模工藝的制備氧化物陶瓷微珠生坯的成型裝置，屬于高性能陶瓷制備裝置技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]氧化物陶瓷，如氧化鋯、氧化鋁等，屬于高性能陶瓷，具有良好的力學(xué)性能，硬度高，耐磨損，且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，因而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。其中氧化鋯陶瓷微珠被公認(rèn)為是研磨工藝中最好的研磨介質(zhì)之一。在超細(xì)研磨工藝中，氧化鋯微珠的直徑?jīng)Q定了被研磨顆粒的極限尺寸，并且作為研磨介質(zhì)的氧化鋯微珠常常是具有一定的顆粒級(jí)配的。因此如何制備出球形度好，球徑連續(xù)可控，可連續(xù)大量生產(chǎn)的氧化鋯陶瓷微珠顯得尤為重要。
[0003]目前已經(jīng)發(fā)展的陶瓷微珠成型方法有滾動(dòng)法，機(jī)械壓制法，溶膠凝膠法，凝膠注模成型等。不同方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，其中凝膠注模成型的優(yōu)點(diǎn)是制備的微珠生坯強(qiáng)度高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、易操作的基于凝膠注模工藝的制備氧化物陶瓷微珠生坯的成型裝置，實(shí)現(xiàn)氧化物陶瓷微珠的連續(xù)、大量生產(chǎn)，且微珠固含量高、球形度好，球徑連續(xù)可控。
[0005]本發(fā)明采用凝膠注模成型，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、易操作；該裝置可實(shí)現(xiàn)一種基于凝膠注模成型方法的氧化物陶瓷微珠生坯制備的新工藝；可實(shí)現(xiàn)氧化物陶瓷微珠的連續(xù)、大量生產(chǎn)，且固含量高、球形度好，球徑連續(xù)可控。
[0006]本發(fā)明目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]—種基于凝膠注模工藝的氧化物陶瓷微珠生坯的成型裝置，包括氧化物漿料儲(chǔ)存裝置、漿料輸送管道、油性介質(zhì)儲(chǔ)存裝置、油性介質(zhì)輸送管道、液流栗、陶瓷微珠生坯收集裝置以及漿料細(xì)化裝置；每一條漿料輸送管道兩端分別與所述氧化物漿料儲(chǔ)存裝置和一條油性介質(zhì)輸送管道相連通，所述油性介質(zhì)輸送管道兩端與兩個(gè)油性介質(zhì)儲(chǔ)存裝置相連通，所述漿料輸送管道和油性介質(zhì)輸送管道中都設(shè)有液流栗，油性介質(zhì)儲(chǔ)存裝置內(nèi)部設(shè)置陶瓷生坯收集裝置；每一條漿料輸送管道與油性介質(zhì)輸送管道連接的一端設(shè)有漿料細(xì)化裝置，漿料細(xì)化裝置的尖端插入所述油性介質(zhì)輸送管道中。
[0008]為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，優(yōu)選地，所述的氧化物漿料儲(chǔ)存裝置中設(shè)有機(jī)械攪摔部件。
[0009]優(yōu)選地，所述的液流栗為恒流栗或蠕動(dòng)栗。
[0010]優(yōu)選地，所述的漿料輸送管道與所述的油性介質(zhì)輸送管道選用直徑為1 -4mm的耐熱高分子透明細(xì)軟管。
[0011]優(yōu)選地，所述漿料細(xì)化裝置為注射器，注射器的內(nèi)徑為0.4 - 0.8_。
[0012]優(yōu)選地，所述陶瓷微珠生坯收集裝置為底部和側(cè)面設(shè)有微孔的容器，微孔的直徑小于氧化物陶瓷微珠生坯的直徑且允許油性介質(zhì)通過，陶瓷微珠生坯收集裝置自由放置在油性介質(zhì)儲(chǔ)存裝置內(nèi)。
[0013]優(yōu)選地，所述油性介質(zhì)輸送管道數(shù)量大于等于2。
[0014]優(yōu)選地，所述漿料輸送管道數(shù)量大于等于2。
[0015]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0016]1)本發(fā)明利用流動(dòng)介質(zhì)剪切力使?jié){料直接分散在表面張力作用下成球并隨介質(zhì)流動(dòng)，因此對(duì)漿料有非常高的利用率和成球效率，并且在微珠生坯在未固化前不會(huì)發(fā)生團(tuán)聚，保持原有尺寸，微珠圓度好。
[0017]2)本發(fā)明能通過流量控制使生產(chǎn)的陶瓷微珠具有一定的級(jí)配，符合實(shí)際應(yīng)用情況；通過管道并聯(lián)，可以實(shí)現(xiàn)陶瓷微珠的連續(xù)化大量生產(chǎn)。
[0018]3)本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，易實(shí)現(xiàn)。
【附圖說明】
[0019]圖1為基于凝膠注模工藝的氧化物陶瓷微珠生坯的成型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為圖1中漿料細(xì)化裝置與油性介質(zhì)輸送管道連接放大示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明；但本發(fā)明的實(shí)施方式不限如此。
[0022]如圖1和2所示，基于凝膠注模工藝的氧化物陶瓷微珠生坯的成型裝置，包括氧化物漿料儲(chǔ)存裝置1、漿料輸送管道2、油性介質(zhì)儲(chǔ)存裝置3、油性介質(zhì)輸送管道4、液流栗5、生坯收集裝置6和漿料細(xì)化裝置7 ;漿料輸送管道2兩端分別與氧化物漿料儲(chǔ)存裝置1和油性介質(zhì)輸送管道4相連通，油性介質(zhì)輸送管道4兩端與兩個(gè)油性介質(zhì)儲(chǔ)存裝置3相連通，漿料輸送管道2和油性介質(zhì)輸送管道4中設(shè)有液流栗5，油性介質(zhì)儲(chǔ)存裝置3內(nèi)部設(shè)置陶瓷生坯收集裝置6 ;氧化物漿料儲(chǔ)存裝置1中設(shè)有機(jī)械攪拌部件8 ;漿料輸送管道2與油性介質(zhì)輸送管道4連接的一端設(shè)有漿料細(xì)化裝置7，漿料細(xì)化裝置7尖端插入所述油性介質(zhì)輸送管道4中。
[0023]液流栗5可選用恒流栗或蠕動(dòng)栗。液流栗5為可以改變液相流速和流動(dòng)方向的裝置。
[0024]漿料輸送管道2與油性介質(zhì)輸送管道4可選用直徑為1 - 4_的耐熱高分子透明細(xì)軟管；油性介質(zhì)輸送管道4數(shù)量大于等于2。
[0025]漿料細(xì)化裝置7為注射器，內(nèi)徑為0.4 - 0.8mm。
[0026]陶瓷微珠生坯收集裝置6為底部和側(cè)面帶有微孔的容器，微孔的直徑小于氧化物陶瓷微珠生坯的直徑且允許油性介質(zhì)通過，陶瓷微珠生坯收集裝置6自由放置在油性介質(zhì)儲(chǔ)存裝置3內(nèi)。
[0027]氧化物漿料儲(chǔ)存裝置1中的氧化物漿料為配置好的粘度符合要求的水性漿料，由液流栗5提供驅(qū)動(dòng)力，經(jīng)漿料輸送管道2、漿料細(xì)化裝置7注入油性介質(zhì)輸送管道4，受油性介質(zhì)輸送管道4中流動(dòng)的油性介質(zhì)的剪切力形成斷續(xù)的微細(xì)漿料，并在隨油性介質(zhì)流動(dòng)的過程中由于水性漿料和油性介質(zhì)之間的表面張力而修復(fù)成球，而后排入處于水浴加熱環(huán)境的含有催化劑的油性介質(zhì)儲(chǔ)存裝置3中，沉入生坯收集裝置6中，在下落過程中受溫度激發(fā)和催化劑的作用而硬化。當(dāng)生坯收集裝置6收集的微珠生坯達(dá)到一定數(shù)量后，可直接通過液流栗5改變油性介質(zhì)輸送管道4中油性介質(zhì)的流動(dòng)方向，使得形成的微珠流向另一邊對(duì)稱設(shè)置的生坯收集裝置6中，如此反復(fù)從而實(shí)現(xiàn)微珠的連續(xù)化生產(chǎn)。也可以設(shè)置漿料輸送管道2和油性介質(zhì)輸送管道4為偶數(shù)條，半數(shù)的油性介質(zhì)輸送管道中介質(zhì)流動(dòng)方向與另一半的方向相反，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)稱設(shè)置的生坯收集裝置6同時(shí)收集。在生產(chǎn)過程中，可通過連續(xù)調(diào)整漿料輸送管道2和油性介質(zhì)輸送管道4的液相流速來調(diào)整微珠的直徑大小。裝置中油性介質(zhì)輸送管道4和漿料輸送管道2可設(shè)置多條，從而實(shí)現(xiàn)微珠的大量生產(chǎn)。
[0028]實(shí)施例1
[0029]將75wt %的氧化鋯粉體、水、高分子預(yù)混液包括0.5wt %的分散劑檸檬酸按，0.2wt%的有機(jī)娃消泡劑，2wt%的單體丙稀酸錢，1.5wt%的交聯(lián)劑N, N’ -亞甲基雙丙稀酰胺，4wt%的過硫酸銨引發(fā)劑制成混合球磨制成氧化鋯漿料后，在氧化物漿料儲(chǔ)存裝置1中攪拌的同時(shí)由設(shè)置在漿料輸送管道2的液流栗5 (恒流栗)驅(qū)動(dòng)流向漿料細(xì)化裝置7，恒流栗轉(zhuǎn)速設(shè)置為6rpm，設(shè)置在油性介質(zhì)輸送管道4的恒流栗轉(zhuǎn)速設(shè)置為40rpm，從漿料細(xì)化裝置7流出的漿料受到較快速度流動(dòng)的油性介質(zhì)的剪切力