一種高耐磨性陶瓷及其制備方法
【專利摘要】一種高耐磨性陶瓷，由下列重量份的原料制成：透鋰長石12-15、正硅酸乙酯3-4、SiC微粉78-82、碳纖維4-5、煤矸石5-7、磷酸鈣3-4、磷酸鎂2-3、去離子水適量、乙醇適量、助劑4-6；本發(fā)明的陶瓷使用了SiC、磷酸鈣、磷酸鎂、碳纖維，使得陶瓷耐磨性極高，而且韌性好，不易破碎，耐振動，耐熱性好，使用壽命長；通過使用本發(fā)明的助劑，能夠增加陶瓷的表面光滑性、耐磨性和耐熱性。
【專利說明】 一種高耐磨性陶瓷及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及陶瓷材料領(lǐng)域，尤其涉及一種高耐磨性陶瓷及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前通道、管道用的材料有鋁合金材料、陶瓷等，鋁合金材料耐磨性差，槽道容易消失，要經(jīng)常更換，成本高；目前所用的陶瓷材料脆性大，耐磨性不太高，不耐冷熱刺激，耐酸堿性差，因此需要研究耐磨性好，硬度高，韌性好，耐震動，耐熱，耐腐蝕等性能優(yōu)異的陶瓷材料，以降低成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種高耐磨性陶瓷及其制備方法，該陶瓷耐磨性極高，而且韌性好，不易破碎，耐振動，耐熱性好，使用壽命長。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種高耐磨性陶瓷，其特征在于由下列重量份的原料制成:透鋰長石12-15、正硅酸乙酯3-431(:微粉78-82、碳纖維4-5、煤矸石5-7、磷酸鈣3-4、磷酸鎂2-3、去離子水適量、乙醇適量、助劑4-6 ；
所述助劑由下列重量份的原料制成:高嶺土 3-4、稀土 1-2、四鹽基鉻酸鋅0.3-0.4、納米氮化硅0.8-1.2、納米硼纖維0.6-0.9、納米碳0.3-0.4、硅烷偶聯(lián)劑1^-550 0.6-0.8、聚乙二醇0.3-0.4、水7-11 ；制備方法為:將聚乙二醇加入水中，攪拌均勻，加入高嶺土，攪拌20-30分鐘，再加入一半重量份的硅烷偶聯(lián)劑吐-550，攪拌10-15分鐘，再加入稀土，攪拌反應20-30分鐘，再加入剩余重量份的硅烷偶聯(lián)劑1^-550，攪拌10-15分鐘，再加入其他剩余成分，攪拌反應20-30分鐘，超聲分散6-8分鐘，過濾，烘干，粉碎，過40目篩，在氮氣氛圍下，1380-14401下煅燒2-3個小時，粉碎，過40目篩，即得。
[0005]所述高耐磨性陶瓷的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(1)將透鋰長石、煤矸石混合，球磨，過200目篩，加入0.6-0.8倍重量份的乙醇，送入球磨機中球磨24-27個小時，得到球磨料；
(2)將第(1)步得到的球磨料粉碎，在氮氣氛圍下，850-9001下煅燒2-3個小時，取出粉碎，過50目篩，得到顆粒；
(3)取30-40重量份的乙醇，加入正硅酸乙酯，攪拌至溶解，加入磷酸鈣、磷酸鎂，攪拌得到混合物料，將31(:微粉邊翻騰攪拌邊噴入混合物料，加熱至70-801，持續(xù)翻騰攪拌至乙醇完全蒸發(fā)，粉碎，過50目篩，得到顆粒；
(4)將第(2)步和第(3)步得到的顆粒與其他剩余成分混合，按料:球:水=1:1.4:0.7，球磨24-30個小時，造型，在氮氣氛圍中，700-8001下預燒1.5-2個小時，再在1680-17201下煅燒4-5個小時，即得。
[0006]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的陶瓷使用了 310、磷酸鈣、磷酸鎂、碳纖維，使得陶瓷耐磨性極高，而且韌性好，不易破碎，耐振動，耐熱性好，使用壽命長；通過使用本發(fā)明的助劑，能夠增加陶瓷的表面光滑性、耐磨性和耐熱性。

【具體實施方式】
[0007]一種高耐磨性陶瓷，由下列重量份(公斤)的原料制成:透鋰長石14、正硅酸乙酯3.5、SiC微粉79、碳纖維4.5、煤矸石6、磷酸鈣3.6、磷酸鎂2.5、去離子水適量、乙醇適量、助劑5 ；
所述助劑由下列重量份(公斤)的原料制成:高嶺土 3.5、稀土 1.5、四鹽基鉻酸鋅0.3、納米氮化娃1、納米硼纖維0.7、納米碳0.3、娃燒偶聯(lián)劑kh-550 0.7、聚乙二醇0.3、水8 ;制備方法為:將聚乙二醇加入水中，攪拌均勻，加入高嶺土，攪拌25分鐘，再加入一半重量份的硅烷偶聯(lián)劑kh-550，攪拌13分鐘，再加入稀土，攪拌反應25分鐘，再加入剩余重量份的硅烷偶聯(lián)劑kh-550，攪拌13分鐘，再加入其他剩余成分，攪拌反應25分鐘，超聲分散7分鐘，過濾，烘干，粉碎，過40目篩，在氮氣氛圍下，1400°C下煅燒2.5個小時，粉碎，過40目篩，即得。
[0008]所述高耐磨性陶瓷的制備方法，包括以下步驟:
(1)將透鋰長石、煤矸石混合，球磨，過200目篩，加入0.7倍重量份的乙醇，送入球磨機中球磨26個小時,得到球磨料；
(2)將第(I)步得到的球磨料粉碎，在氮氣氛圍下，880°C下煅燒2.5個小時，取出粉碎，過50目篩，得到顆粒；
(3)取35重量份的乙醇，加入正硅酸乙酯，攪拌至溶解，加入磷酸鈣、磷酸鎂，攪拌得到混合物料，將SiC微粉邊翻騰攪拌邊噴入混合物料，加熱至75°C，持續(xù)翻騰攪拌至乙醇完全蒸發(fā)，粉碎，過50目篩，得到顆粒；
(4)將第(2)步和第(3)步得到的顆粒與其他剩余成分混合,按料:球:水=1:1.4:0.7,球磨27個小時，造型，在氮氣氛圍中，750°C下預燒1.8個小時，再在1700°C下煅燒4.5個小時，即得。
[0009]實驗數(shù)據(jù):
該實施例陶瓷的維氏硬度為89GPa，抗彎強度為llOOMPa，斷裂韌性為12MPa.m1/2。
【權(quán)利要求】
1.一種高耐磨性陶瓷，其特征在于由下列重量份的原料制成:透鋰長石12-15、正硅酸乙酯3-4、SiC微粉78-82、碳纖維4_5、煤矸石5_7、磷酸鈣3_4、磷酸鎂2_3、去離子水適量、乙醇適量、助劑4-6 ； 所述助劑由下列重量份的原料制成:高嶺土 3-4、稀土 1-2、四鹽基鉻酸鋅0.3-0.4、納米氮化硅0.8-1.2、納米硼纖維0.6-0.9、納米碳0.3-0.4、硅烷偶聯(lián)劑kh-550 0.6-0.8、聚乙二醇0.3-0.4、水7-11 ;制備方法為:將聚乙二醇加入水中，攪拌均勻，加入高嶺土，攪拌20-30分鐘，再加入一半重量份的硅烷偶聯(lián)劑kh-550，攪拌10-15分鐘，再加入稀土，攪拌反應20-30分鐘，再加入剩余重量份的硅烷偶聯(lián)劑kh-550，攪拌10-15分鐘，再加入其他剩余成分，攪拌反應20-30分鐘，超聲分散6-8分鐘，過濾，烘干，粉碎，過40目篩，在氮氣氛圍下，1380-1440°C下煅燒2-3個小時，粉碎，過40目篩，即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高耐磨性陶瓷的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將透鋰長石、煤矸石混合，球磨，過200目篩，加入0.6-0.8倍重量份的乙醇，送入球磨機中球磨24-27個小時,得到球磨料； (2)將第(I)步得到的球磨料粉碎，在氮氣氛圍下，850-900°C下煅燒2-3個小時，取出粉碎，過50目篩，得到顆粒； (3)取30-40重量份的乙醇，加入正硅酸乙酯，攪拌至溶解，加入磷酸鈣、磷酸鎂，攪拌得到混合物料，將SiC微粉邊翻騰攪拌邊噴入混合物料，加熱至70-80°C，持續(xù)翻騰攪拌至乙醇完全蒸發(fā)，粉碎，過50目篩，得到顆粒； (4)將第(2)步和第(3)步得到的顆粒與其他剩余成分混合,按料:球:水=1:1.4:0.7,球磨24-30個小時，造型，在氮氣氛圍中，700-800°C下預燒1.5-2個小時，再在1680_1720°C下煅燒4-5個小時，即得。
【文檔編號】C04B35/80GK104387077SQ201410590784
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】夏建國 申請人:安徽省皖捷液壓科技有限公司