本發(fā)明涉及一種陶瓷微珠研磨介質(zhì)的制備方法，屬于陶瓷成型
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：陶瓷研磨介質(zhì)具備的機(jī)械強(qiáng)度大、硬度高、密度大、高溫性能好、對(duì)物料無(wú)污染、耐酸堿腐蝕能力強(qiáng)，耐磨性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)使其在研磨介質(zhì)領(lǐng)域中占有非常重要的一席之地，被廣泛應(yīng)用于礦產(chǎn)、化工、涂料油漆、機(jī)械電子等相關(guān)的精細(xì)加工領(lǐng)域。在我國(guó)目前的市面上，陶瓷微珠主要包括氧化鋁、氧化鋯、碳化硅、氮化硅等品種，其中以zro2瓷球和高鋁瓷球（75～95％al2o3）為市場(chǎng)主要供求對(duì)象。但是zro2和al2o3價(jià)格昂貴，制造成本高，不具市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。于是開(kāi)發(fā)al2o3含量≤60％的中鋁瓷，因其生產(chǎn)工藝成熟、生產(chǎn)線投資小、產(chǎn)品性價(jià)比高，而成為當(dāng)今礦產(chǎn)、粉體加工行業(yè)的主流用品，用量最大，用途甚廣。但目前的原料配方所用的是al2o3原料，其成本較高，若采用其他原料則制得的中鋁瓷微珠研磨介質(zhì)的耐磨性不高和硬度較低，在研磨過(guò)程中易開(kāi)裂，限制了陶瓷微珠的使用范圍。為此，迫切需要一種耐磨性能好，硬度高的陶瓷微珠研磨介質(zhì)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)傳統(tǒng)的陶瓷微珠研磨介質(zhì)耐磨性能和硬度較低，在研磨過(guò)程中易開(kāi)裂的問(wèn)題，提供了一種陶瓷微珠研磨介質(zhì)的制備方法。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：（1）按重量份數(shù)計(jì)，選取20～30份高嶺土、5～8份碳化硅、10～15份灰鈣土、5～10份長(zhǎng)石砂巖、3～5份氧化鋯、1～3份白云母、1～3份蛇紋石和1～3份砂礫石，混合后加入球磨機(jī)中，球磨后出料，得混合粉末；（2）按重量份數(shù)計(jì)，選取100～120份混合粉末、50～60份水、3～5份表面活性劑、1～3份分散劑和2～4份羧甲基纖維素，攪拌混合后加入球磨機(jī)中，球磨后出料得漿料；（3）向漿料中分別加入雞蛋蛋清和蔗糖，混合后以2000～3000r/min轉(zhuǎn)速攪拌3～5min，攪拌后得帶泡漿料；（4）將帶泡漿料放入成球機(jī)中，制備得陶瓷微珠坯體，將陶瓷微珠坯體放入窯爐中，以1～3℃/min升溫速率升溫至1400～1500℃，燒制后得空心陶瓷微珠，將空心陶瓷微珠置于陶瓷打磨機(jī)中打磨30～60s，得表面粗糙空心微球；（5）按質(zhì)量百分比計(jì)，選取12～16%fe、8.0～13.2%mn、8.3～9.8%mo、2～12%cu、7～12%sb、12～18%zn、7～12%al，其余的為cr，混合后放入石墨粘土坩堝中，再把坩堝放入電阻爐中，在高純氬氣的氣氛下加熱至1850～2000℃熔融，保溫熔融10～20min，得混合金屬液體，將表面粗糙空心微球放入混合金屬液中浸泡1～3s后立即取出，自然冷卻至室溫后，放入烘箱中干燥，得干燥物后放入拋光機(jī)中，拋光后即可得到陶瓷微珠研磨介質(zhì)。步驟（1）中所述的混合粉末的粒徑為5～10μm。步驟（2）中所述的表面活性劑為聚乙二醇月桂酸酯、椰油基羥乙基磺酸鈉、十二醇聚氧乙烯醚硫酸鈉中的一種或多種。步驟（2）中所述的分散劑為聚乙烯吡咯烷酮、磷酸酯、聚乙烯醇中的一種或多種。步驟（3）中所述的雞蛋蛋清的質(zhì)量為漿料質(zhì)量2～4%，蔗糖質(zhì)量為漿料質(zhì)量1～3%。步驟（4）中所述的燒制時(shí)間為40～50min。本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：（1）本發(fā)明使用高嶺土、碳化硅、灰鈣土、長(zhǎng)石砂巖、氧化鋯等物質(zhì)球磨后得混合粉末，并作為陶瓷微珠介質(zhì)的原料，一方面可以大量消耗礦石積存、合理利用資源，另一方面制備出的微珠內(nèi)部是由單個(gè)或多個(gè)微孔組成，再將混合粉末、水、分散劑和表面活性劑等混合后得漿料，并在漿料中加入蛋清和蔗糖，蛋清和蔗糖作為發(fā)泡劑，可制備出質(zhì)輕且具有一定強(qiáng)度的空心微珠多孔陶瓷材料，并且在燒制時(shí)蛋清和蔗糖可以去除，對(duì)多孔陶瓷微珠的性能無(wú)影響；（2）本發(fā)明將鐵、錳、鈷等金屬元素熔融后得混合金屬液，將多孔陶瓷浸入金屬混合液中，金屬混合液可進(jìn)入多孔陶瓷孔隙中，可以有效提高陶瓷微珠研磨介質(zhì)耐磨性能和硬度，在研磨過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生開(kāi)裂，降低陶瓷微珠研磨介質(zhì)的磨損率。具體實(shí)施方式按重量份數(shù)計(jì)，選取20～30份高嶺土、5～8份碳化硅、10～15份灰鈣土、5～10份長(zhǎng)石砂巖、3～5份氧化鋯、1～3份白云母、1～3份蛇紋石和1～3份砂礫石，混合后加入球磨機(jī)中，球磨后出料，得混合粉末，混合粉末的粒徑為5～10μm；按重量份數(shù)計(jì)，選取100～120份混合粉末、50～60份水、3～5份表面活性劑、1～3份分散劑和2～4份羧甲基纖維素，攪拌混合后加入球磨機(jī)中，球磨3～5h后出料得漿料；向漿料中分別加入漿料質(zhì)量2～4%雞蛋蛋清和漿料質(zhì)量1～3%蔗糖，混合后以2000～3000r/min轉(zhuǎn)速攪拌3～5min，攪拌后得帶泡漿料；將帶泡漿料放入成球機(jī)中，制備得陶瓷微珠坯體，將陶瓷微珠坯體放入窯爐中，以1～3℃/min升溫速率升溫至1400～1500℃，燒制40～50min后得空心陶瓷微珠，將空心陶瓷微珠置于陶瓷打磨機(jī)中打磨30～60s，得表面粗糙空心微球；按質(zhì)量百分比計(jì)，選取12～16%fe、8.0～13.2%mn、8.3～9.8%mo、2～12%cu、7～12%sb、12～18%zn、7～12%al，其余的為cr，混合后放入石墨粘土坩堝中，再把坩堝放入電阻爐中，在高純氬氣的氣氛下加熱至1850～2000℃熔融，保溫熔融10～20min，得混合金屬液體，將表面粗糙空心微球放入混合金屬液中浸泡1～3s后立即取出，自然冷卻至室溫后，放入烘箱中，升溫至100～120℃，干燥8～10h，得干燥物后放入拋光機(jī)中，拋光后即可得到陶瓷微珠研磨介質(zhì)。所述的表面活性劑為聚乙二醇月桂酸酯、椰油基羥乙基磺酸鈉、十二醇聚氧乙烯醚硫酸鈉中的一種或多種。所述的分散劑為聚乙烯吡咯烷酮、磷酸酯、聚乙烯醇中的一種或多種。實(shí)例1按重量份數(shù)計(jì)，選取30份高嶺土、8份碳化硅、15份灰鈣土、10份長(zhǎng)石砂巖、5份氧化鋯、3份白云母、3份蛇紋石和3份砂礫石，混合后加入球磨機(jī)中，球磨后出料，得混合粉末，混合粉末的粒徑為10μm；按重量份數(shù)計(jì)，選取120份混合粉末、60份水、5份聚乙二醇月桂酸酯、3份聚乙烯吡咯烷酮和4份羧甲基纖維素，攪拌混合后加入球磨機(jī)中，球磨5h后出料得漿料；向漿料中分別加入漿料質(zhì)量4%雞蛋蛋清和漿料質(zhì)量3%蔗糖，混合后以3000r/min轉(zhuǎn)速攪拌5min，攪拌后得帶泡漿料；將帶泡漿料放入成球機(jī)中，制備得陶瓷微珠坯體，將陶瓷微珠坯體放入窯爐中，以3℃/min升溫速率升溫至1500℃，燒制50min后得空心陶瓷微珠，將空心陶瓷微珠置于陶瓷打磨機(jī)中打磨60s，得表面粗糙空心微球；按質(zhì)量百分比計(jì)，選取16%fe、13.2%mn、9.8%mo、12%cu、12%sb、18%zn、12%al，其余的為cr，混合后放入石墨粘土坩堝中，再把坩堝放入電阻爐中，在高純氬氣的氣氛下加熱至2000℃熔融，保溫熔融20min，得混合金屬液體，將表面粗糙空心微球放入混合金屬液中浸泡3s后立即取出，自然冷卻至室溫后，放入烘箱中，升溫至120℃，干燥10h，得干燥物后放入拋光機(jī)中，拋光后即可得到陶瓷微珠研磨介質(zhì)。實(shí)例2按重量份數(shù)計(jì)，選取20份高嶺土、5份碳化硅、10份灰鈣土、5份長(zhǎng)石砂巖、3份氧化鋯、1份白云母、1份蛇紋石和1份砂礫石，混合后加入球磨機(jī)中，球磨后出料，得混合粉末，混合粉末的粒徑為10μm；按重量份數(shù)計(jì)，選取120份混合粉末、60份水、5份椰油基羥乙基磺酸鈉、3份磷酸酯和4份羧甲基纖維素，攪拌混合后加入球磨機(jī)中，球磨5h后出料得漿料；向漿料中分別加入漿料質(zhì)量4%雞蛋蛋清和漿料質(zhì)量3%蔗糖，混合后以3000r/min轉(zhuǎn)速攪拌5min，攪拌后得帶泡漿料；將帶泡漿料放入成球機(jī)中，制備得陶瓷微珠坯體，將陶瓷微珠坯體放入窯爐中，以3℃/min升溫速率升溫至1500℃，燒制50min后得空心陶瓷微珠，將空心陶瓷微珠置于陶瓷打磨機(jī)中打磨60s，得表面粗糙空心微球；按質(zhì)量百分比計(jì)，選取16%fe、13.2%mn、9.8%mo、12%cu、12%sb、18%zn、12%al，其余的為cr，混合后放入石墨粘土坩堝中，再把坩堝放入電阻爐中，在高純氬氣的氣氛下加熱至2000℃熔融，保溫熔融20min，得混合金屬液體，將表面粗糙空心微球放入混合金屬液中浸泡3s后立即取出，自然冷卻至室溫后，放入烘箱中，升溫至120℃，干燥10h，得干燥物后放入拋光機(jī)中，拋光后即可得到陶瓷微珠研磨介質(zhì)。實(shí)例3按重量份數(shù)計(jì)，選取25份高嶺土、7份碳化硅、12份灰鈣土、7份長(zhǎng)石砂巖、4份氧化鋯、2份白云母、2份蛇紋石和2份砂礫石，混合后加入球磨機(jī)中，球磨后出料，得混合粉末，混合粉末的粒徑為7μm；按重量份數(shù)計(jì)，選取110份混合粉末、55份水、4份十二醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、2份聚乙烯醇和3份羧甲基纖維素，攪拌混合后加入球磨機(jī)中，球磨4h后出料得漿料；向漿料中分別加入漿料質(zhì)量3%雞蛋蛋清和漿料質(zhì)量2%蔗糖，混合后以2500r/min轉(zhuǎn)速攪拌4min，攪拌后得帶泡漿料；將帶泡漿料放入成球機(jī)中，制備得陶瓷微珠坯體，將陶瓷微珠坯體放入窯爐中，以2℃/min升溫速率升溫至1450℃，燒制45min后得空心陶瓷微珠，將空心陶瓷微珠置于陶瓷打磨機(jī)中打磨40s，得表面粗糙空心微球；按質(zhì)量百分比計(jì)，選取15%fe、11.8%mn、9.6%mo、10%cu、8%sb、16%zn、10%al，其余的為cr，混合后放入石墨粘土坩堝中，再把坩堝放入電阻爐中，在高純氬氣的氣氛下加熱至1950℃熔融，保溫熔融15min，得混合金屬液體，將表面粗糙空心微球放入混合金屬液中浸泡2s后立即取出，自然冷卻至室溫后，放入烘箱中，升溫至110℃，干燥9h，得干燥物后放入拋光機(jī)中，拋光后即可得到陶瓷微珠研磨介質(zhì)。對(duì)照例：上海某納米材料有限公司生產(chǎn)的陶瓷微珠。將實(shí)例及對(duì)照例的陶瓷微珠進(jìn)行檢測(cè)，具體檢測(cè)如下：（1）體積密度測(cè)試：用阿基米德排水法對(duì)陶瓷微珠進(jìn)行體積密度測(cè)試。（2）硬度測(cè)試：使用小負(fù)荷維氏硬度計(jì)測(cè)量陶瓷微珠的維氏硬度。（3）磨損率測(cè)試：用砂磨機(jī)作為測(cè)試儀器，稱取300g陶瓷微珠將其清洗干凈后干燥直至恒重，再稱取300g碳化硅微粉并加入400g水作為研磨環(huán)境，砂磨機(jī)轉(zhuǎn)速為3000r/min，研磨15h后，取出陶瓷微珠洗凈烘干直至質(zhì)量恒定。磨損率計(jì)算公式g0為磨損前陶瓷微珠的質(zhì)量；g1為磨損后陶瓷微珠的質(zhì)量；t為磨損的測(cè)試時(shí)間。具體檢測(cè)結(jié)果如表1。表1項(xiàng)目實(shí)例1實(shí)例2實(shí)例3對(duì)照例體積密度（g/cm3）3.012.983.082.80維氏硬度（hv10）1460147014751320磨損率（g/kg·h）0.280.300.310.95由表1可知，本發(fā)明制備的陶瓷微珠硬度高，磨損率低，具有較好的耐磨性能。當(dāng)前第1頁(yè)12