[发明专利]适于喷砂的陶瓷珠的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷珠的制造方法，且特别是关于一种适于喷砂的陶瓷珠的制造方法。

背景技术

喷砂是一种金属和塑胶工件表面处理常用的工艺，将喷砂介质喷射到各种工件上，可以起到消除内应力、强化、美观表面等作用。玻璃珠和不锈钢珠是目前应用较为广泛的传统喷丸。玻璃珠原料造价低廉、制作工艺简单，但是比重轻、韧性差、容易破碎，使用时会产生很大粉尘，而且因为比重轻造成喷射力量不够。不锈钢珠由于工艺的原因，粒径不能做得很小，而且因为比重过大的原因，容易对工件表面造成损伤。

随着超细粉体的开发、研究和生产，采用超细粉体制成的陶瓷珠开始应用于研磨和喷砂领域。超细粉体是指尺度介于分子、原子与块状材料之间，通常泛指1～100nm范围内的微小固体颗粒。随着物质的超细化，其表面电子结构和晶体结构发生了变化，产生了块状材料不具备的表面效应、小尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效应，从而使超细粉体与常规颗粒材料相比具有一系列优异的物理、化学性质。相较传统的玻璃珠和不锈钢珠，陶瓷珠具有很多独特性能，如高耐磨性、比重适中。

陶瓷珠通常采用烧结或电熔的工艺制造。烧结陶瓷珠晶粒细小、强度高且制造成本低，但是其表面较为粗糙，因此现有的烧结陶瓷珠只用于研磨。

表面光洁度的等级有14个，即1-14。适合金属、塑胶表面喷砂处理的陶瓷珠表面光洁度要求较高，暗光泽面效果表面光洁度要达到10，亮光泽面效果表面光洁度要达到11，而哑光泽面效果的表面光洁度介于二者之间。

采用电熔工艺可以制造出适于金属、塑胶表面喷砂处理的陶瓷珠，其生产方法为将原料混合后制成熔融的液体，然后高处倒下，经风吹自然形成表面光洁度为▽11-▽12的陶瓷珠，最后经过筛选，得到直径为Ф0.04～Ф0.25mm的陶瓷珠。但是风吹形成的陶瓷珠的直径非常不稳定，只有小部分（大概10～15%）符合要求，因此产能非常低，成本很高，而且风吹成型的工艺对环境造成很大的污染。另外，该工艺难以调整陶瓷珠的表面光洁度，只能得到亮光泽面的陶瓷珠，不适用于加工要求暗光泽面或哑光泽面效果的工件。

发明内容

本发明提供一种适于喷砂的陶瓷珠的制造方法，其具有环保、产能高、成本低的优点，并且可以根据需要调整陶瓷珠的表面光洁度。

为达上述优点，本发明提供一种适于喷砂的陶瓷珠的制造方法，其步骤包括：将原料混合；制得超细粉体，粉体粒度＜2μm；滚动成型制得预设直径范围的陶瓷珠；烧结陶瓷珠，然后自然冷却；陶瓷珠抛光；研磨制得适于喷砂的陶瓷珠。

在本发明的一个实施例中，所述“研磨制得适于喷砂的陶瓷珠”的步骤中，将陶瓷珠放进研磨机，根据陶瓷珠表面效果的要求，设定研磨转速和研磨时间。

在本发明的一个实施例中，所述“制得超细粉体”的步骤中，采用湿法球磨的方法将原料球磨至粒度＜2μm，出磨然后通过喷雾干燥制得超细粉体。

在本发明的一个实施例中，所述“滚动成型制得预设直径范围的陶瓷珠”的步骤中，将超细粉体和水按比例放入成珠机搅拌，过筛，制得粒径为0.01-1mm的种珠，向滚动成珠机中加入种珠，按照超细粉体与水重量比向滚动成珠机内连续加料，滚动过程中不断检测成珠的直径，根据要求制得预设直径范围的陶瓷珠。

在本发明的一个实施例中，所述“烧结陶瓷珠，然后自然冷却”的步骤中，将陶瓷珠放进窑炉内，以40～60℃/h（摄氏度/小时）的速度从常温升至250～350℃；然后以75～85℃/h的速度升温至1100～1300℃，保温1小时；之后以85～100℃/h的速度升温至1400℃～1500℃，保温2小时，自然降温至250～350℃，然后出窑。

在本发明的一个实施例中，所述原料含有5-55%的ZrO₂、3-50%的Al₂O₃、10-45%的SiO₂、2-5%的MgO，其中含量为质量百分比含量。

在本发明的一个实施例中，所述原料由锆英砂、氧化锆粉、氧化镁、混合稀土、高岭土及/或工业氧化铝粉组成。

相较现有技术，本发明的适于喷砂的陶瓷珠的制造方法采用产能高、成本低的制造用于研磨的陶瓷珠的工艺，再经过研磨制得适合喷砂的陶瓷珠，其通过简单的工艺将适于研磨的陶瓷珠加工成适合喷砂的陶瓷珠，提高产能、降低成本的同时，也减少对环境的污染。而且通过控制研磨的时间和转速，可以制得不同表面光洁度的陶瓷珠，从而适于制造亮光泽面、哑光泽面和暗光泽面的陶瓷珠。