[发明专利]超低气孔率氮化硅陶瓷轴承球及其制造方法

权利要求书

1.超低气孔率氮化硅陶瓷轴承球，采用陶瓷球原料制成陶瓷轴承球，所述陶瓷球原料包括氮化硅粉体、氧化铝粉体、助烧剂，其特征在于，所述陶瓷轴承球采用如下重量百分比的陶瓷球原料制成：

氮化硅粉体75%-85%、氧化铝粉体10%-15%、助烧剂5%-10%。

2.根据权利要求1所述的超低气孔率氮化硅陶瓷轴承球，其特征在于，所述陶瓷轴承球采用如下重量百分比的陶瓷球原料制成：氮化硅粉体81%、氧化铝粉体12%、氧化钇粉体7%。

3.超低气孔率氮化硅陶瓷轴承球的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）混合：将陶瓷球原料进行混合均匀，形成混合料；

2）球磨：将步骤1）中的混合料进行球磨，得到0.5μm以下的混合料；

3）干燥：对步骤2）球磨后的混合料进行干燥；

4）压制：对干燥后的混合料，放入模具中进行压制，制成球坯；

5）冷等静压；

6）排胶：通过排胶炉对球坯进行真空排胶；

7）烧结：将球坯放入烧结炉中进行烧结，制成陶瓷轴承球；

8）研磨：对陶瓷轴承球表面进行研磨，制成成品。

4.根据权利要求3所述的超低气孔率氮化硅陶瓷轴承球的制造方法，其特征在于，步骤2）中，采用循环球磨系统对混合料进行球磨，所述循环球磨系统包括一球磨机、一与所述球磨机连接的储料罐，所述储料罐包括两个，分别为第一储料罐、第二储料罐，每个所述储料罐均设有进料口和出料口；

所述球磨机的进料口通过第一进料阀连接所述第一储料罐出料口，所述球磨机的进料口通过第二进料阀连接所述第二储料罐的出料口；

所述球磨机的出料口通过第一出料阀连接所述第一储料罐的进料口、所述球磨机的出料口通过第二出料阀连接所述第二储料罐的进料口。

5.根据权利要求4所述的超低气孔率氮化硅陶瓷轴承球的制造方法，其特征在于，所述球磨机包括球磨机外壳、设置在所述球磨机外壳内的分离盘、与所述分离盘连接的动力机构、进料管、出料管，所述球磨机外壳与所述分离盘之间的密封空间作为球磨腔，所述球磨腔内设磨介球；

所述球磨机外壳的圆周表面设有所述进料管，所述进料管联通所述球磨腔；所述球磨机外壳的一侧侧面设有所述出料管，所述出料管伸入到所述球磨腔内，位于所述分离盘前方；所述出料管中位于球磨腔内的一端设有滤网；

所述球磨机外壳的另一侧侧面设有所述动力机构。

6.根据权利要求5所述的超低气孔率氮化硅陶瓷轴承球的制造方法，其特征在于，所述出料管的一端采用漏漏斗状开口，所述漏漏斗状开口位于所述分离盘前方，所述滤网设置在所述漏漏斗状开口内；

所述分离盘上沿圆周表面均匀设有复数个长条状隔块，所述隔块的设置方向与所述分离盘的轴向相同。

7.根据权利要求3至6中任意一项所述的超低气孔率氮化硅陶瓷轴承球的制造方法，其特征在于，步骤4）中，采用球形模具对干燥后的混合料进行压制，所述球形模具分为中空的上部、中部和下部，所述上部和所述下部结构相同，均呈半圆形；所述中部呈一圆环形；所述中部的内径大于所述上部的直径，所述上部、中部和所述下部依次拼接形成一中间突出的所述球形模具。

8.根据权利要求3所述的超低气孔率氮化硅陶瓷轴承球的制造方法，其特征在于，步骤6）中的排胶炉，包括一用于放置陶瓷球的炉体，所述炉体设有炉门、进气口、排气口，还包括一保温套，所述保温套通过密封装置可拆卸的套设在所述炉体外，所述保温套的内壁上设有加热装置。

9.根据权利要求8所述的超低气孔率氮化硅陶瓷轴承球的制造方法，其特征在于，还包括一排胶罐，所述排胶罐的进气口连接所述炉体的排气口，所述排胶罐还连接一真空泵；

所述排胶罐内设有复数片集胶板，所述集胶板从下往上水平设置在所述排胶罐内；所述集胶板为采用金属丝制成的具有孔隙的金属网；

所述排胶罐的底部设有一罐体加热装置，所述排胶罐的下部设有一出胶口，所述出胶口位于所述集胶板下方；还包括集胶桶，所述集胶桶联通所述出胶口；

还包括一气体罐，所述气体罐通过一充气连接管连接所述炉体的进气口，所述气体罐内的气体采用氮气。

10.根据权利要求8或9所述的超低气孔率氮化硅陶瓷轴承球的制造方法，其特征在于，步骤6）中采用分段保温加热方式对球坯进行排胶：

1）对球坯加热，加热到250℃后，保温1小时；

2）继续加热，加热到350℃后，保温1小时；

3）继续加热，加热到500℃后，保温1小时；

4）冷却。