[发明专利]一种碳化硅陶瓷研磨珠的制备工艺

说明书

本发明公开了一种碳化硅陶瓷研磨珠的制备工艺，具体包括以下步骤：（1）将陶瓷原料混合均匀，陶瓷原料包括超细Sic粉及添加剂；（2）将步骤（1）中混合均匀的陶瓷原料采用滚动成型工艺，制成要求尺寸的毛胚球体；（3）将步骤（2）所得的毛胚球体置于烧结炉中烧结，烧结温度控制在2150℃，冷却至室温，得到碳化硅陶瓷研磨珠；本发明的该制备工艺简单易行，制备出的碳化硅陶瓷研磨珠用于超细碳化硅粉末制造行业，采用同质碳化硅陶瓷珠研磨碳化硅粉，杜绝污染，使碳化硅超细粉品质得到保证。

技术领域

本发明属于粉体研磨领域，具体涉及一种碳化硅陶瓷研磨珠的制备工艺。

背景技术

碳化硅陶瓷材料具有极高的硬度，较低的摩擦系数，且耐腐蚀耐氧化，故又名金刚砂，利用SiC作原料生产的陶瓷制品，应用于众多领域，如密封环、防弹材料等，但研磨行业主要用氧化物陶瓷，如Al₂O、ZrO₂等；在超细Sic粉末制造行业中，目前碳化硅超细粉（小于1μ），也采用湿法加工，干法无法达到要求，湿法研磨时所用研磨介质，采用Sic粗砂，也即Sic生产过程中产生的粗颗粒砂，优点：成本低，缺点：砂粒不规则，强度低，研磨效率低，研发一种能克服上述缺陷的研磨介质成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种碳化硅陶瓷研磨珠的制备工艺，该制备工艺简单易行，制备出的碳化硅陶瓷研磨珠用于超细碳化硅粉末制造行业，采用同质碳化硅陶瓷珠研磨碳化硅粉，杜绝污染，使碳化硅超细粉品质得到保证。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种碳化硅陶瓷研磨珠的制备工艺，具体包括以下步骤：

（1）将陶瓷原料混合均匀，陶瓷原料包括超细Sic粉及添加剂；

（2）将步骤（1）中混合均匀的陶瓷原料采用滚动成型工艺，制成要求尺寸的毛胚球体；

（3）将步骤（2）所得的毛胚球体置于烧结炉中烧结，烧结温度控制在2150℃，冷却至室温，得到碳化硅陶瓷研磨珠。

本发明进一步限定的技术方案为：

前述碳化硅陶瓷研磨珠的制备工艺中，步骤（3）烧结炉为石墨电阻炉。

前述碳化硅陶瓷研磨珠的制备工艺中，陶瓷原料为90-95%的超细Sic粉及5-10%的添加剂，其中，按质量份数计添加剂包括以下组分：

氧化铝：4-7份，粘结剂酚醛树脂：1-3份，造孔剂石墨：3-5份，短切碳纤维预分散体：1-3份。

技术效果，本发明添加的短切碳纤维提高碳化硅的力学性能，提高陶瓷原料整体的的断裂韧性，提高素坯的强度和致密度，满足机械加工要求，本发明通过多组配方体系实验找到精确的原料配比，在烧结助剂的作用下制备出较高的强度、硬度、耐酸碱腐蚀和良好的力学性能的陶瓷，作为研磨介质材料具有良好的应用前景。

前述碳化硅陶瓷研磨珠的制备工艺中，步骤（1）中将陶瓷原料混合均匀具体为：

将陶瓷原料中超细Sic粉、氧化铝及石墨混合均匀得到混合料，将混合料经后处理得到粉料；

后处理为将混合料在70-75℃下干燥1-3h，过100目筛，得到粉料。

前述碳化硅陶瓷研磨珠的制备工艺中，滚动成型工艺具体为，采用“行星式”旋转装置，在同一个转盘中加入粘合剂及制备的粉料，旋转滚动成致密的0.1-1mm的坯珠。

前述碳化硅陶瓷研磨珠的制备工艺中，对得到的碳化硅陶瓷研磨珠进行研磨抛光，使得微珠的球度不超过0.07μm，表面粗糙度不超过0.008微米，研磨抛光具体为：