[发明专利]一种耐磨高性能陶瓷辊棒及其制备方法

权利要求书

1.一种耐磨高性能陶瓷辊棒，其特征在于，所述耐磨高性能陶瓷辊棒包括以下重量份的原料：电熔莫来石15~30份、电熔氧化铝20~40份、绢云母粘土10~30份、改性二氧化锆溶胶5~15份、铝矾土5~10份、硅砂3~10份、红柱石3~8份、碳纤维10~25份、氧化稀土5~15份、基体氧化物15~20份、粘结剂2~8份；所述电熔莫来石的粒径1mm；所述电熔氧化铝的粒径1mm；所述基体氧化物包括以下重量份的原料：B₂O₃10~15份、CaO5~10份、K₂O3~5份、MgO5~12份、ZnO2~5份、MoO₃1~3份；所述氧化稀土为氧化镧、氧化铈、氧化镨、氧化钕、氧化钇、氧化钐、氧化铕、氧化钆、氧化镝、氧化镱、氧化镥、氧化钪中的任意一种或两种以上的组合；所述改性二氧化锆溶胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)，将ZrOCl₂·8H₂O加入水中分散均匀后制得浓度为30%的ZrOCl₂·8H₂O水溶液，将浓度为10%的氨水溶液加入到ZrOCl₂·8H₂O水溶液中，搅拌分散均匀后，加入无水乙醇反复洗涤，加入浓度为35%的稀硝酸溶液，升温至85°C继续搅拌至完全转化为溶胶后停止搅拌，制得二氧化锆溶胶；

(2)，将步骤(1)制得的二氧化锆溶胶陈化24h，压滤后用无水乙醇反复洗涤，陈化洗涤后的二氧化锆溶胶与表面改性剂混合，在300~500r/min的转速下搅拌10~30min，制得改性二氧化锆溶胶；所述表面改性剂为铝锆有机金属偶联剂；所述表面改性剂与二氧化锆溶胶的重量比为0.02~0.06：1。

2.根据权利要求1所述的耐磨高性能陶瓷辊棒，其特征在于，所述耐磨高性能陶瓷辊棒包括以下重量份的原料：电熔莫来石18~25份、电熔氧化铝25~35份、绢云母粘土15~25份、改性二氧化锆溶胶8~12份、铝矾土6~8份、硅砂4~8份、红柱石4~6份、碳纤维15~20份、氧化稀土8~12份、基体氧化物16~18份、粘结剂3~6份。

3.根据权利要求1所述的耐磨高性能陶瓷辊棒，其特征在于，所述基体氧化物包括以下重量份的原料：B₂O₃12份、CaO8份、K₂O4份、MgO8份、ZnO4份、MoO₃2份。

4.根据权利要求1所述的耐磨高性能陶瓷辊棒，其特征在于，所述粘结剂包括重量比为2~6：1：0.3~0.8的植物淀粉、增塑剂和羟甲基纤维素钠。

5.一种根据权利要求1~4任意一项所述的耐磨高性能陶瓷辊棒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)，称量制造耐磨高性能陶瓷辊棒的原料，备用；

步骤(2)，将所述重量份的电熔莫来石、电熔氧化铝、绢云母粘土、铝矾土、硅砂、红柱石、基体氧化物充分混合均匀，得到混合物料；向混合物料中加入所述重量份的改性二氧化锆溶胶、粘结剂，放入球磨机中进行球磨2~4h，然后加入所述重量份的氧化稀土，继续球磨1~2h，得混合物；向混合物中加入水，充分混合均匀，得到混合浆料；所述水的添加量为原料总重量的30~40%；

步骤(3)，将步骤(1)得到的混合浆料过160~200目筛，向过筛后的混合浆料中加入碳纤维，湿磨3~6h后过150~200目筛，得到陶瓷辊棒浆料；

步骤(4)，将步骤(3)制得的陶瓷辊棒浆料送入螺旋真空挤管机中进行连续挤出成型，得到陶瓷辊棒坯体，干燥后送入烧结腔内，进行烧结处理，得到陶瓷辊棒；

步骤(5)，步骤(4)得到的陶瓷辊棒浸渍在高分子水溶液2~4h后，室温下放置48~72h，得到耐磨高性能陶瓷辊棒。

6.根据权利要求5所述的耐磨高性能陶瓷辊棒的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述烧结处理的工作参数为：低温烧结温度400~600°C，时间2~3h；高温烧结温度1150~1350°C，时间1~2h。

7.根据权利要求5所述的耐磨高性能陶瓷辊棒的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述高分子水溶液为羟甲基纤维素钠水溶液，高分子水溶液的浓度为0.8~2wt%。