[发明专利]一种电熔陶瓷砂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种电熔陶瓷砂及其制备方法，属于电熔材料技术领域。本发明的电熔陶瓷砂以增韧剂、二氧化硅和添加剂为原料，并将原料混合后进行熔融制备而成。本发明在熔融过程中，添加了一定比例的氧化铁、氧化钴、氧化铬、氧化镍、氧化锰等金属氧化物，作为增塑剂，其同时具有着色剂的作用，这些金属氧化物的添加，大幅降低了原料成本，熔融过程中熔液熔点低、熔融后密度大、熔液粘度变小，喷吹以后陶瓷砂韧性增强、陶瓷砂球形度达到96％以上，陶瓷砂外观呈现一种光洁的黑、黑灰或黑棕色，有效避免了处理深色塑胶产品时良品率的下降问题。

技术领域

本发明涉及电熔材料技术领域，尤其涉及一种电熔陶瓷砂及其制备方法。

背景技术

电熔陶瓷砂(或简称喷砂、陶瓷丸、喷丸)做为一种喷砂介质材料，凭借以下优点被广泛应用于航空航天器材的强化和喷丸成型、模具行业的清洁和维护、塑料和电子产品的线路板去毛刺和表面美工效果、汽车工业的抗疲劳、强化处理等领域。

电熔陶瓷砂具有硬度高、弹性好、变形小、寿命长的特点；其硬度可达600～800HV，可抵御高压喷砂过程中超高冲击力，弹性好、变形小保证了弹丸在冲击撞击时的形状不变、不破损，增加了介质的使用寿命例如相比于玻璃喷砂，陶瓷砂的寿命是其20-30倍。同时较小的破损率也避免了喷砂过程中粉尘的产生，改善了操作环境，使用寿命的增长又可有效减少更换料的次数、降低工人成本。所以陶瓷砂无论是用在干喷丸，湿喷丸或是抛丸工序里，都是能够带来高效益。

中国专利CN1108228A公开了一种熔融陶瓷球，其采用在氧化锆、氧化硅中添加氧化钇、氧化铈这类无机非金属稀土氧化物的方法，来增强熔融陶瓷球耐压强度，并严格限制了各成分之间的添加比例。

中国专利CN101219895B公开了一种酸锆陶瓷喷砂珠，其原料包括ZrO₂、HfO₂、SiO₂、Al₂O₃、CaO，当使用CaO作为稳定剂时，使其有更好的稳定性，其用量至少占3％，但不可超过10％，超过10％的CaO足够将所有的硅酸锆转变为立方相，导致内部结构不稳定，硬度增加、韧性降低、容易破碎。过多的CaO不会进一步提高力学强度，并且会出现其他的不需要的相。

上述现有技术中，存在以下劣势：

1、全部采用无机非金属氧化物为原料，为了达到产品需要的高密度、高强度，就必须采用大量昂贵的氧化锆、氧化钇等材料，生产成本的增加降低了产品的竞争力。

2、氧化锆、氧化钇等无机非金属氧化物熔点高，例如：氧化锆熔点在2800度，氧化钇熔点在2400度，即使采用硅酸锆类含锆原料，它的熔点也高达2500度，造成熔融成本增加。

3、氧化锆、氧化硅等组分比例较高时，熔融后熔液黏度较大，在喷吹生产喷丸时，容易造成喷丸球形度下降，降低产品的成品率。

4、采用目前已知技术生产的陶瓷砂为白色，在处理一些黑色塑胶产品时，喷砂镶嵌进入塑胶或缝隙，会产生明显的产品缺陷，造成废品率上升。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种电熔陶瓷砂，具有韧性高、密度高、球形度好的特点。

本发明制备的一种电熔陶瓷砂，包括以下重量百分比的原料：

增韧剂 0-40％，

二氧化硅 0-40％，

添加剂 20-70％，以上原料的重量百分比之和为100％；

所述增韧剂为氧化铁、氧化钴、氧化铬、氧化镍、氧化锰中的一种或几种。

优选的，所述添加剂为氧化铝、氧化锆、氧化铈、氧化钇中的一种或几种。

优选的，所述电熔陶瓷砂的颜色为黑色、黑灰色或者黑褐色。