一种陶瓷球的制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115650732A(43)申请公布日2023.01.31(21)申请号202211446210.4(22)申请日2022.11.18(71)申请人南京绿生泰环保科技有限公司地址210000江苏省南京市浦口区星甸街道解放桥社区大童组12-1号(72)发明人陶传鹏陈玉衡(74)专利代理机构江苏长德知识产权代理有限公司32478专利代理师印丽颖(51)Int.Cl.C04B35/584(2006.01)C04B35/622(2006.01)C04B35/638(2006.01)C04B35/645(2006.01)权利要求书2页说明书3页(54)发明名称一种陶瓷球的制备方法(57)摘要本发明公开了一种陶瓷球的制备方法，包括将无机原料粉体与有机辅料混合后，加入至研磨机中进行研磨操作后，得到预配浆料；将上述浆料采用喷雾造粒工艺造粒，在‑5℃～‑45℃中速冻，通过过筛装置筛选出需要粒径大小的颗粒备用，将上述颗粒放入干压机中压制成型；对上述成型后的坯体进行毛边处理；将毛边处理后的颗粒平铺在塑料膜上，再上覆塑料膜，将两层塑料膜中间的空气抽尽后，置于冷等静压机中；将上述处理完的坯体放入烧结炉中；将预烧结完的坯体放入热等静压机；磨抛完成的半成品进行精密检测。本发明制备的磨介球圆度和致密度都较好；且增加精研工序，使其圆整度和粗糙度更精密。CN115650732ACN115650732A权利要求书1/2页1.一种陶瓷球的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：将原料混合后，加入至研磨机中进行研磨操作后，得到预配浆料；S2：将上述浆料采用喷雾造粒工艺造粒，在‑5℃～‑45℃中速冻，并通过过筛装置，筛选出需要粒径大小的颗粒，备用；S3：将上述球形颗粒放入干压机中压制成型；S4：对上述成型后的坯体进行毛边处理；S5：将毛边处理后的颗粒平铺在塑料膜上，再上覆塑料膜，将两层塑料膜中间的空气抽尽后，置于≥100MPa压力的冷等静压机中，静压时间不少于1小时；S6：将上述处理完的坯体放入烧结炉中，进行预烧结；S7：将预烧结完的坯体放入热等静压机中，进行高温烧结；S8：烧结完成的半成品进行后期的加工处理；S9：磨抛完成的半成品进行精密检测。2.根据权利要求1所述的一种陶瓷球的制备方法，其特征在于：所述原料包括α‑Si3N4粉体、烧结助剂、分散剂、粘结剂、溶剂，所述烧结助剂包括Yb2O3、La2O3、MgO、Al2O3、ZrO2、YbF3、YH2、Mg3N2中的一种或几种的组合，所述分散剂包括蓖麻油、脂肪酸、天然鱼油、甲基辛二烯中的一种或几种的组合，所述粘结剂包括石油树脂、PVA、PVB、PMMA、聚丙烯酸酯中的一种或几种的组合，所述溶剂包括无水乙醇、乙酸乙酯、丙酮、甲苯、丁醇、三氯乙烯中的一种或几种的组合。3.根据权利要求1所述的一种陶瓷球的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，研磨转速500‑10000r/min，研磨时间：1‑24h；且研磨机里的研磨介质球为陶瓷介质球，粒径0.1‑10mm，填充率：33‑88％，得到浆料的粘度：1‑50pa.s。4.根据权利要求1所述的一种陶瓷球的制备方法，其特征在于：在步骤S2中，所述造粒的步骤为将所述浆料以液滴的形式从离心式雾化头喷出，与干燥室内吹出的热气体并流接触，液体蒸发，在极短的时间内干燥为球形颗粒并下落。5.根据权利要求1所述的一种陶瓷球的制备方法，其特征在于：在步骤S3中，所述干压机的压力为0.1‑10t，保压时间1‑100s。6.根据权利要求1所述的一种陶瓷球的制备方法，其特征在于：在步骤S4中，所述毛边处理的步骤为将坯体,放入排胶炉进行排胶处理，排胶压力：0.1‑10Mpa，排胶温度：300‑800℃，排胶方式：升温速率：1‑5℃/min，300‑800℃后保温0.1‑3h，降温速率：2‑10℃/min，排胶气氛：空气气氛。7.根据权利要求1所述的一种陶瓷球的制备方法，其特征在于：在步骤S6中，所述烧结炉的烧结压力：0.1‑5Mpa，烧结温度：350～1400℃，烧结方式：升温速率：1‑5℃/min，350～1400℃后保温0.1‑3h，降温速率：2‑10℃/min，降至室温，预烧结气氛：N2保护。8.根据权利要求1所述的一种陶瓷球的制备方法，其特征在于：在步骤S7中，所述热等静压机的烧结压力≥100MPa，烧结温度：1650～1850℃，烧结方式：升温速率：1‑5℃/min，1650～1850℃后保温0.1‑3h，降温速率：2‑10℃/min，降至室温，烧结气氛：N2保护。9.根据权利要求1所述的一种陶瓷球的制备方法，其特征在于：在步骤S8中，所述加工处理包括粗磨磨料：使用金刚石砂轮，细磨磨料：使用金相砂纸，精研磨料：使用氮化硼磨料，抛光磨料：