一种耐磨陶瓷辊及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112811889A(43)申请公布日2021.05.18(21)申请号202110230695.2(22)申请日2021.03.02(71)申请人徐州亚苏尔高新材料有限公司地址221400江苏省徐州市新沂市高流镇石涧村生辉物流园(72)发明人杜孝硕(74)专利代理机构苏州市方略专利代理事务所(普通合伙)32267代理人李瑞清(51)Int.Cl.C04B35/14(2006.01)C04B35/622(2006.01)F27D3/02(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称一种耐磨陶瓷辊及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种耐磨陶瓷辊，包括陶瓷辊本体和支撑体，所述支撑体包括外横向加强筋、内支撑环和连接柱；陶瓷辊本体是由以下耐磨陶瓷混合原料制备而成，制备方法为将耐磨陶瓷混合料中加入水搅拌成泥料，将泥料通过直推式炼泥机进行炼泥得到泥条；放入设有内支撑体的模具内通过挤压成型，进行干燥处理；再进行冷等静压工艺处理；再转移至高温氮气炉内于流动氮气保护下进行烧结，待反应冷却后即可得到耐磨陶瓷辊。本发明的耐磨陶瓷辊，具有良好的耐磨性能和高强度，在不同的温度下使用，仍然保持有良好的稳定性和耐候性，使用寿命长。制备方法简单，可控性强、生产效率高。本发明的耐磨陶瓷辊产品，耐火温度为1800℃以上，莫氏硬度能达到8。CN112811889ACN112811889A权利要求书1/2页1.一种耐磨陶瓷辊，其特征在于：包括陶瓷辊本体和支撑体，所述支撑体包括外横向加强筋、内支撑环和连接柱；所述陶瓷辊本体为内部中空结构，所述内支撑环设置在陶瓷辊本体的内部，所述陶瓷辊本体外表壁上沿长度方向开设有条形缺口，所述内支撑环外表壁上焊接有连接柱，且连接柱贯穿陶瓷辊本体延伸到条形缺口的内部，所述条形缺口的内部粘接有外横向加强筋，且外横向加强筋与连接柱焊接固定；所述外横向加强筋共设置有三个，且三个外横向加强筋呈环形分别，相邻两外横向加强筋之间的间距相等，所述外横向加强筋为矩形结构，所述外横向加强筋的厚度小于条形缺口的深度；所述陶瓷辊本体是由以下重量份的耐磨陶瓷粉体原料制备而成：硅微粉90‑120份碳酸钡15‑20份二硼化钛7‑12份氮化铝10‑15份氮化硼10‑15份氧化锆3‑8份氮化硅9‑13份滑石粉8‑12份陶瓷粉3‑8份碳化硅5‑8份碳酸氢钠3‑5份三氧化二锑2‑5份结合剂5‑10份。2.根据权利要求1所述的一种耐磨陶瓷辊，其特征在于：所述硅微粉为亚纳米的球形硅微粉。3.根据权利权利要求1所述的一种耐磨陶瓷辊，其特征在于：所述结合剂由以下重量份的组分组成：乙酸乙酯6‑10份、水性树脂聚丙烯酰胺3‑5份、聚乙二醇5‑8份。4.根据权利权利要求1所述的一种耐磨陶瓷辊，其特征在于：所述陶瓷粉为白云母、镁铝尖晶石和方解石的粉末。5.根据权利权利要求4所述的一种耐磨陶瓷辊的制备方法，其特征在于：所述陶瓷粉中白云母、镁铝尖晶石、方解石粉末的质量比为6:3:2。6.根据权利权利要求1所述的一种耐磨陶瓷辊，其特征在于：所述硅微粉的制备方法包括如下步骤：（a）硅粉研磨：选取高纯度硅粉浸入研磨液，在研磨盘上研磨3~4h得到细硅粉，彻底清洗除去研磨液；（b）筛分：采用多级筛盘筛分细硅粉，然后选取200‑300目的细硅粉置入等离子反应炉中；（c）预反应：将等离子反应炉抽真空至1~3Pa，然后通电加热到450~500℃，保持12~16min；（d）反应：向等离子反应炉中通入惰性保护气，然后升温至1450‑1500℃，待细硅粉熔融，保持8~12min后迅速充入氧气；（e）冷却：充入氧气后的熔融细硅粉迅速成为二氧化硅微尘，用引风装置被带入骤冷器进行冷却，形成球形微粒，用旋风集尘，得到硅微粉。7.根据权利权利要求6所述的一种耐磨陶瓷辊，其特征在于：所述步骤（d）的惰性保护气为氩气。2CN112811889A权利要求书2/2页8.根据权利权利要求6所述的一种耐磨陶瓷辊，其特征在于：所述步骤（d）的等离子反应炉的升温过程为：先以15~20℃/min、再以7.5~12℃/min、最后以3~5℃/min的速率升温。9.根据权利要求1‑8任意一项所述的一种耐磨陶瓷辊的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）按照配方重量份称取硅微粉、碳酸钡、二硼化钛、氮化铝、、氮化硼、氧化锆、氮化硅、滑石粉、陶瓷粉、碳化硅、碳酸氢钠、三氧化二锑，加入高压均质机中混合均匀，充分球磨，得到耐磨陶瓷粉体混合料；（2）在惰性气氛下，向步骤（1）的耐磨陶瓷粉体混合料中加入结合剂，搅拌15‑20min后，升温至140‑150℃，保温反应30‑40min；（3）将步骤（2）的混合料中加入水，在强力搅拌机中搅拌成泥料，所述泥料的水分控