陶瓷粉料的制备方法

547 编辑：中冶有色技术网来源：伯恩光学(惠州)有限公司

2023-12-07 15:25:12

权利要求书： 1.一种陶瓷粉料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：配料准备，将制备陶瓷粉料所需的配料按要求进行准备；

破碎作业处理，将准备好的配料进行碎化研磨处理，得到颗粒浆料；

检测，对颗粒浆料中的颗粒粒径进行关键指标检测；

脱水干化处理，加入辅助溶液调和浆料，使用干化处理让浆料中水份丢失，获得粉末原料；

混料处理，将粉末原料与粘结剂使用混料工序进行处理，获得混合料；

粒化成型，使用颗粒造粒成型工艺对混合料进行颗粒化处理，得到颗粒体；

过滤筛分处理，根据不同的实际需要，使用筛分工序筛选得到需要的粉料。

2.根据权利要求1所述的陶瓷粉料的制备方法，其特征在于，所述配料包括按以下重量份数计算的组分：氧化铝粉末70?80份、增韧材料18?30份、分散剂0.5?1份、烧结助剂0.5?

1.3份、引发剂0.8?2份、润滑剂0.3?1.2份、其他支撑材料0.6?1.3份。

3.根据权利要求2所述的陶瓷粉料的制备方法，其特征在于，所述氧化铝粉末包括α?氧化铝、氧化锆增韧氧化铝、γ?氧化铝中的一种或多种；

所述增韧材料包括氧化钇稳定氧化锆、氧化锆、氧化钇中的一种或多种；

所述烧结助剂包括碳酸钙、氧化钛、氧化镁中的一种或多种；

所述分散剂包括油酸、聚乙基丙烯酰、己二醇二丙烯酸酯中的一种或多种；

所述引发剂包括1?羟基环己基苯基、甲酮三辛基氧化磷、二苯基氧化膦中的一种或多种；

所述润滑剂包括硬脂酸；

所述其他支撑材料包括锆酸盐树脂。

4.根据权利要求1所述的陶瓷粉料的制备方法，其特征在于，所述破碎作业处理为球磨处理，包括将配料置入至球磨机研磨罐中，加入辅磨物，所述球磨处理时间为6?8小时。

5.根据权利要求4所述的陶瓷粉料的制备方法，其特征在于，所述辅磨物为磨球和水，所述辅磨物与配料比例为水：磨球：配料=1：3：1。

6.根据权利要求4所述的陶瓷粉料的制备方法，其特征在于，所述球磨处理还包括如下步骤：中速球磨处理，采用中速球磨磨去棱角；所述中速球磨为球磨机的筒体转速设置为

100?200转/分，作业时间为3?5小时；

快速球磨处理，采用快速球磨磨粒径；所述快速球磨为球磨机的筒体转速设置为200?

300转/分作业时间为3?5小时。

7.根据权利要求1所述的陶瓷粉料的制备方法，其特征在于，所述检测步骤中关键指标2

包括检测颗粒粒径，激光粒度中值粒径=0.5?0.9um，比表面积为10?14m/g。

8.根据权利要求1所述的陶瓷粉料的制备方法，其特征在于，所述脱水干化处理步骤还包括以下步骤：调节浆料，加入所述辅助溶液后使浆料的酸碱值中和至pH=7，使悬浮体固相含量为8?

12vol%，粘度为0.26?0.33PaS；

干燥雾化，将浆料放入喷雾造粒塔设备进行雾化处理，获得粉末原料；

烘干，将粉末原料放入烘箱中保持在100?120℃条件下干燥。

9.根据权利要求1所述的陶瓷粉料的制备方法，其特征在于，所述脱水干化处理步骤中的辅助溶液包括2.0mol/L的盐酸或2.0mol/L氢氧化钠溶液。

10.根据权利要求9所述的陶瓷粉料的制备方法，其特征在于，所述干燥雾化步骤中的粉末原料的粒径为70?90um，干燥温度为140?160℃。

11.根据权利要求1所述的陶瓷粉料的制备方法，其特征在于，所述混料处理步骤为将所述脱水干化处理步骤中的粉末原料以及粘结剂在密炼机中进行混炼，使所述粉末原料以及粘结剂均匀混合，得到混合料；所述密炼机的温度条件设置为160?190℃。

12.根据权利要求11所述的陶瓷粉料的制备方法，其特征在于，所述混料处理的粘结剂为蜡基粘结剂，所述蜡基粘结剂为粉末原料总重的10?20%。

13.根据权利要求11所述的陶瓷粉料的制备方法，其特征在于，所述混料处理的粘结剂为塑基粘结剂，所述塑基粘结剂为粉末原料总重的10?20%。

14.根据权利要求1所述的陶瓷粉料的制备方法，其特征在于，所述粒化成型步骤包括，根据实际需求，将混合料制成颗粒体，所述颗粒体直径为2?4mm，高度为2?4mm。

15.根据权利要求1所述的陶瓷粉料的制备方法，其特征在于，所述粒化成型步骤中的造粒成型工艺包括干法造粒工艺。

16.根据权利要求1所述的陶瓷粉料的制备方法，其特征在于，所述过滤筛分处理步骤包括运用过筛设备进行筛选，所述过筛设备的筛网目数为上筛7?9目、下筛15?18目。

说明书：一种陶瓷粉料的制备方法技术领域[0001] 本发明涉及陶瓷加工领域，具体涉及一种陶瓷粉料的制备方法。背景技术[0002] 随着国内众多企业对消费电子产品的布局，在消费者拥有数量最大的移动终端设备——手机产品上的竞争日益激烈。现有的手机盖板不仅要满足消费者对其质感、手感的需求，还要提升其外在美感感。当前较受欢迎的手机盖板为防眩工艺同蒙砂工艺结合，再搭配装饰膜片，由于新颖独特的外在效果，而成为满足消费者观感、质感和手感的新工艺。[0003] 在蒙砂工艺加工过程中，由于湿喷砂处理具有喷砂均匀、环保、生产成本低、产品不良率较低等优势，而被广泛应用。湿喷砂处理是以砂水泵为动力,砂和水的混合物以一定的压力通过喷盘和喷嘴高速喷物件表面,可用于表面强化、表面清洗、表面喷涂、表面改性、喷磨料切割、水射流切割等工作,还可用于高精度、复杂零件的光饰加工。因为砂粒进入喷嘴的过程中，由于运动方向的改变会与喷嘴内壁发生碰撞;因粒子入射速度较大，会与喷嘴内壁发生多次的碰撞。固体颗粒与壁面的碰撞不属于完全弹性碰撞，碰撞过程中存在能量损失。碰撞后的粒子运动速度必定小于碰撞前粒子的速度。碰撞次数越多，粒子能量损耗越大，导致喷嘴内壁的冲蚀磨损越严重。同时，还有不同硬度的磨料种类、冲蚀角、冲蚀压力及速度、喷嘴材质及其结构等成为影响喷嘴内壁磨损重要因素。由此，喷嘴成为喷砂机设备中经常需要更换的零件之一。[0004] 一般认为，喷嘴内表面因磨损而产生的宏观体积损失是由单个砂粒冲击所造成的材料微观体积损失累积形成。砂粒对喷嘴内表面的冲蚀磨损主要包括微切削磨损、疲劳磨损、脆性断裂磨损三种形式。三种磨损形式虽然同时发生但由于喷嘴材料的特性、砂粒的特性不同导致冲击后的应力状态不同，三种磨损形式所占的比例是不同的。[0005] 目前常用来制造喷嘴的材料主要有工具钢、陶瓷、硬质合金、人造宝石、钨刚、金刚石等材料。工具钢、人造宝石、金刚石因加工成本和生产效率等因素未能广泛应用，而钨钢材料因为高熔点、高硬度、耐热冲击、耐腐蚀和化学性能稳定而倍受青睐，但是该材质又具有韧性低、质脆、难成型的特点，在生产过程中不仅容易产生缺陷，而且很难通过后续手段进行弥补。[0006] 本发明主要针对上述问题提供一种陶瓷粉料的制备方法。[0007]发明内容[0008] 本发明目的在于提供一种陶瓷粉料的制备方法，可有效避免现有材质的喷嘴在加工过程中易损坏、难成型、成本高等情况发生，且能实现良好均匀的喷砂效果，提高喷砂良率，韧性强，减少微裂纹的出现，同时又能达到延长使用寿命，提高生产效率的目的。[0009] 为实现上述目的，本发明提供一种陶瓷粉料的制备方法，包括以下步骤：配料准备，将制备陶瓷粉料所需的配料按要求进行准备；

破碎作业处理，将准备好的配料进行碎化研磨处理，得到颗粒浆料；

检测，对颗粒浆料中的颗粒粒径进行关键指标检测；

脱水干化处理，加入辅助溶液调和浆料，使用干化处理让浆料中水份丢失，获得粉末原料；

混料处理，将粉末原料与粘结剂使用混料工序进行处理，获得混合料；

粒化成型，使用颗粒造粒成型工艺对混合料进行颗粒化处理，得到颗粒体；

过滤筛分处理，根据不同的实际需要，使用筛分工序筛选得到需要的粉料。

[0010] 进一步地，所述配料包括按以下重量份数计算的组分：氧化铝粉末70?80份、增韧材料18?30份、分散剂0.5?1份、烧结助剂0.5?1.3份、引发剂0.8?2份、润滑剂0.3?1.2份、其他支撑材料0.6?1.3份。[0011] 进一步地，所述氧化铝粉末包括α?氧化铝、氧化锆增韧氧化铝、γ?氧化铝中的一种或多种；所述增韧材料包括氧化钇稳定氧化锆、氧化锆、氧化钇中的一种或多种；

所述烧结助剂包括碳酸钙、氧化钛、氧化镁中的一种或多种；

所述分散剂包括油酸、聚乙基丙烯酰、己二醇二丙烯酸酯中的一种或多种；

所述引发剂包括1?羟基环己基苯基、甲酮三辛基氧化磷、二苯基氧化膦中的一种或多种；

所述润滑剂包括硬脂酸；

所述其他支撑材料包括锆酸盐树脂。

[0012] 进一步地，所述破碎作业处理为球磨处理，包括将配料置入至球磨机研磨罐中，加入辅磨物，所述球磨处理时间为6?8小时。[0013] 进一步地，所述辅磨物为磨球和水，所述辅磨物与配料比例为水：磨球：配料=1：3：1。

[0014] 进一步地，所述球磨处理还包括如下步骤：中速球磨处理，采用中速球磨磨去棱角；所述中速球磨为球磨机的筒体转速设置为100?200转/分，作业时间为3?5小时；

快速球磨处理，采用快速球磨磨粒径；所述快速球磨为球磨机的筒体转速设置为

200?300转/分作业时间为3?5小时。

[0015] 进一步地，所述检测步骤中关键指标包括检测颗粒粒径，D50激光粒度中值粒径=2

0.5?0.9um，BET比表面积为10?14m/g。

[0016] 进一步地，所述脱水干化处理步骤还包括以下步骤：调节浆料，加入所述辅助溶液后使浆料的酸碱值中和至pH=7，使悬浮体固相含量为8?12vol%，粘度为0.26?0.33Pa·S；

干燥雾化，将浆料放入喷雾造粒塔设备进行雾化处理，获得粉末原料；

烘干，将粉末原料放入烘箱中保持在100?120℃条件下干燥。

[0017] 进一步地，所述脱水干化处理步骤中的辅助溶液包括2.0mol/L的盐酸或2.0mol/L氢氧化钠溶液。[0018] 进一步地，所述干燥雾化步骤中的粉末原料的粒径为70?90um，干燥温度为140?160℃。

[0019] 进一步地，所述混料处理步骤为将所述脱水干化处理步骤中的粉末原料以及粘结剂在密炼机中进行混炼，使所述粉末原料以及粘结剂均匀混合，得到混合料；所述密炼机的温度条件设置为160?190℃。[0020] 进一步地，所述混料处理的粘结剂为蜡基粘结剂，所述蜡基粘结剂为粉末原料总重的10?20%。[0021] 进一步地，所述混料处理的粘结剂为塑基粘结剂，所述塑基粘结剂为粉末原料总重的10?20%。[0022] 进一步地，所述粒化成型步骤包括，根据实际需求，将混合料制成颗粒体，所述颗粒体直径为1?2mm，高度为1?3mm。[0023] 进一步地，所述粒化成型步骤中的造粒成型工艺包括干法造粒工艺。[0024] 进一步地，所述过滤筛分处理步骤包括运用过筛设备进行筛选，所述过筛设备的筛网目数为上筛7?9目、下筛15?18目。[0025] 通过以上技术方案，本申请达到以下有益效果：本发明的一种陶瓷粉料的制备方法采用在现有的增韧氧化铝材料中增加氧化钇稳定氧化锆材料，能有效避免现有材料在加工过程中易损坏、难成型、成本高等情况发生，且能实现良好均匀的喷砂效果，提高喷砂良率，同时又可达到延长使用寿命，提高生产效率的目的。[0026]附图说明[0027] 图1为本发明的一种陶瓷粉料的制备方法的流程图。[0028]具体实施方式[0029] 为了更清晰地说明本发明的结构特征以及所达成的技术效果，下面将结合较佳的实施例及附图配合进行详细介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得的对本技术方案的延伸仍然在本申请保护范围之内。[0030] 实施例1本发明提供一种陶瓷粉料的制备方法，包括以下步骤：

1、配料准备，将制备陶瓷粉料所需的配料按以下重量份数计算组分：α?氧化铝粉末79.3份、氧化钇稳定氧化锆15份以及氧化锆3份、己二醇二丙烯酸酯0.5份、碳酸钙0.5份、

1?羟基环己基苯基0.8份、硬脂酸0.3份、锆酸盐树脂0.6份。

[0031] 2、破碎作业处理，将准备好的配料进行球磨碎化处理，得到颗粒浆料；上述球磨碎化处理，包括将上述配料置入球磨机研磨罐中，加入磨球和水等辅磨物，水：磨球：配料的比例=1：3：1，所述球磨处理时间为8小时。[0032] 上述球磨处理还包括如下：中速球磨处理，采用中速球磨磨去棱角；所述中速球磨为球磨机的筒体转速设置为100?200转/分，作业时间为3小时；

快速球磨处理，采用快速球磨磨粒径；所述快速球磨为球磨机的筒体转速设置为

200?300转/分作业时间为5小时。

[0033] 3、检测，对颗粒浆料中的颗粒粒径、比表面积等关键指标检测，D50激光粒度中值2

粒径=0.5?0.9um，BET比表面积为10?14m/g。

[0034] 4、脱水干化处理，加入溶液调和浆料，使用干化处理让浆料中水份丢失，获得粉末原料；脱水干化处理还包括以下步骤：1）调节浆料，加入所述2.0mol/L的盐酸溶液后使浆料的酸碱值中和至pH=7，使悬浮体固相含量为8?12vol%，粘度为0.26?0.33Pa·S；

2）干燥雾化，将浆料放入喷雾造粒塔设备进行雾化处理，干燥温度为140?160℃，获得粒径为70?90um的粉末原料。

[0035] 3）烘干，将粉末原料放入烘箱中保持在100?120℃条件下干燥。[0036] 5、混料处理，将粉末原料与石蜡在密炼机中进行混炼，使所述粉末原料以及石蜡均匀混合，得到混合料；所述密炼机的温度条件设置为160?190℃。上述石蜡重量为粉末原料总重的10%。[0037] 6、粒化成型，使用干法造粒工艺对混合料进行颗粒化处理，得到直径为2?4mm，高度为2?4mm的颗粒体。[0038] 7、过滤筛分处理，括运用过筛设备进行颗粒粉料的筛选，采用过筛设备的筛网目数为上筛9目、下筛15目。[0039] 实施例2实施例2与实施例1设置条件基本一致，主要区别在于，本发明提供一种陶瓷粉料的制备方法，包括以下步骤：

1、配料准备，将制备陶瓷粉料所需的配料按以下重量份数计算组分：α?氧化铝粉末40份以及氧化锆增韧氧化铝38.5份、氧化钇稳定氧化锆14份、氧化锆3份、己二醇二丙烯酸酯1份、碳酸钙1.3份、1?羟基环己基苯基0.8份、硬脂酸0.5份、锆酸盐树脂0.9份。

[0040] 2、破碎作业处理，将准备好的配料进行球磨碎化处理，得到颗粒浆料；上述球磨碎化处理，包括将上述配料置入球磨机研磨罐中，加入磨球和水等辅磨物，水：磨球：配料的比例=1：3：1，所述球磨处理时间为7小时。[0041] 上述球磨处理还包括如下：中速球磨处理，采用中速球磨磨去棱角；所述中速球磨为球磨机的筒体转速设置为100?200转/分，作业时间为3小时；

快速球磨处理，采用快速球磨磨粒径；所述快速球磨为球磨机的筒体转速设置为

200?300转/分作业时间为4小时。

[0042] 3、检测，对颗粒浆料中的颗粒粒径、比表面积等关键指标检测，D50激光粒度中值2

粒径=0.5?0.9um，BET比表面积为10?14m/g。

[0043] 4、脱水干化处理，加入溶液调和浆料，使用干化处理让浆料中水份丢失，获得粉末原料；脱水干化处理还包括以下步骤：1）调节浆料，加入所述2.0mol/L的盐酸溶液后使浆料的酸碱值中和至pH=7，使悬浮体固相含量为8?12vol%，粘度为0.26?0.33PaS；

2）干燥雾化，将浆料放入喷雾造粒塔设备进行雾化处理，干燥温度为140?160℃，获得粒径为70?90um的粉末原料。

[0044] 3）烘干，将粉末原料放入烘箱中保持在100?120℃条件下干燥。[0045] 5、混料处理，将粉末原料与石蜡在密炼机中进行混炼，使所述粉末原料以及石蜡均匀混合，得到混合料；所述密炼机的温度条件设置为160?190℃。上述石蜡重量为粉末原料总重的20%。[0046] 6、粒化成型，使用干法造粒工艺对混合料进行颗粒化处理，得到直径为2?4mm，高度为2?4mm的颗粒体。[0047] 7、过滤筛分处理，括运用过筛设备进行颗粒粉料的筛选，采用过筛设备的筛网目数为上筛7目、下筛16目。[0048] 实施例3实施例3与实施例1设置条件基本一致，主要区别在于，本发明提供一种陶瓷粉料的制备方法，包括以下步骤：

1、配料准备，将制备陶瓷粉料所需的配料按以下重量份数计算组分：α?氧化铝粉末70份、氧化钇稳定氧化锆19份、氧化锆5份、己二醇二丙烯酸酯0.8份、碳酸钙1.1份、1?羟基环己基苯基1.6份、硬脂酸1.2份、锆酸盐树脂1.3份。

[0049] 2、破碎作业处理，将准备好的配料进行球磨碎化处理，得到颗粒浆料；上述球磨碎化处理，包括将上述配料置入球磨机研磨罐中，加入磨球和水等辅磨物，水：磨球：配料的比例=1：3：1，所述球磨处理时间为8小时。[0050] 上述球磨处理还包括如下：中速球磨处理，采用中速球磨磨去棱角；所述中速球磨为球磨机的筒体转速设置为100?200转/分，作业时间为5小时；

快速球磨处理，采用快速球磨磨粒径；所述快速球磨为球磨机的筒体转速设置为

200?300转/分作业时间为3小时。

[0051] 3、检测，对颗粒浆料中的颗粒粒径、比表面积等关键指标检测，D50激光粒度中值2

粒径=0.5?0.9um，BET比表面积为10?14m/g。

[0052] 4、脱水干化处理，加入溶液调和浆料，使用干化处理让浆料中水份丢失，获得粉末原料；脱水干化处理还包括以下步骤：1）调节浆料，加入所述2.0mol/L的氢氧化钠溶液后使浆料的酸碱值中和至pH=7，使悬浮体固相含量为8?12vol%，粘度为0.26?0.33PaS；

2）干燥雾化，将浆料放入喷雾造粒塔设备进行雾化处理，干燥温度为140?160℃，获得粒径为70?90um的粉末原料。

[0053] 3）烘干，将粉末原料放入烘箱中保持在100?120℃条件下干燥。[0054] 5、混料处理，将粉末原料与聚氧亚甲基在密炼机中进行混炼，使所述粉末原料以及聚氧亚甲基均匀混合，得到混合料；所述密炼机的温度条件设置为160?190℃。上述聚氧亚甲基重量为粉末原料总重的15%。[0055] 6、粒化成型，使用干法造粒工艺对混合料进行颗粒化处理，得到直径为2?4mm，高度为2?4mm的颗粒体。[0056] 7、过滤筛分处理，括运用过筛设备进行颗粒粉料的筛选，采用过筛设备的筛网目数为上筛9目、下筛18目。[0057] 本发明的一种陶瓷粉料的制备方法采用在现有的增韧氧化铝材料中增加氧化钇稳定氧化锆材料，能有效避免现有材料在加工过程中易损坏、难成型、成本高等情况发生，且能实现良好均匀的喷砂效果，提高喷砂良率，同时又可达到延长使用寿命，提高生产效率的目的。