SG磨料制造工艺的流程

点击次数:   更新时间:18/11/20 17:32:11     来源:www.qdrkl.com关闭分    享:
  SG磨料在制作的时候,其工艺是需要遵循一定的技术要求的,每个过程都是保证后期成品质量的关键因素,所以说,哪一步都不能失误,为了更好的帮助用户学习,接下来我们就来简单的介绍下其制造工艺的步骤流程。
  一般意义上的磨料制造工艺都是首先将一水氧化铝(Al2O3·H2O)微粉和水混合制成悬浮体,在其中加入胶溶剂(如硝酸或盐酸溶液)使其成为稳定的水溶胶或胶状悬浮体;然后向其中加入改良剂(一般是金属氧化物或其前身物,如Mg(NO3)2等),使溶胶体凝胶化;将形成的凝腔体干燥固化,再破碎(或切割)成所需形状和尺寸的颗粒,经煅烧后成为SG磨料。具体制造工艺如下:
  (1)A12O3·H2O水溶胶的制作:
  这一过程主要是将一水氧化铝微粉和水混合均匀制成悬浮体。为了保持悬浮体的稳定,往往要加入适量的胶溶剂(如硝酸或盐酸溶液)使其变成稳定的水溶胶或胶状悬浮体。用于制成悬浮体的原料可以是Al2O3·H2O微粉,也可以是纯A12O3微粉。在制成的水溶胶中,Al2O3·H2O含量一般宜选在15~30%.在该过程中所用的胶溶剂是一种挥发性的一元酸,如硝酸、盐酸、醋酸等,但以硝酸的效果最佳。一般来说,加入酸量要适当,加入酸后生成的水溶胶体的PH值为l~2.酸量不足可能影响胶体的均匀性;过量则会使加入改良剂时,凝胶化速度过猛,难以混合均匀,影响SG磨料质量。
  (2)凝胶化过程:
  向上述A12O3·H2O水溶胶中加入改良剂来促使其凝胶化。改良剂一般是一种金属氧化物,如MgO、ZnO、ZrO2、TiO2等,最常用的是MgO,但通常直接加入的并不是MgO,而是Mg(NO3)2溶液。Mg(NO3)2在以后的干燥、煅烧和烧结过程中会分解成MgO,因此其作用和MgO是一样的。另一常用的改良剂是ZrO2,它是以氧锆基醋酸盐溶液的形式加入的,该盐在以后的工序中分解成ZrO2.向配制好的Al2O3?H2O水溶胶中加入改良剂的前身物(指Mg(NO3)2或氧锆基醋酸盐或其他)的水溶液并搅拌混合,凝胶体马上产生。
  (3)干燥固化:
  将生的凝胶体干燥固化。温度一般在80~120℃,应注意不要使温度高于凝胶体起泡沫时的温度,免最终烧结成的磨料气孔率高、硬度降低。经于燥过程除去凝胶体中90%的自由状态水,干燥后凝胶体成玻璃状的块状物,虽然看起来结构致密,但很脆弱,手指一捏就会破碎。
  (4)预破碎:
  为了烧结出一定形状和尺寸的SG磨料,在煅烧和烧结工序前需把干燥后的块状固体破碎成一定大小的颗粒,或者用切割、挤压模压等方法加工成需要的形状和尺寸。破碎后筛分选出可烧结成磨料的有用颗粒,以便进行下一步工序,由于颗粒在烧结过程中体积往往收缩20~40%,因此破碎出的颗粒应比所要求的成品磨料粒度稍大,筛分出的太大的颗粒应重新破碎,太小的颗粒则可以重新制成水溶胶体。
  (5)煅烧:
  在将破碎后颗粒加热到600~800℃进行煅烧时,应缓慢升温,保证生成的挥发性物质充分挥发出去,同时又不会使颗粒内部生成过高的内应力。在加热到250~300℃时,溶胶-凝胶过程留下的酸残留物基本上全部挥发掉,在300~600℃时,颗粒内的结合水也大部分蒸发掉。同时,凝胶化时加入的改良剂的前身物(Mg(NO3)2或氧锆基醋酸盐等也分解生成金属氧化物改良剂MgO、ZrO2等)。
  (6)烧结成磨料:
  煅烧后迅速加热使颗粒温度达到1200℃以上,再持续加热一段时间,使温度保持在1300~l400℃,促使颗粒烧结成SG磨料。迅速加热过程和保温烧结过程,实际上是两个紧密相连的过程。迅速加热过程最好是在1分钟内完成,颗粒温度从煅烧时的温度(≤800℃)迅速上升到1200℃上。工业上一般是将煅烧后的颗粒置于预热至1300℃上的高温炉里,来达到快速加热的目的。从800℃上升到1200℃所用的时间直接影响到烧结磨料的性能保温烧结一般在1300℃上的温度下进行,所需的时间一般为5~30分钟。
  但是,在很高温度下持续烧结过久是不可取的,因为它往往使α-A12O3晶体长得过大,降低SG磨料的硬度和韧性。在烧结过程中,改良剂(MgO、ZrO2等)不仅降低了,烧结所需要的温度,促进其它形态的A12O3(如γ-A12O3)向α-A12O3的转变,而且还抑制了α-A12O3晶体的过分长大,从而使烧结成的磨料主要由α-A12O3微晶或亚微晶组成,提高了磨料的硬度和韧性。
  通过上述介绍,我们可以发现,在制作SG磨料的时候,工序还是比较繁琐的,要求也很多,比如说关于煅烧的温度、时间,以及一些相关的注意事项等,都是影响质量的隐藏因素,所以说,每一步都需要正确的对待和操作。

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