權利要求
1.一種防靜電陶瓷材料的制備方法,其特征在于:包括以下步驟:
S1、原料稱取與球磨混合:按比例稱取釔穩(wěn)定的氧化鋯、氧化鋅、三氧化二鐵、氧化錫、二氧化鈦,放入球磨罐中,加入氧化鋯磨球、去離子水、分散劑,然后加入粘接劑,繼續(xù)球磨混合,完成配料。
S2、配料干燥:得到的配料放入盤中,使用干燥箱干燥。
S3、干燥后配料球磨破碎:干燥后的配料進行球磨破碎。
S4、造粒制粉:再使用60目的篩子進行造粒,完成制粉,得到氧化鋯防靜電陶瓷粉。
S5、預成型:把氧化鋯防靜電陶瓷粉放入干壓鋼制的模具里預成型。
S6、二次壓實:把預成型好的素坯再用塑封機封裝好后放入了冷等靜壓機二次壓實,得到高強度高密度的氧化鋯防靜電陶瓷素坯。
S7、脫脂預燒:把得到的氧化鋯防靜電素坯放入脫脂爐去脫脂預燒,燒結去除粘結劑。
S8、燒結:把預燒好的產品放入燒結爐去完成燒結,采用埋粉燒結方式,埋粉為氧化鋅和
氧化鋁的混合粉體,得到大尺寸氧化鋯防靜電陶瓷。
2.根據權利要求1所述的一種防靜電陶瓷材料的制備方法,其特征在于:還包括以下步驟:按比例稱取釔穩(wěn)定的氧化鋯、氧化鋅、三氧化二鐵、氧化錫、二氧化鈦:這些原料的選取和比例是經過多次實驗和研究確定的,對于最終制備出具有良好防靜電性能和物理化學性質的陶瓷材料至關重要。
將上述原料放入球磨罐中,再加入氧化鋯磨球、去離子水、分散劑,料:球:水=1:2:0.6,球磨機磨24h,轉速60r/min,這種特定的料、球、水比例以及球磨時間和轉速是為了確保原料能夠在球磨過程中充分混合和研磨,使各原料之間充分接觸并發(fā)生物理和化學反應,以達到理想的混合效果。
然后再在球磨的料里加入粘接劑,繼續(xù)球磨混合4h,加入粘接劑后繼續(xù)球磨是為了使粘接劑能夠均勻地分布在原料中,與其他原料充分結合,確保最終產品具有良好的結構穩(wěn)定性,所述分散劑包括檸檬酸銨、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇中的至少一種,這些分散劑具有良好的分散性能,能夠降低原料之間的表面張力,使原料更容易在溶液中分散,從而促進原料的均勻混合,取出漿料完成配料。
3.根據權利要求1所述的一種防靜電陶瓷材料的制備方法,其特征在于:還包括以下步驟:
得到的配料放入盤中,使用干燥箱干燥,溫度設定在100℃,干燥時間為6h,選擇100℃的干燥溫度和6h的干燥時間是因為在這個條件下,既能有效去除配料中的水分,又不會對原料造成不良影響,如導致原料中的某些成分發(fā)生分解或變質,干燥后的配料進行球磨破碎,轉速為200r/min,時間5min,球磨破碎的目的是進一步細化干燥后的配料,使其顆粒更加均勻細小,200r/min的轉速和5min的時間是經過實驗確定的合適參數,能夠保證配料在球磨破碎過程中達到理想的細化效果,再使用60目的篩子進行造粒,完成制粉,得到氧化鋯防靜電陶瓷粉,造粒是將細化后的配料制成合適大小的顆粒,60目的篩子能夠篩選出符合要求的顆粒,這些顆粒的大小和形狀對于后續(xù)的成型操作具有重要影響,合適的顆粒能夠保證陶瓷材料在成型過程中更加均勻和穩(wěn)定。
4.根據權利要求1所述的一種防靜電陶瓷材料的制備方法,其特征在于:
制得的氧化鋯防靜電陶瓷粉放入干壓鋼制的模具里預成型,干壓的壓力10-50MPa,在這個壓力范圍內進行預成型,能夠使陶瓷粉在模具中初步成形,并且具有一定的密度和強度,把預成型好的素坯再用塑封機封裝好后放入了冷等靜壓機二次壓實,壓力大于150MPa,二次壓實是為了進一步提高素坯的密度和強度,通過施加較大的壓力,使素坯更加致密,從而提高最終產品的物理性能,如強度、硬度,然后取出得到高強度高密度的氧化鋯防靜電陶瓷素坯。
5.根據權利要求1所述的一種防靜電陶瓷材料的制備方法,其特征在于:所述得到的氧化鋯防靜電素坯放入脫脂爐去脫脂預燒,燒結去除粘結劑,排膠升溫速率0.1-15℃/min,排膠溫度1150℃,保溫1-5h。脫脂預燒的目的是去除素坯中的粘結劑,在這個特定的升溫速率、排膠溫度和保溫時間條件下,能夠確保粘結劑的有效去除,同時避免對素坯造成不良影響,如因升溫速率過快導致素坯開裂,或者因保溫時間過長而浪費能源。
6.根據權利要求1所述的一種防靜電陶瓷材料的制備方法,其特征在于:所述預燒好的產品放入燒結爐去完成燒結,燒結溫度為1300℃-1450℃,升溫速率為0.2-10℃/min,保溫1-5h,所述燒結的方式為埋粉燒結,所述埋粉燒結的埋粉為氧化鋅和氧化鋁的混合粉體,得到大尺寸氧化鋯防靜電陶瓷,所述氧化鋅和石墨的混合粉體中氧化鋅的質量百分含量為30%~55%。
在這個溫度和升溫速率范圍內進行燒結,并采用埋粉燒結的方式,能夠使陶瓷素坯進一步致密化,提高其物理性能,合適的埋粉成分和比例能夠改善陶瓷的燒結效果,提高陶瓷的質量和尺寸穩(wěn)定性,最終得到大尺寸氧化鋯防靜電陶瓷。
7.根據權利要求1所述的一種防靜電陶瓷材料的制備方法,其特征在于:所述三氧化二鐵為著色劑,部分還原成氧化亞鐵,形成四氧化三鐵,呈現黑色;
三氧化二鐵在防靜電陶瓷材料的制備過程中具有雙重作用,一方面它作為原料參與陶瓷材料的制備,另一方面它作為著色劑,在一定條件下部分還原成氧化亞鐵,形成四氧化三鐵,從而使陶瓷材料呈現黑色,這種顏色變化可以為陶瓷材料的外觀設計提供更多選擇,同時也可能對其某些性能產生一定影響,需要在制備過程中加以考慮。
8.根據權利要求1所述的一種防靜電陶瓷材料的制備方法,其特征在于:所述二氧化鈦和氧化錫為燒結助劑,降低燒結溫度;
二氧化鈦和氧化錫在陶瓷材料的制備過程中起到重要作用,它們作為燒結助劑,能夠降低燒結溫度,這對于節(jié)約能源和提高生產效率具有重要意義,同時,降低燒結溫度也可能對陶瓷材料的其他性能產生影響,如晶體結構、密度,需要在制備過程中綜合考慮。
9.根據權利要求1所述的一種防靜電陶瓷材料的制備方法,其特征在于:所述分散劑包括檸檬酸銨、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇中的至少一種,其作用是促進原料均勻混合;
這些分散劑在原料混合過程中起著關鍵作用,它們能夠降低原料之間的表面張力,使原料更容易在溶液中分散,從而保證原料在球磨過程中能夠更加均勻地混合,為制備高質量的陶瓷材料提供保障。
10.根據權利要求1所述的一種防靜電陶瓷材料的制備方法,其特征在于:所述粘結劑用于將原料結合在一起,確保陶瓷的成型和結構穩(wěn)定性;
粘接劑在陶瓷材料的制備過程中不可或缺,它用于將各種原料結合在一起,確保陶瓷材料的成型和結構穩(wěn)定性,通過與其他原料充分結合,粘接劑能夠形成一個連續(xù)的網絡結構,將原料顆粒固定在一起,防止在加工過程中出現松散或開裂。
所述釔穩(wěn)定的氧化鋯在原料體系中起關鍵作用,其含量范圍及制備方法確保陶瓷具有良好的物理和化學性質。
釔穩(wěn)定的氧化鋯是防靜電陶瓷材料的重要組成部分,其含量范圍的確定是經過多次實驗和研究的結果,能夠保證陶瓷材料在具備防靜電性能的同時,還具有良好的物理和化學性質,其制備方法包括稱取原料、混合、烘干、燒結固熔以及篩濾步驟,這些步驟的嚴格執(zhí)行能夠確保釔穩(wěn)定的氧化鋯的質量和穩(wěn)定性,從而為整個陶瓷材料的性能提供堅實的基礎。
說明書
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及陶瓷材料制備技術領域,具體為一種防靜電陶瓷材料的制備方法。
背景技術
[0002]在現代科技和工業(yè)生產中,靜電現象常常帶來諸多不利影響防靜電陶瓷材料作為一種特殊的材料,能夠有效解決這些問題,它具有良好的防靜電性能,可避免靜電的積聚和釋放對周圍環(huán)境和設備造成危害,同時,它還具備化學性質穩(wěn)定、強度高、耐磨損、耐高溫、耐腐蝕,使其在電子陶瓷、功能陶瓷、生物陶瓷以及結構陶瓷,能夠滿足不同行業(yè)對材料性能的嚴格要求。
[0003]針對陶瓷材料易產生靜電的問題,現有技術中防靜電陶瓷通過相復合的方式,將外加導電材料與陶瓷基體相結合來實現防靜電目的,然而,這種方式存在諸多不足,一方面,導電材料與陶瓷基體結合不好,分散性差,影響了防靜電效果和材料的整體性能,另一方面,其制備過程存在缺陷,樣品需要高溫燒結且燒結時間長,這不僅增加了能源消耗和生產成本,還可能導致燒制后產品缺陷多。此外,導電粉體占比較大,進一步提高了材料成本
[0004]但是上述設備在實際使用過程中,可能會出現防靜電陶瓷強度硬度低,不耐磨損,因此,我們提出了一種防靜電陶瓷材料的制備方法。
發(fā)明內容
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種防靜電陶瓷材料的制備方法,以解決上述背景技術中提出的問題。
[0006]為實現上述目的,本發(fā)明提供如下技術方案:
[0007]一種防靜電陶瓷材料的制備方法包括以下步驟:
[0008]S1、原料稱取與球磨混合:按比例稱取釔穩(wěn)定的氧化鋯、氧化鋅、三氧化二鐵、氧化錫、二氧化鈦,放入球磨罐中,加入氧化鋯磨球、去離子水、分散劑,然后加入粘接劑,繼續(xù)球磨混合,完成配料。
[0009]S2、配料干燥:得到的配料放入盤中,使用干燥箱干燥。
[0010]S3、干燥后配料球磨破碎:干燥后的配料進行球磨破碎。
[0011]S4、造粒制粉:再使用60目的篩子進行造粒,完成制粉,得到氧化鋯防靜電陶瓷粉。
[0012]S5、預成型:把氧化鋯防靜電陶瓷粉放入干壓鋼制的模具里預成型。
[0013]S6、二次壓實:把預成型好的素坯再用塑封機封裝好后放入了冷等靜壓機二次壓實,得到高強度高密度的氧化鋯防靜電陶瓷素坯。
[0014]S7、脫脂預燒:把得到的氧化鋯防靜電素坯放入脫脂爐去脫脂預燒,燒結去除粘結劑。
[0015]S8、燒結:把預燒好的產品放入燒結爐去完成燒結,采用埋粉燒結方式,埋粉為氧化鋅和氧化鋁的混合粉體,得到大尺寸氧化鋯防靜電陶瓷。
[0016]優(yōu)選的,還包括以下步驟:按比例稱取釔穩(wěn)定的氧化鋯、氧化鋅、三氧化二鐵、氧化錫、二氧化鈦:這些原料的選取和比例是經過多次實驗和研究確定的,對于最終制備出具有良好防靜電性能和物理化學性質的陶瓷材料至關重要。
[0017]將上述原料放入球磨罐中,再加入氧化鋯磨球、去離子水、分散劑,料:球:水=1:2:0.6,球磨機磨24h,轉速60r/min,這種特定的料、球、水比例以及球磨時間和轉速是為了確保原料能夠在球磨過程中充分混合和研磨,使各原料之間充分接觸并發(fā)生物理和化學反應,以達到理想的混合效果。
[0018]然后再在球磨的料里加入粘接劑,繼續(xù)球磨混合4h,加入粘接劑后繼續(xù)球磨是為了使粘接劑能夠均勻地分布在原料中,與其他原料充分結合,確保最終產品具有良好的結構穩(wěn)定性,所述分散劑包括檸檬酸銨、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇中的至少一種,這些分散劑具有良好的分散性能,能夠降低原料之間的表面張力,使原料更容易在溶液中分散,從而促進原料的均勻混合,取出漿料完成配料。
[0019]優(yōu)選的,還包括以下步驟:
[0020]得到的配料放入盤中,使用干燥箱干燥,溫度設定在100℃,干燥時間為6h,選擇100℃的干燥溫度和6h的干燥時間是因為在這個條件下,既能有效去除配料中的水分,又不會對原料造成不良影響,如導致原料中的某些成分發(fā)生分解或變質,干燥后的配料進行球磨破碎,轉速為200r/min,時間5min,球磨破碎的目的是進一步細化干燥后的配料,使其顆粒更加均勻細小,200r/min的轉速和5min的時間是經過實驗確定的合適參數,能夠保證配料在球磨破碎過程中達到理想的細化效果,再使用60目的篩子進行造粒,完成制粉,得到氧化鋯防靜電陶瓷粉,造粒是將細化后的配料制成合適大小的顆粒,60目的篩子能夠篩選出符合要求的顆粒,這些顆粒的大小和形狀對于后續(xù)的成型操作具有重要影響,合適的顆粒能夠保證陶瓷材料在成型過程中更加均勻和穩(wěn)定。
[0021]優(yōu)選的,還包括以下步驟:
[0022]制得的氧化鋯防靜電陶瓷粉放入干壓鋼制的模具里預成型,干壓的壓力10-50MPa,在這個壓力范圍內進行預成型,能夠使陶瓷粉在模具中初步成形,并且具有一定的密度和強度,把預成型好的素坯再用塑封機封裝好后放入了冷等靜壓機二次壓實,壓力大于150MPa,二次壓實是為了進一步提高素坯的密度和強度,通過施加較大的壓力,使素坯更加致密,從而提高最終產品的物理性能,如強度、硬度,然后取出得到高強度高密度的氧化鋯防靜電陶瓷素坯。
[0023]優(yōu)選的,還包括以下步驟:
[0024]得到的氧化鋯防靜電素坯放入脫脂爐去脫脂預燒,燒結去除粘結劑,排膠升溫速率0.1-15℃/min,排膠溫度1150℃,保溫1-5h。脫脂預燒的目的是去除素坯中的粘結劑,在這個特定的升溫速率、排膠溫度和保溫時間條件下,能夠確保粘結劑的有效去除,同時避免對素坯造成不良影響,如因升溫速率過快導致素坯開裂,或者因保溫時間過長而浪費能源。
[0025]優(yōu)選的,還包括以下步驟:
[0026]預燒好的產品放入到燒結爐去完成燒結,燒結溫度為1300℃-1450℃,升溫速率為0.2-10℃/min,保溫1-5h,所述燒結的方式為埋粉燒結,所述埋粉燒結的埋粉為氧化鋅和氧化鋁的混合粉體,得到大尺寸氧化鋯防靜電陶瓷,所述氧化鋅和石墨的混合粉體中氧化鋅的質量百分含量為30%~55%。
[0027]在這個溫度和升溫速率范圍內進行燒結,并采用埋粉燒結的方式,能夠使陶瓷素坯進一步致密化,提高其物理性能,合適的埋粉成分和比例能夠改善陶瓷的燒結效果,提高陶瓷的質量和尺寸穩(wěn)定性,最終得到大尺寸氧化鋯防靜電陶瓷。
[0028]優(yōu)選的,所述三氧化二鐵為著色劑,部分還原成氧化亞鐵,形成四氧化三鐵,呈現黑色;
[0029]三氧化二鐵在防靜電陶瓷材料的制備過程中具有雙重作用,一方面它作為原料參與陶瓷材料的制備,另一方面它作為著色劑,在一定條件下部分還原成氧化亞鐵,形成四氧化三鐵,從而使陶瓷材料呈現黑色,這種顏色變化可以為陶瓷材料的外觀設計提供更多選擇,同時也可能對其某些性能產生一定影響,需要在制備過程中加以考慮。
[0030]優(yōu)選的,所述二氧化鈦和氧化錫為燒結助劑,降低燒結溫度;
[0031]二氧化鈦和氧化錫在陶瓷材料的制備過程中起到重要作用,它們作為燒結助劑,能夠降低燒結溫度,這對于節(jié)約能源和提高生產效率具有重要意義,同時,降低燒結溫度也可能對陶瓷材料的其他性能產生影響,如晶體結構、密度,需要在制備過程中綜合考慮。
[0032]優(yōu)選的,所述分散劑包括檸檬酸銨、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇中的至少一種,其作用是促進原料均勻混合;
[0033]這些分散劑在原料混合過程中起著關鍵作用,它們能夠降低原料之間的表面張力,使原料更容易在溶液中分散,從而保證原料在球磨過程中能夠更加均勻地混合,為制備高質量的陶瓷材料提供保障。
[0034]優(yōu)選的,所述粘結劑用于將原料結合在一起,確保陶瓷的成型和結構穩(wěn)定性;
[0035]粘接劑在陶瓷材料的制備過程中不可或缺,它用于將各種原料結合在一起,確保陶瓷材料的成型和結構穩(wěn)定性,通過與其他原料充分結合,粘接劑能夠形成一個連續(xù)的網絡結構,將原料顆粒固定在一起,防止在加工過程中出現松散或開裂。
[0036]所述釔穩(wěn)定的氧化鋯在原料體系中起關鍵作用,其含量范圍及制備方法確保陶瓷具有良好的物理和化學性質。
[0037]釔穩(wěn)定的氧化鋯是防靜電陶瓷材料的重要組成部分,其含量范圍的確定是經過多次實驗和研究的結果,能夠保證陶瓷材料在具備防靜電性能的同時,還具有良好的物理和化學性質,其制備方法包括稱取原料、混合、烘干、燒結固熔以及篩濾,這些步驟的嚴格執(zhí)行能夠確保釔穩(wěn)定的氧化鋯的質量和穩(wěn)定性,從而為整個陶瓷材料的性能提供堅實的基礎。
[0038]與現有技術相比,本發(fā)明提供了一種防靜電陶瓷材料的制備方法,具備以下有益效果:
[0039]1、該防靜電陶瓷材料的制備方法,通過精準的原料配比和嚴格的工藝控制,使最終的防靜電陶瓷材料具備良好的防靜電性能,其體積電阻在104-109歐姆之間,能有效避免靜電問題,同時,材料具有出色的物理化學性質,強度在300-800MPa之間,硬度HV600-900,耐磨性良好;化學性質穩(wěn)定,耐高溫、耐腐蝕,光潔度好且電阻穩(wěn)定。
[0040]2、該防靜電陶瓷材料的制備方法,在原料混合環(huán)節(jié),采用特定的分散劑,可降低原料間表面張力,促進均勻混合,這種高效混合方式不僅節(jié)省時間,還提高了原料利用率,二氧化鈦和氧化錫作為燒結助劑,能降低燒結溫度,在1300℃-1450℃的燒結溫度范圍及0.2-10℃/min的升溫速率下,相比傳統(tǒng)工藝,可減少能源消耗,提高生產效率.
[0041]3、該防靜電陶瓷材料的制備方法,在成型過程中,先將陶瓷粉在10-50MPa壓力下預成型,使其具有一定密度和強度,再通過大于150MPa的壓力二次壓實,這種二次壓實操作進一步提高了素坯的密度和強度,最終產品的物理性能更佳,防止加工過程中出現松散或開裂問題,確保陶瓷材料具有良好的結構穩(wěn)定性.
附圖說明
[0042]圖1本發(fā)明整體一種整體流程模塊的結構示意圖;
[0043]圖2為本發(fā)明一種防靜電陶瓷材料的制備方法的整體結構示意圖;
[0044]圖3為本發(fā)明原料準備與混合模塊的結構示意圖;
[0045]圖4為本發(fā)明配料處理模塊的結構示意圖;
[0046]圖5為本發(fā)明成型模塊的結構示意圖;
[0047]圖6為本發(fā)明脫脂與燒結模塊的結構示意圖。
具體實施方式
[0048]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0049]請參閱圖1-圖6,本發(fā)明提供一種技術方案:
[0050]一種防靜電陶瓷材料的制備方法原料準備
[0051]原料選取與比例確定:
[0052]根據防靜電陶瓷材料所需性能,經過大量實驗和研究,確定原料包括釔穩(wěn)定的氧化鋯、氧化鋅、三氧化二鐵、氧化錫、二氧化鈦以及粘結劑。各原料質量分數范圍為:釔穩(wěn)定的氧化鋯15%-80%,三氧化二鐵5%-50%,氧化錫1%-10%,氧化鋅1%-10%,二氧化鈦0.02%-2%,余量為黏結劑。
[0053]對于釔穩(wěn)定的氧化鋯,若需自行制備,按如下步驟操作:
[0054]按特定比例稱取氧化鋯和氧化釔,確保稱量準確,誤差控制在合理范圍內。
[0055]加入分散劑(至少包含檸檬酸銨、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇中的一種)和適量去離子水,放入球磨機。分散劑的用量應足以降低原料表面張力,促進混合均勻。
[0056]球磨機以能保證原料充分混合的轉速運行36h,其間需監(jiān)測球磨機運行狀態(tài),確保無故障。
[0057]取出漿料,在120℃下烘干,烘干設備需能精確控制溫度,確保烘干效果且不影響原料質量。
[0058]將烘干后的原料放入燒結爐,在1200-1300℃下燒結固熔,保溫8-60h,燒結爐溫度控制精度要高,保證反應充分。
[0059]煅燒后過200目篩,得到符合要求的釔穩(wěn)定的氧化鋯。
[0060]原料稱取:
[0061]按照確定的比例,準確稱取釔穩(wěn)定的氧化鋯、氧化鋅、三氧化二鐵、氧化錫、二氧化鈦,使用精度符合要求的稱量儀器,確保各原料量的準確性。
[0062]在本發(fā)明的一種實施例中,配料混合:
[0063]球磨混合:
[0064]將稱取的原料放入球磨罐,加入氧化鋯磨球、去離子水和分散劑,嚴格按照料:球:水=1:2:0.6的比例添加。
[0065]使用球磨機,設定轉速為60r/min,研磨24h。研磨過程中,定期檢查球磨機的溫度、壓力,確保在正常范圍內,以保證原料充分混合和研磨效果。
[0066]粘接劑添加與混合:
[0067]在球磨24h后的原料中加入粘接劑,粘接劑的選擇應符合陶瓷材料的成型和性能要求。
[0068]繼續(xù)球磨混合4h,球磨機的運行參數保持穩(wěn)定,使粘結劑均勻分布在原料中,與其他原料充分結合,完成配料
[0069]在本發(fā)明的一種實施例中,制粉與成型:
[0070]干燥:
[0071]將配料放入合適的盤中,使用干燥箱進行干燥。干燥箱溫度設定為100℃,干燥時間為6h,干燥箱應具備溫度均勻性,確保配料各處受熱均勻,避免局部過熱或過冷影響配料質量。
[0072]球磨破碎與造粒:
[0073]干燥后的配料進行球磨破碎,將球磨機轉速設定為200r/min,破碎時間為5min,在破碎過程中,觀察配料顆粒變化,確保達到細化效果。
[0074]再使用60目篩子對球磨破碎后的配料進行造粒操作,使用篩子時,操作規(guī)范,確保篩選出符合要求的顆粒,得到氧化鋯防靜電陶瓷粉。
[0075]預成型:
[0076]將氧化鋯防靜電陶瓷粉放入干壓鋼制的模具里,使用壓力機施加10-50MPa的壓力進行預成型,模具應符合設計要求,安裝牢固,壓力施加均勻,使陶瓷粉在模具中初步成形,具有一定的密度和強度。
[0077]二次壓實:
[0078]將預成型好的素坯用塑封機封裝,封裝嚴密,防止氣體泄漏。
[0079]把封裝好的素坯放入冷等靜壓機,施加大于150MPa的壓力進行二次壓實,冷等靜壓機的操作應符合規(guī)范,確保壓力穩(wěn)定施加,使素坯更加致密,提高其密度和強度,得到高強度高密度的氧化鋯防靜電陶瓷素坯。
[0080]在本發(fā)明的一種實施例中,脫脂與燒結
[0081]脫脂預燒:
[0082]將氧化鋯防靜電素坯放入脫脂爐,設置脫脂升溫速率為0.1-15℃/min,排膠溫度為1150℃,保溫1-5h。脫脂爐的溫度和升溫速率控制精度要高,在脫脂過程中,密切觀察素坯狀態(tài),確保粘結劑有效去除,同時避免因升溫速率過快導致素坯開裂,或者因保溫時間過長而浪費能源的問題。
[0083]燒結:
[0084]將脫脂預燒后的產品放入燒結爐,設置燒結溫度為1300℃-1450℃,升溫速率為0.2-10℃/min,保溫1-5h,采用埋粉燒結方式,埋粉為氧化鋅和氧化鋁的混合粉體,其中氧化鋅的質量百分含量為30%~55%。在燒結過程中,確保燒結爐溫度和升溫速率控制準確,同時保證埋粉均勻分布,使陶瓷素坯進一步致密化,提高其物理性能,得到大尺寸氧化鋯防靜電陶瓷。
[0085]S1、原料稱取與球磨混合:
[0086]按比例稱取釔穩(wěn)定的氧化鋯、氧化鋅、三氧化二鐵、氧化錫、二氧化鈦,放入球磨罐中,加入氧化鋯磨球、去離子水、分散劑(包括檸檬酸銨、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇中的至少一種),料:球:水=1:2:0.6,球磨機磨24h,轉速60r/min,然后加入粘結劑,繼續(xù)球磨混合4h,完成配料。
[0087]S2、配料干燥:
[0088]得到的配料放入盤中,使用干燥箱干燥,溫度設定在100℃,干燥時間為6h。
[0089]S3、干燥后配料球磨破碎:
[0090]干燥后的配料進行球磨破碎,轉速為200r/min,時間5min。
[0091]S4、造粒制粉:
[0092]再使用60目的篩子進行造粒,完成制粉,得到氧化鋯防靜電陶瓷粉。
[0093]S5、預成型:
[0094]把氧化鋯防靜電陶瓷粉放入干壓鋼制的模具里預成型,干壓的壓力10-50MPa。
[0095]S6、二次壓實:
[0096]把預成型好的素坯再用塑封機封裝好后放入了冷等靜壓機二次壓實,壓力大于150MPa,得到高強度高密度的氧化鋯防靜電陶瓷素坯。
[0097]S7、脫脂預燒:
[0098]把得到的氧化鋯防靜電素坯放入脫脂爐去脫脂預燒,燒結去除粘結劑,排膠升溫速率0.1-15℃/min,排膠溫度1150℃,保溫1-5h。
[0099]S8、燒結:
[0100]把預燒好的產品放入燒結爐去完成燒結,燒結溫度為1300℃-1450℃,升溫速率為0.2-10℃/min,保溫1-5h,采用埋粉燒結方式,埋粉為氧化鋅和氧化鋁的混合粉體(氧化鋅質量百分含量為30%~55%),得到大尺寸氧化鋯防靜電陶瓷。
[0101]上文一般性地對本發(fā)明做了詳盡的描述,但在本發(fā)明基礎上,可以對之做一些修改或改進,這對于技術領域的一般技術人員是顯而易見的。因此,在不脫離本發(fā)明思想精神的修改或改進,均在本發(fā)明的保護范圍之內。
說明書附圖(6)
聲明:
“防靜電陶瓷材料的制備方法” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)