申請號: 201710794262.3

申請日: 2017.09.06

國家/省市:中國天津(12)

公開號: 107628809A

公開日: 2018.01.26

主分類號:C04B 35/117(2006.01)

分類號: C04B 35/117(2006.01); C04B 35/622(2006.01); C09K 3/14(2006.01)

申請人: 天津大學

發明人: 李志宏; 游佳麗; 朱玉梅

代理人: 張宏祥

代理機構:天津市北洋有限責任專利代理事務所(12201)

申請人地址:天津市津南區海河教育園雅觀路135號（天津大學北洋園校區）

摘要： 本發明公開了一種微觀層狀互鎖納米晶陶瓷剛玉磨料及其制備方法，以Al(NO3)3·9H2O為原料，PEG1000為分散劑，自制氧化鋁晶種占原料的質量分數為0.40％～0.50％，外加添加劑為原料質量百分比含量的0.15％～0.75％，添加劑的原料組成及其原料的質量百分比含量為Y(NO3)3·6H2O0％～40％，Ce(NO3)3·6H2O0％～40％，CaF20％～50％，C16H36O4Ti20％～65％。本發明控制了陶瓷剛玉磨料的微觀結構特征，剛玉磨料內部均勻排布著致密層狀相互穿插的晶粒，磨粒內部晶粒徑長平均尺寸在600nm～1300nm之間，晶粒片層厚度在50nm～280nm之間；晶粒徑厚比(徑長比厚度)在3～11之間。通過顯微結構的控制，提高了剛玉磨料的斷裂韌性、抗壓強度和自銳性等機械性能；且單顆粒抗壓強度可達41N。

主權利要求

一種微觀層狀互鎖納米晶陶瓷剛玉磨料，以Al(NO3)3·9H2O為原料，外加添加劑為原料質量百分比含量的0.15％～0.75％，外加自制氧化鋁晶種為原料質量百分比含量的0.40％～0.50％；所述添加劑的原料組成及其質量百分比含量為：Y(NO3)3·6H2O5％～40％，Ce(NO3)3·6H2O10％～40％,CaF220％～50％，C16H36O4Ti20％～65％；上述微觀層狀互鎖納米晶陶瓷剛玉磨料的制備方法，具有如下步驟：(1)以Al(NO3)3·9H2O為原料，加入PEG1000溶解于水配成Al3+濃度為0.3～0.6mol/L的溶液；(2)將氨水用去離子水稀釋，向步驟(1)的溶液中緩慢滴加稀釋后的氨水，在常溫下進行中速攪拌，控制pH到9.2～9.8，使其反應完全；停止加氨水后再攪拌一段時間至其均一穩定直至完全凝膠化，然后經過抽濾，反復洗滌得到Al(OH)3凝膠前驅體；(3)按照原料質量百分比含量為：5％～40％的Y(NO3)3·6H2O，10％～40％的Ce(NO3)3·6H2O，20％～50％的CaF2，20％～65％的C16H36O4Ti配置添加劑；自制氧化鋁晶種；再按外加添加劑0.15％～0.75％和外加晶種0.40％～0.50％加入到步驟(2)所得凝膠前驅體中，以水為介質控制Al(OH)3凝膠前驅體的質量分數為7.50％～10.0％，采用剛玉磨球，濕法球磨使其充分混勻后，再于50℃～90℃下干燥，得到干凝膠，然后經過破碎造粒、篩分得到燒結前驅體顆粒；(4)將步驟(3)所得前驅體顆粒于1250℃～1400℃煅燒保溫，再進一步篩分、分級，得到不同粒度的微觀層狀互鎖納米晶陶瓷剛玉磨料。