申請號: 201710794262.3

申請日: 2017.09.06

國(guo)家/省市:中國(guo)天津(12)

公開號: 107628809A

公開日: 2018.01.26

主分類號(hao):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(hong); 游(you)佳麗; 朱玉梅

代理人: 張宏祥

代理機構:天(tian)津市北洋(yang)有限責任專利代理事務所(12201)

申請人地址:天(tian)津市(shi)津南區海河教育園雅觀路135號（天(tian)津大學(xue)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(mo)料(liao)的(de)微觀結構(gou)特征，剛玉磨(mo)料(liao)內(nei)部均勻排布(bu)著致密(mi)層(ceng)狀(zhuang)相互穿插的(de)晶(jing)粒，磨(mo)粒內(nei)部晶(jing)粒徑長平均尺寸在(zai)600nm～1300nm之間，晶(jing)粒片(pian)層(ceng)厚(hou)(hou)度(du)在(zai)50nm～280nm之間；晶(jing)粒徑厚(hou)(hou)比(徑長比厚(hou)(hou)度(du))在(zai)3～11之間。通過顯微結構(gou)的(de)控制，提(ti)高了(le)剛玉磨(mo)料(liao)的(de)斷裂韌性、抗壓強度(du)和自(zi)銳性等(deng)機械性能(neng)；且單顆粒抗壓強度(du)可達41N。

主權利要求

一種(zhong)(zhong)微(wei)觀層狀(zhuang)互(hu)鎖(suo)納米(mi)晶(jing)陶(tao)瓷剛玉(yu)磨(mo)料(liao)(liao)(liao)，以Al(NO3)3·9H2O為(wei)原(yuan)料(liao)(liao)(liao)，外(wai)加(jia)(jia)添(tian)加(jia)(jia)劑為(wei)原(yuan)料(liao)(liao)(liao)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)百分(fen)比含(han)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)0.15％～0.75％，外(wai)加(jia)(jia)自制(zhi)(zhi)氧化鋁(lv)晶(jing)種(zhong)(zhong)為(wei)原(yuan)料(liao)(liao)(liao)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)百分(fen)比含(han)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)0.40％～0.50％；所述添(tian)加(jia)(jia)劑的(de)(de)原(yuan)料(liao)(liao)(liao)組(zu)成(cheng)及其(qi)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)百分(fen)比含(han)量(liang)(liang)(liang)為(wei)：Y(NO3)3·6H2O5％～40％，Ce(NO3)3·6H2O10％～40％,CaF220％～50％，C16H36O4Ti20％～65％；上述微(wei)觀層狀(zhuang)互(hu)鎖(suo)納米(mi)晶(jing)陶(tao)瓷剛玉(yu)磨(mo)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)制(zhi)(zhi)備(bei)方法，具有如下步驟(zou)：(1)以Al(NO3)3·9H2O為(wei)原(yuan)料(liao)(liao)(liao)，加(jia)(jia)入(ru)PEG1000溶(rong)解于(yu)水(shui)配成(cheng)Al3+濃(nong)度為(wei)0.3～0.6mol/L的(de)(de)溶(rong)液；(2)將氨水(shui)用去離子(zi)水(shui)稀(xi)釋(shi)，向步驟(zou)(1)的(de)(de)溶(rong)液中(zhong)緩(huan)慢滴加(jia)(jia)稀(xi)釋(shi)后(hou)(hou)的(de)(de)氨水(shui)，在常溫下進行中(zhong)速攪拌，控制(zhi)(zhi)pH到(dao)(dao)9.2～9.8，使(shi)其(qi)反應完全(quan)；停止(zhi)加(jia)(jia)氨水(shui)后(hou)(hou)再攪拌一段時間(jian)至其(qi)均一穩定直至完全(quan)凝(ning)膠化，然后(hou)(hou)經過(guo)(guo)抽(chou)濾，反復(fu)洗(xi)滌得(de)(de)到(dao)(dao)Al(OH)3凝(ning)膠前(qian)驅(qu)(qu)體(ti)；(3)按照原(yuan)料(liao)(liao)(liao)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)百分(fen)比含(han)量(liang)(liang)(liang)為(wei)：5％～40％的(de)(de)Y(NO3)3·6H2O，10％～40％的(de)(de)Ce(NO3)3·6H2O，20％～50％的(de)(de)CaF2，20％～65％的(de)(de)C16H36O4Ti配置添(tian)加(jia)(jia)劑；自制(zhi)(zhi)氧化鋁(lv)晶(jing)種(zhong)(zhong)；再按外(wai)加(jia)(jia)添(tian)加(jia)(jia)劑0.15％～0.75％和外(wai)加(jia)(jia)晶(jing)種(zhong)(zhong)0.40％～0.50％加(jia)(jia)入(ru)到(dao)(dao)步驟(zou)(2)所得(de)(de)凝(ning)膠前(qian)驅(qu)(qu)體(ti)中(zhong)，以水(shui)為(wei)介質(zhi)控制(zhi)(zhi)Al(OH)3凝(ning)膠前(qian)驅(qu)(qu)體(ti)的(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)分(fen)數為(wei)7.50％～10.0％，采用剛玉(yu)磨(mo)球(qiu)，濕法球(qiu)磨(mo)使(shi)其(qi)充分(fen)混勻后(hou)(hou)，再于(yu)50℃～90℃下干(gan)燥，得(de)(de)到(dao)(dao)干(gan)凝(ning)膠，然后(hou)(hou)經過(guo)(guo)破(po)碎造粒(li)、篩分(fen)得(de)(de)到(dao)(dao)燒結(jie)前(qian)驅(qu)(qu)體(ti)顆粒(li)；(4)將步驟(zou)(3)所得(de)(de)前(qian)驅(qu)(qu)體(ti)顆粒(li)于(yu)1250℃～1400℃煅(duan)燒保溫，再進一步篩分(fen)、分(fen)級(ji)，得(de)(de)到(dao)(dao)不同粒(li)度的(de)(de)微(wei)觀層狀(zhuang)互(hu)鎖(suo)納米(mi)晶(jing)陶(tao)瓷剛玉(yu)磨(mo)料(liao)(liao)(liao)。