專利名稱：一種閥門(mén)用高鋁質(zhì)陶瓷環(huán)的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種閥門(mén)用高鋁質(zhì)陶瓷環(huán)的制備方法，涉及一種用于高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速、強(qiáng)腐蝕等各種轉(zhuǎn)速、壓力和介質(zhì)裝置的閥門(mén)用高鋁質(zhì)陶瓷環(huán)的制備方法。
背景技術(shù)：
陶瓷環(huán)是陶瓷閥門(mén)的主要部件，也是一種廣泛應(yīng)用于密封裝置的關(guān)鍵零件，直接關(guān)系到密封的適用范圍和壽命，其配備的機(jī)械密封大量用于航天、石油、化工、機(jī)械、視頻、 制藥和汽車等各領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)通常采用的陶瓷環(huán)材料主要是氧化鋁和氮化硅等。這些材料制作的陶瓷環(huán)使用壽命短、可靠性差，且使用局限。目前采用反應(yīng)燒結(jié)碳化硅技術(shù)。常規(guī)的反應(yīng)燒結(jié)碳化硅陶瓷環(huán)的配方工藝有W14、 WlO碳化硅粉、石墨和添加劑配料而成，經(jīng)過(guò)壓制、初燒結(jié)、車加工、終加工、磨加工、研磨等工序加工而成，燒結(jié)溫度1500°c，燒結(jié)時(shí)要加1 :1. 15的金屬硅片輔料。反應(yīng)燒結(jié)碳化硅的有些多缺點(diǎn)，如碳化硅含量低、純度差、機(jī)械物理性能較低，不能應(yīng)用于高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕的工況和介質(zhì)，也不適用于食品、藥品行業(yè)?！兑环N碳化硅陶瓷密封環(huán)》(鄭佑俊，中國(guó)專利， 專利號(hào)CN1830900A，2005年3月)中介紹了一種碳化硅陶瓷密封環(huán)的制備方法。其特征在于，采用0. 5 μ m的微粉材料，由重量配比為W0. 5微粉85% 95%、碳化硼粉21 9%、液氣樹(shù)脂1 8%為原料，其制造采用超高溫?zé)Y(jié)工藝，其工藝具體如下按重量比秤取原料； 放入球磨機(jī)球磨后在鹽酸中浸泡、烘干、碾碎、過(guò)篩，將組合物壓制成型裝爐，抽真空至小于 IPa ；升溫70(TC /h 90(TC /h停止真空；沖氬氣至常壓后停止送氣；繼續(xù)升溫，在1910 1930°C保溫13 17分鐘，保持爐膛氣壓0. OlMPa,升溫至2170 2200°C保溫50 70分鐘；關(guān)爐，自然冷卻。上述已有技術(shù)存在著工藝繁瑣，對(duì)設(shè)備要求高和成本高等不足，不宜在工業(yè)中推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種能有效地簡(jiǎn)化工藝過(guò)程，縮短制備時(shí)間，降低生產(chǎn)成本，易于在工業(yè)中推廣應(yīng)用且性能良好的閥門(mén)用高鋁質(zhì)陶瓷環(huán)的制備方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。—種閥門(mén)用高鋁質(zhì)陶瓷環(huán)的制備方法，其特征在于制備過(guò)程是將α-氧化鋁、平頂山粘土、禹州堿石、禹州粘土、生滑石和碳酸鈣原料配料、磨碎，再加入少量三氧化二鉻、 水玻璃、碳酸鈉以及水混勻后，注漿成型，胚體干燥后，進(jìn)行煅燒制得的。本發(fā)明的一種閥門(mén)用高鋁質(zhì)陶瓷環(huán)的制備方法，其特征在于所述原料配料各組分的質(zhì)量百分比含量為α -氧化鋁70% 80%、平頂山粘土 5% 7%、禹州堿石4% 6%、禹州粘土 5% 7%、生滑石3% 4. 5%、碳酸鈣3% 5. 5%，外加三氧化二鉻21 3%、水玻璃 0. 2% 0. 5%、碳酸鈉 0. 2% 0. 5%。
本發(fā)明的一種閥門(mén)用高鋁質(zhì)陶瓷環(huán)的制備方法，其特征在于所述的注漿成型過(guò)程是將混合漿料放入球磨機(jī)中球磨20小時(shí)，然后經(jīng)陳腐過(guò)篩，將料漿注入石膏模型中注漿成型。本發(fā)明的一種閥門(mén)用高鋁質(zhì)陶瓷環(huán)的制備方法，其特征在于采用高溫?zé)Y(jié)工藝， 其工藝如下按重量配比秤取原料；稱好的原料放入球磨機(jī)球磨；加入30% 35%的水制成料漿；將料漿成型；裝爐，在1480°C 1550°C燒結(jié)，保溫10 12小時(shí)，自然冷卻；出爐，制成成品。本發(fā)明的方法采用工業(yè)氧化鋁、粘土等原料制備高鋁質(zhì)閥門(mén)用陶瓷環(huán)，并且采用注漿成型、高溫?zé)Y(jié)工藝，得到性能良好的陶瓷環(huán)，其優(yōu)點(diǎn)是其原料價(jià)格便宜，并且采用注漿成型，省卻了昂貴的機(jī)械設(shè)備費(fèi)用，降低了生產(chǎn)成本，并且該方法生產(chǎn)的陶瓷環(huán)使用壽命長(zhǎng)，易于在工業(yè)上推廣。
具體實(shí)施例方式一種閥門(mén)用高鋁質(zhì)陶瓷環(huán)的制備方法，將原料按重量百分比α-氧化鋁70% 80%、平頂山粘土 5% 7%、禹州堿石4% 6%、禹州粘土 5% 7%、生滑石3% 4. 5%、碳酸鈣 3% 5. 5%,外加三氧化二鉻2% 2. 5%、水玻璃0. 2% 0. 5%、碳酸鈉0. 2% 0. 5%,水30% 35%，放入球磨機(jī)中球磨20小時(shí)，然后經(jīng)陳腐，全部通過(guò)250#篩，將料漿注入設(shè)計(jì)的石膏模型中，一段時(shí)間后取出胚體，修胚、干燥，于1480°C 1550°C下煅燒8 12小時(shí)，可得到性能良好的高鋁質(zhì)陶瓷環(huán)。實(shí)施例1
將原料按α -氧化鋁70wt%、平頂山粘土 7wt%、禹州堿石6wt%、禹州粘土 7wt%、生滑石4. 5wt%、碳酸鈣5. 5wt%，外加三氧化二鉻2. (Mwt%、水玻璃0. 22wt%、碳酸鈉0. 25wt%，水 31wt%，放入球磨機(jī)中球磨20小時(shí)，然后經(jīng)陳腐，全部通過(guò)250#篩，將料漿注入設(shè)計(jì)的石膏模型中，一段時(shí)間后取出胚體，修胚、干燥，于1480°C下煅燒8. 5小時(shí)，可得到性能良好的高鋁質(zhì)陶瓷環(huán)。實(shí)施例2
將原料按α -氧化鋁73wt%、平頂山粘土 7wt%、禹州堿石5. 5wt%、禹州粘土 6wt%、生滑石4. 0wt%、碳酸鈣4. 5wt%，外加三氧化二鉻2. 18wt%、水玻璃0. 、碳酸鈉0. 35wt%，水 32wt%,放入球磨機(jī)中球磨20小時(shí)，然后經(jīng)陳腐，全部通過(guò)250#篩，將料漿注入設(shè)計(jì)的石膏模型中，一段時(shí)間后取出胚體，修胚、干燥，于1495°C下煅燒10小時(shí)，可得到性能良好的高鋁質(zhì)陶瓷環(huán)。實(shí)施例3
將原料按α -氧化鋁76wt%、平頂山粘土 6wt%、禹州堿石5wt%、禹州粘土 6wt%、生滑石3. 、碳酸鈣3. 6wt%，外加三氧化二鉻2. 25wt%、水玻璃0. 35wt%、碳酸鈉0. 26wt%,水 33wt%，放入球磨機(jī)中球磨20小時(shí)，然后經(jīng)陳腐，全部通過(guò)250#篩，將料漿注入設(shè)計(jì)的石膏模型中，一段時(shí)間后取出胚體，修胚、干燥，于1510°C下煅燒10小時(shí)，可得到性能良好的高鋁質(zhì)陶瓷環(huán)。實(shí)施例4
將原料按α -氧化鋁78wt%、平頂山粘土 5. 4wt%,禹州堿石4. 5wt%、禹州粘土 5 wt%、生
4滑石3. 6wt%、碳酸鈣3. 5wt%,外加三氧化二鉻2. 42wt%、水玻璃0. 、碳酸鈉0. 4wt%,水 33. 5wt%，放入球磨機(jī)中球磨20小時(shí)，然后經(jīng)陳腐，全部通過(guò)250#篩，將料漿注入設(shè)計(jì)的石膏模型中，一段時(shí)間后取出胚體，修胚、干燥，于1530°C下煅燒10. 5小時(shí)，可得到性能良好的高鋁質(zhì)陶瓷環(huán)。
實(shí)施例5
將原料按α -氧化鋁80wt%、平頂山粘土 5wt%、禹州堿石#t%、禹州粘土 5wt%、生滑石 3wt%、碳酸鈣3wt%，外加三氧化二鉻2. 5wt%、水玻璃0. 5wt%、碳酸鈉0. 45wt%，水35wt%，放入球磨機(jī)中球磨20小時(shí)，然后經(jīng)陳腐，全部通過(guò)250#篩，將料漿注入設(shè)計(jì)的石膏模型中， 一段時(shí)間后取出胚體，修胚、干燥，于1550°C下煅燒12小時(shí)，可得到性能良好的高鋁質(zhì)陶瓷環(huán)。
權(quán)利要求
1.一種閥門(mén)用高鋁質(zhì)陶瓷環(huán)的制備方法，其特征在于制備過(guò)程是將α-氧化鋁、平頂山粘土、禹州堿石、禹州粘土、生滑石和碳酸鈣原料配料、磨碎，再加入少量三氧化二鉻、水玻璃、碳酸鈉以及水混勻后，注漿成型，胚體干燥后，進(jìn)行煅燒制得的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種閥門(mén)用高鋁質(zhì)陶瓷環(huán)的制備方法，其特征在于所述原料配料各組分的質(zhì)量百分比含量為α -氧化鋁70% 80%、平頂山粘土 5% 7%、禹州堿石 4% 6%、禹州粘土 5% 7%、生滑石3% 4. 5%、碳酸鈣3% 5. 5%,外加三氧化二鉻2% 3%、水玻璃0. 2% 0. 5%、碳酸鈉0. 2% 0. 5%ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種閥門(mén)用高鋁質(zhì)陶瓷環(huán)的制備方法，其特征在于所述的注漿成型過(guò)程是將混合漿料放入球磨機(jī)中球磨20小時(shí)，然后經(jīng)陳腐過(guò)篩，將料漿注入石膏模型中注漿成型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種閥門(mén)用高鋁質(zhì)陶瓷環(huán)的制備方法，其特征在于采用高溫?zé)Y(jié)工藝，其工藝如下按重量配比秤取原料；稱好的原料放入球磨機(jī)球磨；加入30% 35%的水制成料漿；將料漿成型；裝爐，在1480°C 1550°C燒結(jié)，保溫10 12小時(shí)，自然冷卻；出爐，制成成品。
全文摘要
一種閥門(mén)用高鋁質(zhì)陶瓷環(huán)的制備方法，涉及一種用于高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速、強(qiáng)腐蝕等各種轉(zhuǎn)速、壓力和介質(zhì)裝置的閥門(mén)用高鋁質(zhì)陶瓷環(huán)的制備方法。其特征在于制備過(guò)程是將α-氧化鋁、平頂山粘土、禹州堿石、禹州粘土、生滑石和碳酸鈣原料配料、磨碎，再加入少量三氧化二鉻、水玻璃、碳酸鈉以及水混勻后，注漿成型，胚體干燥后，進(jìn)行煅燒制得的。本發(fā)明的方法采用工業(yè)氧化鋁、粘土等原料制備高鋁質(zhì)閥門(mén)用陶瓷環(huán)，其價(jià)格便宜，并且采用注漿成型，省卻了昂貴的機(jī)械設(shè)備費(fèi)用，降低了生產(chǎn)成本，并且，該方法生產(chǎn)的高鋁質(zhì)陶瓷環(huán)使用壽命長(zhǎng)，易于在工業(yè)上推廣。
文檔編號(hào)C04B35/622GK102491736SQ20111037786
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月24日
發(fā)明者張繼軍, 楊建平, 楊燕, 韋存福, 龔斌 申請(qǐng)人:中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司