一种阀门用高铝质陶瓷环的制备方法

摘要

一种阀门用高铝质陶瓷环的制备方法，涉及一种用于高温、高压、高转速、强腐蚀等各种转速、压力和介质装置的阀门用高铝质陶瓷环的制备方法。其特征在于制备过程是将α-氧化铝、平顶山粘土、禹州碱石、禹州粘土、生滑石和碳酸钙原料配料、磨碎，再加入少量三氧化二铬、水玻璃、碳酸钠以及水混匀后，注浆成型，胚体干燥后，进行煅烧制得的。本发明的方法采用工业氧化铝、粘土等原料制备高铝质阀门用陶瓷环，其价格便宜，并且采用注浆成型，省却了昂贵的机械设备费用，降低了生产成本，并且，该方法生产的高铝质陶瓷环使用寿命长，易于在工业上推广。

权利要求

1.一种阀门用高铝质陶瓷环的制备方法，其特征在于制备过程是将α-氧化铝、平顶山粘土、禹州碱石、禹州粘土、生滑石和碳酸钙原料配料、磨碎，再加入少量三氧化二铬、水玻璃、碳酸钠以及水混匀后，注浆成型，坯体干燥后，进行煅烧制得的；所述的制备过程的原料配料各组分的质量百分比含量为：α-氧化铝70%～80%、平顶山粘土5%～7%、禹州碱石

4%～6%、禹州粘土5%～7%、生滑石3%～4.5%、碳酸钙3%～5.5%，外加三氧化二铬2%～

3%、水玻璃0.2%～0.5%、碳酸钠0.2%～0.5%；采用高温烧结工艺，其工艺如下：按重量配比秤取原料；称好的原料放入球磨机球磨；加入30%～35%的水制成料浆；将料浆成型；装炉，在1480℃～1550℃烧结，保温10～12小时，自然冷却；出炉，制成成品。

2.根据权利要求1所述的一种阀门用高铝质陶瓷环的制备方法，其特征在于所述的注浆成型过程是将混合浆料放入球磨机中球磨20小时，然后经陈腐过筛，将料浆注入石膏模型中注浆成型。

说明书

一种阀门用高铝质陶瓷环的制备方法

技术领域

[0001] 一种阀门用高铝质陶瓷环的制备方法，涉及一种用于高温、高压、高转速、强腐蚀等各种转速、压力和介质装置的阀门用高铝质陶瓷环的制备方法。

背景技术

[0002] 陶瓷环是陶瓷阀门的主要部件，也是一种广泛应用于密封装置的关键零件，直接关系到密封的适用范围和寿命，其配备的机械密封大量用于航天、石油、化工、机械、视频、制药和汽车等各领域。国内通常采用的陶瓷环材料主要是氧化铝和氮化硅等。这些材料制作的陶瓷环使用寿命短、可靠性差，且使用局限。

[0003] 目前采用反应烧结碳化硅技术。常规的反应烧结碳化硅陶瓷环的配方工艺有W14、W10碳化硅粉、石墨和添加剂配料而成，经过压制、初烧结、车加工、终加工、磨加工、研磨等工序加工而成，烧结温度1500℃，烧结时要加1：1.15的金属硅片辅料。反应烧结碳化硅的有些多缺点，如碳化硅含量低、纯度差、机械物理性能较低，不能应用于高温、高压、强腐蚀的工况和介质，也不适用于食品、药品行业。《一种碳化硅陶瓷密封环》（郑佑俊，中国专利，专利号：CN1830900A，2005年3月）中介绍了一种碳化硅陶瓷密封环的制备方法。其特征在于，采用0.5μm的微粉材料，由重量配比为：W0.5微粉85%～95%、碳化硼粉2%～9%、液气树脂2%～8%为原料，其制造采用超高温烧结工艺，其工艺具体如下：按重量比秤取原料；放入球磨机球磨后在盐酸中浸泡、烘干、碾碎、过筛，将组合物压制成型装炉，抽真空至小于
1Pa；升温700℃/h～900℃/h停止真空；冲氩气至常压后停止送气；继续升温，在1910～
1930℃保温13～17分钟，保持炉膛气压0.01MPa，升温至2170～2200℃保温50～70分钟；关炉，自然冷却。

[0004] 上述已有技术存在着工艺繁琐，对设备要求高和成本高等不足，不宜在工业中推广应用。

发明内容

[0005] 本发明的目的就是针对上述已有技术存在的不足，提供一种能有效地简化工艺过程，缩短制备时间，降低生产成本，易于在工业中推广应用且性能良好的阀门用高铝质陶瓷环的制备方法。

[0006] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

[0007] 一种阀门用高铝质陶瓷环的制备方法，其特征在于制备过程是将α-氧化铝、平顶山粘土、禹州碱石、禹州粘土、生滑石和碳酸钙原料配料、磨碎，再加入少量三氧化二铬、水玻璃、碳酸钠以及水混匀后，注浆成型，胚体干燥后，进行煅烧制得的。

[0008] 本发明的一种阀门用高铝质陶瓷环的制备方法，其特征在于所述原料配料各组分的质量百分比含量为：α-氧化铝70%～80%、平顶山粘土5%～7%、禹州碱石4%～6%、禹州粘土5%～7%、生滑石3%～4.5%、碳酸钙3%～5.5%，外加三氧化二铬2%～3%、水玻璃0.2%～0.5%、碳酸钠0.2%～0.5%。

[0009] 本发明的一种阀门用高铝质陶瓷环的制备方法，其特征在于所述的注浆成型过程是将混合浆料放入球磨机中球磨20小时，然后经陈腐过筛，将料浆注入石膏模型中注浆成型。

[0010] 本发明的一种阀门用高铝质陶瓷环的制备方法，其特征在于采用高温烧结工艺，其工艺如下：按重量配比秤取原料；称好的原料放入球磨机球磨；加入30%～35%的水制成料浆；将料浆成型；装炉，在1480℃～1550℃烧结，保温10～12小时，自然冷却；出炉，制成成品。

[0011] 本发明的方法采用工业氧化铝、粘土等原料制备高铝质阀门用陶瓷环，并且采用注浆成型、高温烧结工艺，得到性能良好的陶瓷环，其优点是：其原料价格便宜，并且采用注浆成型，省却了昂贵的机械设备费用，降低了生产成本，并且该方法生产的陶瓷环使用寿命长，易于在工业上推广。

具体实施方式

[0012] 一种阀门用高铝质陶瓷环的制备方法，将原料按重量百分比：α-氧化铝70%～80%、平顶山粘土5%～7%、禹州碱石4%～6%、禹州粘土5%～7%、生滑石3%～4.5%、碳酸钙
3%～5.5%，外加三氧化二铬2%～2.5%、水玻璃0.2%～0.5%、碳酸钠0.2%～0.5%，水30%～
35%，放入球磨机中球磨20小时，然后经陈腐，全部通过250#筛，将料浆注入设计的石膏模型中，一段时间后取出胚体，修胚、干燥，于1480℃～1550℃下煅烧8～12小时，可得到性能良好的高铝质陶瓷环。

[0013] 实施例1

[0014] 将原料按α-氧化铝70wt%、平顶山粘土7wt%、禹州碱石6wt%、禹州粘土7wt%、生滑石4.5wt%、碳酸钙5.5wt%，外加三氧化二铬2.04wt%、水玻璃0.22wt%、碳酸钠0.25wt%，水31wt%，放入球磨机中球磨20小时，然后经陈腐，全部通过250#筛，将料浆注入设计的石膏模型中，一段时间后取出胚体，修胚、干燥，于1480℃下煅烧8.5小时，可得到性能良好的高铝质陶瓷环。

[0015] 实施例2

[0016] 将原料按α-氧化铝73wt%、平顶山粘土7wt%、禹州碱石5.5wt%、禹州粘土6wt%、生滑石4.0wt%、碳酸钙4.5wt%，外加三氧化二铬2.18wt%、水玻璃0.28wt%、碳酸钠0.35wt%，水32wt%，放入球磨机中球磨20小时，然后经陈腐，全部通过250#筛，将料浆注入设计的石膏模型中，一段时间后取出胚体，修胚、干燥，于1495℃下煅烧10小时，可得到性能良好的高铝质陶瓷环。

[0017] 实施例3

[0018] 将原料按α-氧化铝76wt%、平顶山粘土6wt%、禹州碱石5wt%、禹州粘土6wt%、生滑石3.4wt%、碳酸钙3.6wt%，外加三氧化二铬2.25wt%、水玻璃0.35wt%、碳酸钠0.26wt%，水33wt%，放入球磨机中球磨20小时，然后经陈腐，全部通过250#筛，将料浆注入设计的石膏模型中，一段时间后取出胚体，修胚、干燥，于1510℃下煅烧10小时，可得到性能良好的高铝质陶瓷环。

[0019] 实施例4

[0020] 将原料按α-氧化铝78wt%、平顶山粘土5.4wt%、禹州碱石4.5wt%、禹州粘土