一種壓片成型機用超硬氧化鋯陶瓷模具的製法及坯料的製作方法
2023-06-01 05:05:06 1
專利名稱：一種壓片成型機用超硬氧化鋯陶瓷模具的製法及坯料的製作方法
技術領域：
本發明屬於模具領域，特別涉及一種壓片成型機用超硬氧化鋯陶瓷模具及坯料。
背景技術：
在高純氧化物材料通過壓片成型機壓製成型時，因原料本身的高硬度與金屬模具接觸摩擦時，易導致金屬汙染，從而影響製品的各項性能。具體的，當將高純度氧化物原料壓製成顆粒、片狀等成型時，通常使用金屬模具壓制，因原料具有一定的粒度和硬度，當與金屬衝杆和中模壓制時，因壓片機的壓力達到6噸以上的壓力時，較大的壓力使原料與金屬杆和中模產生強大的摩擦力，會使壓製成型的顆粒表面粘連金屬粉末形成金屬汙染，當將壓製成型的顆粒經過高溫燒結時，金屬物會與成型的原料反應結合，導致壓制材料的各項性能劣化。為解決金屬汙染，需要有一種在強大壓力下也不產生金屬汙染的模具。用氧化鋯材料製作高強度、高耐磨擦的壓制模具就可以解決金屬汙染。
發明內容
由於陶瓷模具具有高強度、耐摩擦、抗壓能力強，是一種理想的壓制模具，本發明的目的提供一種壓片成型機用超硬氧化鋯陶瓷模具的製法及坯料是通過將金屬模具製成高強度陶瓷模具壓制氧化物材料，製成一種高強度、高耐磨擦的壓制模具。採用的技術方案提供一種壓片成型機用超硬氧化鋯陶瓷模具的製法，包括以下步驟
第一步原料按重量百分比氧化鋯60%至90%、氧化鎂0. 5%至20%、石蠟3%至18%、 蜂蠟0. 20至0. 80%，其餘為鈦酸酯混合製成坯料。第二步將第一步得到的坯料與金屬衝杆結合，製成模具坯料。第三步將第二步得到的模具坯料經1600°C -1650°C高溫焙燒製成氧化鋯陶瓷模具坯料。第四步將第三步得到的氧化鋯陶瓷模具坯料經過精密機械進行切磨加工，製成壓片成型機用超硬氧化鋯陶瓷模具。其中，所述第一步具體步驟為
首先，準備粒度範圍在600目-2500目按重量比60%-90%的氧化鋯粉末、0. 5%-20%Mg0 純度在96%-99. 9%範圍的氧化鎂作為主原料使用混料機均勻攪拌混合；將3%-18%的石蠟、 0. 20%-0. 80%的蜂蠟，加熱至融化與經過混料機均勻攪拌混合的加入了 0. 5%-20%Mg0純度在96%-99. 9%範圍的氧化鎂的粒度範圍在600目-2500目按重量比60%-90%的氧化鋯粉末混合攪拌製成漿料。然後，將加入蜂蠟和石蠟的摻入氧化鎂的氧化鋯漿料，通過模具進行成型製成毛坯，經過等靜壓機壓製成坯體再放入1600°c -1680°c高溫窯爐燒結成陶瓷坯體。其中，所述第二步具體步驟為首先，將燒結後的陶瓷坯體按一定的尺寸要求經數控工具機加工成陶瓷衝模，衝模分為上衝、下衝和中模。然後，將經過數控工具機加工的上衝、下衝和中模拋光處理與金屬杆粘連完成壓片成型機用超硬氧化鋯陶瓷模具加工。本發明還提供了一種用於製作壓片成型機用超硬氧化鋯陶瓷模具的坯料，所述配料是將原料按重量百分比氧化鋯60%至90%、氧化鎂0. 5%至20%、石蠟3%至18%、蜂蠟 0. 20至0. 80%，其餘為鈦酸酯混合製成。有益的技術效果使用本發明的氧化鋯陶瓷模具壓製片狀等形狀顆粒，完全可以達到高純氧化物材料無汙染加工的要求；是一種容易獲得並具有壓製片狀顆粒等形狀的高純氧化物材料的理想方法。
圖1是本發明製作壓片成型機用超硬氧化鋯陶瓷模具的工藝流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細說明。本發明的壓片成型機用超硬氧化鋯陶瓷模具的製法包括以下步驟原料按重量百分比，氧化鋯60%至90 %，氧化鎂0. 5%至20 %，石蠟3%至18%，蜂蠟0. 20至0. 80 %，鈦酸酯等混合製成坯料，再和金屬衝杆結合，製成模具坯料，坯料經1600°C高溫焙燒製成氧化鋯陶瓷模具燒成坯料，在經過精密機械進行切磨加工，製成高強度、高耐磨擦的壓制模具。實施例1
氧化鋯60%，氧化鎂20%，石蠟10%，蜂蠟0. 50%，鈦酸酯等混合製成坯料，再和金屬衝杆結合，製成模具坯料，坯料經1600°C高溫焙燒製成氧化鋯陶瓷模具燒成坯料，在經過精密機械進行切磨加工，製成高強度、高耐磨擦的壓制模具。安裝在壓力為6噸的壓製機壓制直徑為12mm，厚度為5mm的陶瓷材料時，連續工作1小時後因機械強度較低出現上下衝斷裂現象。實施例2
原料按重量百分比，氧化鋯75%，氧化鎂15%，石蠟8%，蜂蠟0. 40%,鈦酸酯等混合製成坯料，再和金屬衝杆結合，製成模具坯料，坯料經1650°C高溫焙燒製成氧化鋯陶瓷模具燒成坯料，在經過精密機械進行切磨加工，製成高強度、高耐磨擦的壓制模具，安裝在壓力為6噸的壓製機壓制直徑為10mm，厚度為5mm的陶瓷材料時，連續工作3小時後因機械強度較低出現上下衝斷裂現象。 實施例3
原料按重量百分比，氧化鋯90%，氧化鎂2. 5%，石蠟6%，蜂蠟0. 60%，鈦酸酯等混合製成坯料，再和金屬衝杆結合，製成模具坯料，坯料經1700°C高溫焙燒製成氧化鋯陶瓷模具燒成坯料，在經過精密機械進行切磨加工，製成高強度、高耐磨擦的壓制模具，安裝在壓力為 8噸的壓製機壓制直徑為8mm，厚度為5mm的陶瓷材料時，連續工作3小時後因機械強度適中未出現上下衝斷裂現象。對比實驗例1、傳統模具將高純氧化物原料經過篩分，形成具有良好流動性的、具有一定粒度分布的粉末，使用傳統的GCrl5高碳鉻軸承鋼製成的模具壓制粒度在120目至325目之間、體積密度在2. 0左右的高純氧化物粉體材料、壓制直徑12mm、厚度在6mm的片狀顆粒時，片狀顆粒表面及邊緣明顯有與金屬模具摩擦產生的黑顏色摩痕，經過1600度高溫燒結片狀顆粒後，金屬物與原料產生化學反應並還原成金屬而顏色變黃紅色。2、使用本發明的氧 化鋯陶瓷模具壓制與上述實驗例相同的粉體材料，片狀顆粒表面及邊緣沒有發現金屬物的摩痕，證明氧化鋯陶瓷模具不僅可以避免金屬模具的汙染，還具有足夠的抗壓和抗摩擦力。結論
通過實驗對比，使用氧化鋯陶瓷模具壓製片狀等形狀顆粒，完全可以達到高純氧化物材料無汙染加工的要求。是一種容易獲得並具有壓製片狀顆粒等形狀的高純氧化物材料的理想方法。以上內容是結合優選技術方案對本發明所做的進一步詳細說明，不能認定發明的具體實施僅限於這些說明。對本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明的構思的前提下，還可以做出簡單的推演及替換，都應當視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種壓片成型機用超硬氧化鋯陶瓷模具的製法，其特徵在於，包括以下步驟步驟100 原料按重量百分比氧化鋯60%至90%、氧化鎂0. 5%至20%、石蠟3%至18%、蜂蠟0. 20至0. 80%，其餘為鈦酸酯混合製成坯料；步驟200 將步驟100得到的坯料與金屬衝杆結合，製成模具坯料；步驟300 將步驟200得到的模具坯料經1600°C -1650°C高溫焙燒製成氧化鋯陶瓷模具坯料；步驟400 將步驟300得到的氧化鋯陶瓷模具坯料經過精密機械進行切磨加工，製成壓片成型機用超硬氧化鋯陶瓷模具。
2.根據權利要求1所述的壓片成型機用超硬氧化鋯陶瓷模具，其特徵在於，所述步驟 100具體步驟為步驟110 準備粒度範圍在600目-2500目按重量比60%-90%的氧化鋯粉末、 0. 5%-20%Mg0純度在96%-99. 9%範圍的氧化鎂作為主原料使用混料機均勻攪拌混合；將 3%-18%的石蠟、0. 20%-0. 80%的蜂蠟，加熱至融化與經過混料機均勻攪拌混合的加入了 0. 5%-20%Mg0純度在96%-99. 9%範圍的氧化鎂的粒度範圍在600目-2500目按重量比 60%-90%的氧化鋯粉末混合攪拌製成漿料；步驟120 將加入蜂蠟和石蠟的摻入氧化鎂的氧化鋯漿料，通過模具進行成型製成毛坯，經過等靜壓機壓製成坯體再放入1600°C -1680°C高溫窯爐燒結成陶瓷坯體。
3.根據權利要求1所述的壓片成型機用超硬氧化鋯陶瓷模具，其特徵在於，所述步驟 200具體步驟為步驟210:將燒結後的陶瓷坯體按一定的尺寸要求經數控工具機加工成陶瓷衝模，衝模分為上衝、下衝和中模；步驟220 將經過數控工具機加工的上衝、下衝和中模拋光處理與金屬杆粘連完成壓片成型機用超硬氧化鋯陶瓷模具加工。
4.一種用於製作壓片成型機用超硬氧化鋯陶瓷模具的坯料，其特徵在於，所述配料是將原料按重量百分比氧化鋯60%至90%、氧化鎂0. 5%至20%、石蠟3%至18%、蜂蠟0. 20 至0. 80%，其餘為鈦酸酯混合製成。
全文摘要
本發明公開了一種壓片成型機用超硬氧化鋯陶瓷模具的製法。包括第一步原料按重量百分比氧化鋯60%至90％、氧化鎂0.5%至20％、石蠟3%至18%、蜂蠟0.20至0.80％，其餘為鈦酸酯混合製成坯料。第二步將第一步得到的坯料與金屬衝杆結合，製成模具坯料。第三步將第二步得到的模具坯料經1600℃-1650℃高溫焙燒製成氧化鋯陶瓷模具坯料。第四步將第三步得到的氧化鋯陶瓷模具坯料經過精密機械進行切磨加工，製成壓片成型機用超硬氧化鋯陶瓷模具。使用本發明的氧化鋯陶瓷模具壓製片狀等形狀顆粒，完全達到高純氧化物材料無汙染加工的要求；是一種容易獲得並具有壓製片狀顆粒等形狀的高純氧化物材料的理想方法。
文檔編號C04B35/48GK102219509SQ201110101388
公開日2011年10月19日 申請日期2011年4月22日 優先權日2011年4月22日
發明者張百平, 林宇, 潘中藝, 王寧會, 穆卓藝 申請人:遼寧中大超導材料有限公司