一種矽酸鹽無機材料的加工工藝的製作方法

2023-06-01 08:10:01 2

專利名稱：一種矽酸鹽無機材料的加工工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種矽酸鹽無機材料納米級的精細加工エ藝，屬矽酸鹽無機材料加工領域。
背景技術：
納米級粉體產品作為氧化物燒結體的中間體原料，對結構陶瓷在機械高精エ業設備的發展起著至關重要的作用。然而現階段矽酸鹽無機材料大部分還處於微米級宏觀開發應用，其燒結體機械性能較之金屬材料差異較大，主要表現在彎曲強度和切削加工性能不夠，嚴重製約矽酸鹽無機材料燒結體在エ業產品中的應用。

發明內容
針對上述現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種矽酸鹽無機材料精細加エエ藝，其加工出來的納米級的粉體產品應用範圍廣，改善了陶瓷燒結性能。本發明的技術方案是一種矽酸鹽無機材料的加工エ藝，其エ藝流程為
(1)毫米、微米級提純去雜質將經過初歩加工後得到的毫米及微米級矽酸鹽無機材料顆粒提純，去除其中的雜質，獲得純度高的顆粒；
(2)初步磨碎採用現有的立式高速磨砂機對提純去雜後的顆粒進行初步磨碎，初步磨碎得到50—60nm的平均粒徑；
(3)一級分離用氣流分級機對初步磨碎的顆粒進行一級分離，分別獲得粒徑為50nm以上的粗顆粒和50nm以下的細顆粒，其中粒徑為50nm以上粗顆粒返回到步驟(2)中再一次進行磨碎，而50nm以下的細顆粒則進入一步的氣流衝擊粉碎過程；
(4)精細粉碎用氣流衝擊粉碎機對步驟(3)獲得的粒徑在50nm以下的細顆粒進ー步加工粉碎，最終獲得符合作為氧化物燒結體中間體原料要求的不等細度納米級粉體產品；
(5)納米級粉體產品的ニ級分離和粒度分級採用高頻水力浮選方法，即利用材料的比重不一致，在高頻電磁水力作用下，不同粒徑粉體產品在水力作用下會進行分層，再利用細微粉粒的活性不同，從而產生電磁場將粉體產品分離出50納米以下不等粒度粉體產品，並進行粒度分級及檢測；
(6)高溫烘乾用天然氣燃燒所產生的高熱量對步驟(5)中獲得的不同等級粒徑的納米級粉體產品進行烘乾，烘乾溫度控制在200— 500°C ；
(7)檢測包裝對已經烘乾的納米級粉體產品進行包裝和檢測品質。所述步驟(3) —級分離的具體過程為物料在風機抽力作用下由分級機下端入料ロ隨上升氣流高速運動至分級區，在高速旋轉的分級渦輪產生的強大離心力作用下獲得分離，符合粒徑為50nm的細顆粒通過分級輪葉片間隙進入旋風分離器或除塵器收集，而粗顆粒夾帶部分細顆粒撞壁後速度消失，沿筒壁下降至二次風ロ處，經二次風的強烈淘洗作用，使粗細顆粒分離。所述步驟(5)中電磁場的磁場強度1000018000GS，頻率為50100HZ。
本發明的優點是①本方法製備的納米級粉體產品顆粒分散性好，粒徑小，粒度分布均勻；②本發明是對矽酸鹽類無機材料進行納米級精細加工開發，使產品能規模化生產；③獲得的納米級無機材料產品應用氧化物燒結體中，明顯改善結構陶瓷燒結性能，其耐壓強度和彎曲強度得以大幅提高，氧化物燒結體材料可用於高溫、高壓工作環境中，可以有選擇性替代金屬 材料成為ー種新型的高強度材料，市場前景廣闊。
具體實施例方式現結合以下具體實施例，對本發明作進ー步的說明。實施例I :矽酸鹽無機材料的加工的エ藝流程為
(1)毫米、微米級提純去雜質將經過初歩加工後得到的毫米及微米級矽酸鹽無機材料顆粒提純，去除其中的雜質，獲得純度高的顆粒；
(2)初步磨碎採用現有的立式高速磨砂機對提純去雜後的顆粒進行初步磨碎，初步磨碎得到50—60nm的平均粒徑；
(3)一級分離初歩磨碎的顆粒在風機抽力作用下由氣流分級機下端入料ロ隨上升氣流高速運動至分級區，在高速旋轉的分級渦輪產生的強大離心力作用下獲得分離，符合粒徑為50nm的細顆粒通過分級輪葉片間隙進入旋風分離器或除塵器收集，而粗顆粒夾帶部分細顆粒撞壁後速度消失，沿筒壁下降至二次風ロ處，經二次風的強烈淘洗作用，使粗細顆粒分離；最終分別獲得粒徑為50nm以上的粗顆粒和50nm以下的細顆粒，其中粒徑為50nm以上粗顆粒返回到步驟(2)中再一次進行磨碎，而50nm以下的細顆粒則進入一歩的氣流衝擊粉碎過程；
(4)精細粉碎用氣流衝擊粉碎機對步驟(3)獲得的粒徑在50nm以下的細顆粒進ー步加工粉碎，最終獲得符合作為氧化物燒結體中間體原料要求的不等細度納米級粉體產品；
(5)納米級粉體產品的ニ級分離和粒度分級採用高頻水力浮選方法，即利用材料的比重不一致，在高頻電磁水力作用下，不同粒徑粉體產品在水力作用下會進行分層，再利用細微粉粒的活性不同，從而產生電磁場將粉體產品分離出O. 5nm以下不等粒度粉體產品，並進行粒度分級及檢測，電磁場的磁場強度10000GS，頻率為50HZ;
(6)高溫烘乾用天然氣燃燒所產生的高熱量對步驟(5)中獲得的不同等級粒徑的納米級粉體產品進行烘乾，烘乾溫度控制在200°C ；
(7)檢測包裝對已經烘乾的納米級粉體產品進行包裝和檢測品質。實施例2 :矽酸鹽無機材料的加工エ藝流程除步驟(5)中電磁場的磁場強度為18000GS、頻率為100HZ，步驟(7)中烘乾溫度控制在500°C外，其它步驟均與實施例I相同。表I為按照本發明所獲得的氧化鋯納米級粉體檢測報告
權利要求
1.一種矽酸鹽無機材料的加工エ藝，其特徵在幹其エ藝流程為 (1)毫米、微米級提純去雜質將經過初歩加工後得到的毫米及微米級矽酸鹽無機材料顆粒提純，去除其中的雜質，獲得純度高的顆粒； (2)初步磨碎採用現有的立式高速磨砂機對提純去雜後的顆粒進行初步磨碎，初步磨碎得到50—60nm的平均粒徑； (3)一級分離用氣流分級機對初步磨碎的顆粒進行一級分離，分別獲得粒徑為50nm以上的粗顆粒和50nm以下的細顆粒，其中粒徑為50nm以上粗顆粒返回到步驟(2)中再一次進行磨碎，而50nm以下的細顆粒則進入一步的氣流衝擊粉碎過程； (4)精細粉碎用氣流衝擊粉碎機對步驟(3)獲得的粒徑在50nm以下的細顆粒進ー步加工粉碎，最終獲得符合作為氧化物燒結體中間體原料要求的不等細度納米級粉體產品； (5)納米級粉體產品的ニ級分離和粒度分級採用高頻水力浮選方法，即利用材料的比重不一致，在高頻電磁水力作用下，不同粒徑粉體產品在水力作用下會進行分層，再利用細微粉粒的活性不同，從而產生電磁場將粉體產品分離出50納米以下不等粒度粉體產品，並進行粒度分級及檢測； (6)高溫烘乾用天然氣燃燒所產生的高熱量對步驟(5)中獲得的不同等級粒徑的納米級粉體產品進行烘乾，烘乾溫度控制在200°C—500°C ; (7)檢測包裝對已經烘乾的納米級粉體產品進行包裝和檢測品質。
2.根據權利要求I所述的矽酸鹽無機材料的加工エ藝，其特徵在於所述步驟(3)—級分離的具體過程為物料在風機抽力作用下由分級機下端入料ロ隨上升氣流高速運動至分級區，在高速旋轉的分級渦輪產生的強大離心力作用下獲得分離，符合粒徑為50 nm的細顆粒通過分級輪葉片間隙進入旋風分離器或除塵器收集，而粗顆粒夾帶部分細顆粒撞壁後速度消失，沿筒壁下降至二次風ロ處，經二次風的強烈淘洗作用，使粗細顆粒分離。
3.根據權利要求I所述的矽酸鹽無機材料的加工エ藝，其特徵在於所述步驟(5)中電磁場的磁場強度10000---18000GS，頻率為50100HZ。
全文摘要
一種矽酸鹽無機材料的加工工藝，其工藝流程為:(1)毫米、微米級提純去雜質；(2)初步磨碎；(3)一級分離；(4)精細粉碎；(5)納米級粉體產品的分離和粒度分級；(6)高溫烘乾；(7)檢測包裝。本發明的優點是①本方法製備的納米級粉體產品顆粒分散性好,粒徑小,粒度分布均勻；②本發明是對矽酸鹽類無機材料進行納米級精細加工開發，使產品能規模化生產；③獲得的納米級無機材料產品應用氧化物燒結體中，明顯改善結構陶瓷燒結性能，其耐壓強度和彎曲強度得以大幅提高，氧化物燒結體材料可用於高溫、高壓工作環境中，可以有選擇性替代金屬材料成為一種新型的高強度材料，市場前景廣闊。
文檔編號C01B33/20GK102701227SQ201210205638
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月21日 優先權日2012年6月21日
發明者程春明 申請人:星子嘉陶無機材料有限公司