专利名称：一种陶瓷研磨球滚动成型用复合浆水及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种陶瓷研磨球滚动成型过程中所使用的复合浆水。
背景技术：
研磨球广泛应用在矿产、冶金、化工、食品、建材等行业,通过研磨球的碰撞、摩擦、剪切、挤压等多种方式可以将原料粉碎和混匀。研磨球的质量严重影响生产效率和产品品质。陶瓷研磨球成型中广泛使用的是滚动成型。该方法使用结构简单且价格低廉的旋转滚球机，添加预制的球坯晶种，然后边旋转喷雾喷入浆水，边添加粉料。球坯晶种在旋转过程中，利用喷洒的浆水，粘上添加的干粉不断生长，最终获得所需尺寸的球坯。球坯经烧结获得致密的陶瓷球。该技术具有设备和生产工艺简化、生产效率高、产品质量好的优势， 是一种适合于规模化大生产的工艺技术，在陶瓷研磨球生产中得到广泛使用。在滚动成型工艺中，所使用的浆水对于陶瓷球的成型至关重要。现在生产上普遍使用的是单一的PVA水溶液作为浆水，该浆水对于不同组份或不同形貌的粉体适应性差，生产中常出现球坯缺陷多，表面粗燥，尺寸分布宽，粉体粘壁，成型困难等缺点，往往严重影响滚球工艺的生产效率和陶瓷研磨球的性能。
发明内容
本发明正是为了克服上述不足，目的在于提供一种用于陶瓷研磨球滚动成型的复合浆水，提升滚动成型工艺的效率和质量。主要创新在于利用两种不同分子量的PVA匹配作用、乙醇-水复合溶剂及甘油控制水的干燥过程、聚丙烯酸铵为增塑剂、氨水调节PH值来控制浆水粘度和粉体颗粒间相互作用，调整成型过程中的浆水的粘性，减少球坯的缺陷及粒径的分布，增强坯体塑性、强度和光洁度。具体是这样实施的一种陶瓷研磨球滚动成型用复合浆水，其特征在于复合浆水中各原料的重量占比为
分子量为 1500 的 PVAO. 1%-0. 2%
分子量为6000的PVAO. 2%-1%
甘油O. 5%-1%
分子量为6000的聚丙烯酸铵O. 1%-0. 3%
乙醇5%-10%
少量氨水调节PH值为7-10 其余为水。本发明通过两种不同分子量的PVA匹配作为粘结剂，提高了浆水的适应性及粘结作用；溶剂为水和乙醇的混合溶液，甘油作为保湿剂，通过复合溶剂和保湿剂调节水的蒸发作用；聚丙烯酸铵为增塑剂，加入聚丙烯酸铵增强坯体的塑性，消除球坯缺陷，提高光洁度；通过添加氨水调整PH值以改善浆水的粘度及粉体颗粒之间的相互作用。使用复合浆水可以大大减少滚球工艺对不同组份、不同粉体形貌的敏感性，改善球坯的质量，提高滚球工艺的生产效率，促进陶瓷研磨球质量的提升。本发明复合浆水的制备方法是
O按比例将乙醇与水混合均匀；
2)将混合溶剂加热到80摄氏度，先加入分子量为1500的PVA，再加入分子量为6000的PVA及分子量为6000聚丙烯酸铵，搅拌溶解澄清透明后，冷至室温；
3)加入甘油，最后根据陶瓷球的种类，加入氨水调整浆水pH值。用该复合浆水通过滚动成型方式制得的陶瓷研磨球素坯，表面光洁，缺陷少，球的球度高，粒径分布窄。
具体实施方式
实施例I
首先按比例将乙醇(质量百分数为5%)与水混合均匀，然后将混合溶剂加热到80摄氏度，先加入分子量为1500的PVA (质量百分数为O. 1%)，再加入分子量为6000的PVA (质量百分数为O. 2%)及分子量为6000聚丙烯酸铵(质量百分数为O. 1%)，搅拌溶解澄清透明后，冷至室温，再加入甘油(质量百分数为O. 5%),不加氨水,pH值为7。该衆水用于直径2mm陶瓷球成型(质量百分组成20%高岭土，20%氧化铝，30%长石，20%石英粉，5%滑石，5%碳酸钙)。所成素坯球球度为O. 9，密度为2. lg/cm3，粒径2. 5-3. Omm球重量比为98%，表面粗糙度Ra 120,强度为31N。实施例2
首先按比例将乙醇(乙醇质量百分数为10%)与水混合均匀，然后将混合溶剂加热到80摄氏度，先加入分子量为1500的PVA (质量百分数为O. 2%)，再加入分子量为6000的PVA(质量百分数为1%)及分子量为6000聚丙烯酸铵(质量百分数为O. 3%)，搅拌溶解澄清透明后，冷至室温，再加入甘油(质量百分数为1%)，最后加入浓氨水调整浆水PH为10。该浆水用于直径2mm氧化锆球成型(质量百分组成95%氧化锆，5%氧化钇)。所成素坯球球度为O. 9，密度为4. 9g/cm3，粒径I. 8-2. 2mm球重量比为97%，表面粗糙度Ra60，强度为18N。实施例3
首先按比例将乙醇(质量百分数为5%)与水混合均匀，然后将混合溶剂加热到80摄氏度，先加入分子量为1500的PVA (质量百分数为O. 2%)，再加入分子量为6000的PVA (质量百分数为O. 3%)及分子量为6000聚丙烯酸铵(质量百分数为O. 1%)，搅拌溶解澄清透明后，冷至室温,再加入甘油(质量百分数为O. 5%)，加氨水调整pH值为9。该浆水用于直径2mm20氧化锆锆球成型(质量百分组成20%氧化锆，20%氧化铝，30%长石，20%高岭土，5%滑石，5%碳酸钙)。所成素坯球球度为O. 9，密度为2. 8g/cm3，粒径2. 0-2. 5mm球重量比为96%，表面粗糙度Ral 10，强度27N。实施例4
首先按比例将乙醇(质量百分数为5%)与水混合均匀，然后将混合溶剂加热到80摄氏度，先加入分子量为1500的PVA (质量百分数为O. 1%)，再加入分子量为6000的PVA (质量百分数为O. 4%)及分子量为6000聚丙烯酸铵(质量百分数为O. 2%)，搅拌溶解澄清透明后，冷至室温，再加入甘油(质量百分数为O. 5%)，加氨水调整pH值为9。该浆水用于直径2mm硅酸锆球成型(质量百分组成80%硅酸锆，10%长石，5%高岭土，5%碳酸钙)。所成素坯球球度为O. 9，密度为2. 7g/cm3，粒径I. 8-2. 2mm球重量比为98%，表面粗糙度Ral20，强度为17N。实施例5
首先按比例将乙醇(质量百分数为8%)与水混合均匀，然后将混合溶剂加热到80摄氏度，先加入分子量为1500的PVA (质量百分数为O. 2%)，再加入分子量为6000的PVA (质量百分数为O. 6%)及分子量为6000聚丙烯酸铵(质量百分数为O. 2%)，搅拌溶解澄清透明后，冷至室温，再加入甘油(质量百分数为0.8%)，加氨水调整pH值为10。该浆水用于直径2mm氧化铝球成型(质量百分组成90%氧化铝，5%碳酸镁，5%长石)。所成素坯球球度为O. 9，密度为2. 5g/cm3，粒径I. 8-2. 2mm球重量比为98%，表面粗糙度Ra80，强度为13N。·
权利要求
1.一种陶瓷研磨球滚动成型用复合浆水，其特征在于复合浆水中各原料的重量占比为 分子量为 1500 的 PVAO. 1%-0. 2% 分子量为6000的PVAO. 2%-1%甘油O. 5%-1% 分子量为6000的聚丙烯酸铵O. 1%-0. 3%乙醇5%-10% 少量氨水调节PH值为7-10 其余为水。
2.根据权利要求I所述的陶瓷研磨球滚动成型用复合浆水，其特征在于其制备方法为 O按比例将乙醇与水混合均匀； 2)将混合溶剂加热到80摄氏度，先加入分子量为1500的PVA，再加入分子量为6000的PVA及分子量为6000聚丙烯酸铵，搅拌溶解澄清透明后，冷至室温； 加入甘油，最后根据陶瓷球的种类，加入氨水调整浆水PH值。
全文摘要
一种陶瓷研磨球滚动成型用复合浆水，以两种不同分子量的PVA匹配作为粘结剂，溶剂为水和乙醇的混合溶液，另外加入甘油、聚丙烯酸铵，并可以加入少量氨水控制浆水的pH值，用该复合浆水通过滚动成型方式制得的陶瓷研磨球素坯，表面光洁，缺陷少，球的球度高，粒径分布窄。
文档编号C04B35/634GK102910915SQ20121040250
公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月22日 优先权日2012年10月22日
发明者王俊甫, 李强, 王柏昆, 周雄, 宋书明, 廖建中 申请人:江苏锡阳研磨科技有限公司