一种陶瓷喷砂嘴制备工艺制作方法

邓建新, 艾兴, 赵军, 李剑峰, 丁泽良

2003年3月19日

2002年10月8日

2002年10月8日

山东大学

C04B35/645GK1403407SQ02135599

喷砂嘴 制备 陶瓷 工艺

1.一种陶瓷喷砂嘴制备工艺，其特征是包括以下步骤(1)按B4C 40～68％，(W，Ti)C 30～55％，Si1～5％的质量百分比称取原料；(2)将已称好的原料混合，然后进行强化球磨，以乙醇作为介质，球磨时间100～160小时；(3)将球磨后的料放置真空干燥箱中干燥，干燥后料在有氮气保护的橱中过筛；(4)采用热压烧结工艺，以氮气作为烧结气氛，借助于热压烧结过程中B4C和(W，Ti)C的原位化学反应生成B4C/TiB2/W2B5而制备陶瓷喷砂嘴2.根据权利要求1所述的陶瓷喷砂嘴制备工艺，其特征是步骤(4)中的热压烧结工艺参数为烧结温度范围为1600～1900℃，压力为25～40MPa，保温时间为20～40min

本发明属于先进制造技术领域，特别是涉及一种陶瓷喷砂嘴制备工艺该工艺制备的陶瓷喷砂嘴可广泛地应用于表面强化、表面清洗、表面改性、喷磨料切割等行业2.背景技术喷砂嘴要求具有高的硬度和耐磨性，并且具有一定的强度和韧性目前，国内外制作喷嘴的材料有金属、硬质合金和陶瓷等在相同条件下钢制喷嘴的寿命远不如硬质合金喷嘴，硬质合金喷嘴的寿命不如陶瓷喷嘴纯碳化硼(B4C)陶瓷由于具有很高的硬度和耐磨性能，因而是制备陶瓷喷砂嘴的首选材料但纯B4C陶瓷喷砂嘴的强度和断裂韧性低，在应用中很容易发生脆性断裂，可靠性低并且B4C陶瓷材料致密化程度低，烧结温度高达2200℃，需要使用超高温烧结炉，烧结时间长，能量消耗大，导致用纯B4C陶瓷喷嘴价格高为此急需寻求一种新的技术，来提高纯B4C陶瓷喷砂嘴的性能，降低其烧结温度和制造成本3.发明内容本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种低成本的陶瓷喷砂嘴制备工艺本发明是通过以下方式实现的一种陶瓷喷砂嘴制备工艺，其特征是包括以下步骤(1)按B4C 40～68％，(W，Ti)C30～55％，Si1～5％的质量百分比称取原料；(2)将已称好的原料混合，然后进行强化球磨，以乙醇作为介质，球磨时间100～160小时；(3)将球磨后的料放置真空干燥箱中干燥，干燥后料在有氮气保护的橱中过筛；(4)采用热压烧结工艺，以氮气作为烧结气氛，借助于热压烧结过程中B4C和(W，Ti)C的原位化学反应生成B4C/TiB2/W2B5而制备陶瓷喷砂嘴；上述制备工艺步骤(4)中的热压烧结工艺参数为烧结温度范围为1600～1900℃，压力为25～40MPa，保温时间为10～40min通过上述工艺制备的B4C基陶瓷喷砂嘴致密化程度高，其强度和韧性比纯B4C陶瓷大幅度提高，烧结温度由纯B4C陶瓷的2200℃降低到1900℃以下，烧结时间大大缩短从而使B4C陶瓷喷嘴制造过程中的能耗和成本大大降低喷砂冲蚀试验结果表明，使用新型陶瓷喷砂嘴可提高喷嘴的寿命、减小资源消耗、降低喷砂成本、减小工人劳动强度4.

下面给出本发明的两个最佳实施例实施例一按B4C40％，(W，Ti)C57％，Si3％的质量百分比称取原料将已称好的原料混合，然后进行强化球磨，以乙醇作为介质，球磨时间120小时将球磨后的料放置真空干燥箱中干燥，干燥后料在有氮气保护的气氛的橱中过筛采用热压烧结法制备陶瓷喷砂嘴，烧结温度为1820℃，压力为36MPa，保温时间为25min，采用氮气烧结气氛采用上述工艺制备的B4C基陶瓷喷砂嘴致密化程度高，其强度和韧性比纯B4C陶瓷大幅度提高，烧结温度由纯B4C陶瓷的2200℃降低到1820℃，并且烧结时间缩短，喷嘴的抗蚀磨损能力良好