[发明专利]一种抗渗抗冻融的复合耐磨衬里材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及到耐磨陶瓷领域，具体的说是一种抗冻融的复合耐磨衬里材料及制备方法，用于矿山、选煤、海港、风电、核电等行业强磨损设备和关键设备的耐磨衬里和外保护层。

背景技术

现有技术中的矿山浮选设备、洗选煤设备、港口强磨损设备、沙漠风电设备和核电设备等，由于长期工作在水溶液或沙漠中，并受到矿浆、煤泥等高含酸碱、高浓度含粉液体的长期冲刷和磨损，传统的钢铁材料受到腐蚀、氧化、磨损，损坏加速，停产维修更换频繁，严重影响企业的经济效益。

目前市场上的一些非金属耐磨陶瓷材料，在水泥行业中高温干燥环境中的应用，取得了一定的应用效果，但对于港口设备、矿山浮选设备、选煤设备等长期浸泡在海水、浮选溶液、洗选煤水中，现有的耐磨陶瓷材料存在下列问题：（1）、材料颗粒较大，80％颗粒大于1mm以上，且级配不合理，以致造成材料内部均匀性较差，材料密度小，抗压强度和抗折强度低；（2）、材料抗渗、抗冻融能力差；（3）、材料粘结能力差，需用钢网和锚固件加固，在水中长期浸泡易形成二层皮现象。

发明内容

为解决现有技术中耐磨陶瓷材料在港口设备、矿山浮选设备、选煤设备上应用时存在的抗压强度和抗折强度低、材料抗渗、抗冻融能力差以及粘结能力差等问题，本发明提供了一种抗冻融的复合耐磨衬里材料及制备方法。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案为：一种抗渗抗冻融复合耐磨衬里材料，其特征在于：由复合火山灰、铝酸盐水泥、40－50μm的氧化铬微粉、55－65μm的氮化硅微粉、45－55μm的金刚砂细粉、减水剂、环氧树脂、环氧树脂固化剂、增强纤维和水组成，各物料加入的重量百分比是：

复合火山灰、铝酸盐水泥、氧化铬微粉、金刚砂细粉和增强纤维的加入量是：复合火山灰28.5－74.5％；铝酸盐水泥15-40%；2－3μm的α-氧化铝微粉1-3%；40－50μm的氧化铬微粉0.5-1.5%；55－65μm的氮化硅微粉5-15%；45－55μm的金刚砂细粉3-8%；增强纤维2－5%；

减水剂的加入量是复合火山灰、铝酸盐水泥、氧化铬微粉、金刚砂细粉和增强纤维的总重量的0.01－0.5%；

环氧树脂的加入量是复合火山灰、铝酸盐水泥、氧化铬微粉、金刚砂细粉和增强纤维的总重量的2－5%；

环氧树脂固化剂的加入量是复合火山灰、铝酸盐水泥、氧化铬微粉、金刚砂细粉和增强纤维的总重量的0.1－0.5%；

水的加入量是复合火山灰、铝酸盐水泥、氧化铬微粉、金刚砂细粉、增强纤维、减水剂、环氧树脂和环氧树脂固化剂的总重量的2％；

所述的复合火山灰由粒径为0.05－0.1μm的微硅粉、2－3μm的α-氧化铝微粉1-3%和粒径为150μm－250μm的石英砂复合而成，石英砂、α-氧化铝微粉和硅微粉加入的重量百分比是：石英砂90－94%；硅微粉4－8%、α-氧化铝微粉1－3%。

所述硅微粉中的氧化硅含量不小于90%。

所述α-氧化铝微粉中的氧化铝含量不小于99.5%。

所述石英砂细粉中氧化硅的含量不小于90%

所述铝酸盐水泥为925#铝酸盐水泥。

所述减水剂为高浓型萘系高效减水剂FDN、可溶性树脂型高效减水剂DFS-2或聚磷酸高效减水剂。

所述环氧树脂为双酚A环氧树脂、水性环氧树脂、工程用环氧树脂1210或环氧树脂和呋喃树脂的混合体。

所述环氧树脂固化剂为NJ-1、NJ-2环氧树脂固化剂、NP-345、NP-346环氧树脂固化剂或聚酰胺650、651环氧树脂固化剂。

所述氧化铬微粉中的氧化铬含量不小于99%。

所述氮化硅微粉中的氮化硅含量不小于97%。

所述金刚砂细粉中氧化铝的含量不小于94.5%，氧化硅的含量不大于1.5%，三氧化二铁的含量不大于0.5%，氧化钛的含量不大于1.5%。

所述增强纤维为聚丙烯纤维、聚丙烯晴纤维和芳纶纤维中的一种或多种混合。

所述聚丙烯纤维的直径为18-48μm，长度为6-15mm；

所述聚丙烯晴纤维的直径为13μm，长度为6-15mm；

所述芳纶纤维直径为12.5μm, 长度为6-15mm。

一种抗渗抗冻融复合耐磨衬里材料的制备方法，包括以下步骤：