[发明专利]一种纳米陶铝材料在屏蔽电泵上的应用及其制作方法

说明书

本发明是一种屏蔽电泵，屏蔽电泵壳体及叶轮使用纳米陶铝材料制作而成。所述的纳米陶铝材料，由以下质量百分比含量的组分构成：Si 6～8％、Mg 0.2～0.4％、Cu 1.5～3.5％、Fe 0.2～1.2％、Mn 0.2～0.4％、Zr 0.02～0.15％、V 0.04～0.15％、TiB2颗粒5～23％，余量为Al。本发明突破现有技术，首次将纳米陶铝材料应用在屏蔽电泵上，相比铸铁材料大大降低自重，减轻设备运行的负担。

技术领域

本发明涉及陶铝材料的应用，属于铝合金材料技术领域，尤其涉及一种纳米陶铝材料在屏蔽电泵上的应用及其制作方法。

背景技术

屏蔽电泵是一种无泄漏泵的一种，用于输送具有腐蚀性的、对人有害的：如剧毒，放射性、易燃易爆及价格昂贵或其它特殊的液体。由于屏蔽电泵的特殊用途，其结构形式与普通的电泵也有较大区别。

现有的屏蔽电泵的壳体大多采用铸铁制作，自重大，给运输及安装带来不便，也使得设备整体运行效率下降；使用普通铝合金制作的屏蔽电泵壳体在强度上也无法满足使用的需求。

因此，针对目前屏蔽电泵壳体重量大的问题提供一种纳米陶铝材料，应用于屏蔽电泵壳体上，大大降低了设备的使用成本，提高强度，减轻了设备整体的重量。

发明内容

本发明的目的就是要解决现有技术的不足，提供一种纳米陶铝材料应用于屏蔽电泵壳体及叶轮，改善设备使用成本、提高强度以及减轻设备整体重量。

本发明所采用的技术方案是，一种纳米陶铝材料，其特征在于：由以下质量百分比含量的组分构成：Si 6～8％、Mg 0.2～0.4％、Cu 1.5～3.5％、Fe 0.2～1.2％、Mn 0.2～0.4％、Zr 0.02～0.15％、V 0.04～0.15％、TiB2颗粒5～23％，余量为Al。

进一步的，所述的纳米陶铝材料由以下质量百分比含量的组分构成：Si 7％、Mg0.3％、Cu 1.8％、Fe 0.7％、Mn 0.3％、Zr 0.04％、V 0.05％、TiB2颗粒21％，余量为Al。

进一步的，所述的TiB2颗粒为粒径在50-200nm的纳米颗粒。

进一步的，所述的TiB2颗粒为粒径在80nm的纳米颗粒。

进一步的，所述的TiB2颗粒的形状为六方形。

一种屏蔽电泵，屏蔽电泵壳体及叶轮使用上述任一项所述的纳米陶铝材料制作而成。

一种制作纳米陶铝材料的方法，包括以下步骤：

S1、炉温预热，添加99.97％纯铝，待纯铝合熔化后，升温至950～980℃；

S2、将KBF4、K2TiF6按质量比为1:1.5-1.6均匀混合，烘干后加入熔体中，进行机械搅拌，同时向熔体中通入惰性气体Ne；

S3、取出反应熔渣，加入Si、Mg以及Al-50％Cu、Al-20％Fe、Al-10％Mn、Al-10％Zr和Al-5％V中间合金，在熔体中加入精炼剂进行除气精炼，扒去浮渣，静置后浇注到已预热到220℃的模具中，挤压成所需规格的屏蔽电泵壳体，冷却后取出。

进一步的，还包括以下步骤：所述屏蔽电泵壳体经2道次480℃/4h退火与冷冲压后，进行520℃/4h固溶处理，水淬后，进行180℃/8h时效处理。