[发明专利]一种耐高温高压四氟管板、方法及应用

说明书

本发明公开了一种耐高温高压四氟管板、方法及应用，其中四氟管板由以下质量份的各物质制成：聚四氟乙烯50～80份、聚醚醚酮0.1～5份、玻璃纤维10～20份、碳化硅5～25份。四氟管板的制备方法，包括配料混料、干燥过筛、模压成型、烧结、管板加工等步骤。上述四氟管板应用于制作碳化硅换热器。本发明制作的四氟管板与现有技术相比，具有更优越的耐高温及抗压性能，不仅可以降低管板在正常使用时的厚度，还可以节约成本并降低组装难度，尤其适用于制作大口径碳化硅换热器，从而显著增强碳化硅换热器的换热性能和使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种四氟管板、方法及应用，尤其涉及一种耐高温高压四氟管板、方法及应用。

背景技术

四氟管板具有温度适用范围广的优点，可用作电器绝缘材料及接触腐蚀介质的衬里、支承滑块、道轨密封件及润滑材料，比如在碳化硅换热器中就具有非常广泛的应用。研究发现，碳化硅换热器的换热面积通常都不大，一般在50平方以内，因此难以适应量大面广的换热应用。其根本原因在于大口径的四氟管板存在耐高温稳定性不足，使用过程中容易变形而影响密封的缺陷。目前现有的四氟管板在口径超过400mm后，厚度需要增加到100mm以上，不仅大幅增加了组装难度，而且在高温高压下仍然会应力变形。为了改善四氟管板的强度，也有厂家新研究了钢衬四氟管板，使管板通过预制金属实现增强。这种管板厚度虽然不超过50mm，可降低组装难度，但由于金属衬板的存在，两种材料具有不同的热膨胀系数，高温高压下同样容易产生应力变形，造成大口径碳化硅换热器的制造难度。

发明内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种耐高温高压四氟管板、方法及应用。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种耐高温高压四氟管板，由以下质量份的各物质制成：

聚四氟乙烯50～80份、聚醚醚酮0.1～5份、

玻璃纤维10～20份、碳化硅5～25份。

其中，聚四氟乙烯作为合成管板的主原料；聚醚醚酮具有耐高温、耐化学药品腐蚀等优异的物理化学性能，在这里与玻璃纤维共同作用对聚四氟乙烯的性能进行增强；碳化硅又名金刚砂，具有化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐磨性能好等优点，硬度及高温强度均较高，可显著提高产品的强度及耐高温高压性能。

进一步地，聚四氟乙烯的粒度为30～50μm，聚醚醚酮的粒度为0.5～10.0μm，玻璃纤维的粒度为0.5～3.0μm，碳化硅的粒度为5～20μm。

上述耐高温高压四氟管板的制备方法，包括以下步骤：

a、配料混料

将质量份分别为50～80份的聚四氟乙烯、0.1～5份的聚醚醚酮、10～20份的玻璃纤维、5～25份的碳化硅加入到高速混料机中，强力搅拌混合均匀，得到混合粉体；

b、干燥过筛

将混合粉体在烘箱中60～80℃下干燥2～4小时；然后过筛得到复合粉体；

c、模压成型

将复合粉体放入至模具中，通过液压机模压成型；然后再通过胶套密封模具，在等静压机中进行超高压成型；

d、烧结

将成型后的板材素胚置于马弗炉中烧结，控制烧结温度为300～400℃；烧结完成后保温1～2小时；

e、管板加工

将烧结后的板材加工成所需口径及厚度的四氟管板。

进一步地，步骤c中，液压机的成型压力为20～40MPa，等静压机的成型压力为150～200MPa。

上述耐高温高压四氟管板的应用，特征在于四氟管板应用于制作碳化硅换热器。