[发明专利]具有碳化硅陶瓷耐磨、蚀衬层的管道或管件及其制备方法

摘要

本发明涉及金属管道或管件表面耐磨防腐保护技术，具体为一种具有碳化硅陶瓷耐磨、蚀衬层的管道或管件及其制备方法。该管道或管件由内至外由耐磨耐蚀衬层和金属层构成，耐磨耐蚀衬层由面层和复合层组成，面层为致密陶瓷层，复合层为泡沫陶瓷层，复合层直接生长在致密陶瓷层的背面。其制备过程如下：制备混合料粉→配制料浆→流延成型、制备泡沫前驱体→粘合→模具中热固化定型→机加工、粘接成型→热解、烧结→复合得成品。本发明所制备的陶瓷衬层耐磨耐蚀管道或管件，其耐磨寿命可达到衬胶耐磨层的5～10倍，对于酸碱腐蚀、高温冲击均有优良的耐受性，能有效延长管道或管件设备的更换周期，从而降低企业运营成本，减少颗粒污染物的排放。

主权项

1.一种具有碳化硅陶瓷耐磨、耐蚀衬层的管道或管件的制备方法，其特征在于：首先，将致密‑泡沫一体化陶瓷衬层制备成所需要的形状和尺寸；然后，对需要防护的表面进行毛化处理或沟槽化加工，提高高分子粘结剂与金属的结合力；再后，将陶瓷衬层通过连接的方式固定到金属件表面；接着，利用常压灌注、离心灌注、真空吸注或注射成型方法将液体高分子粘结剂注入到泡沫陶瓷网孔内，经固化或硫化后，获得致密碳化硅陶瓷层‑泡沫陶瓷层/高分子双连续相复合材料耐磨耐蚀保护层，并同时实现保护层与金属件的牢固结合，该管道或管件由内至外由主体材料为耐磨耐蚀衬层和金属层构成，耐磨耐蚀衬层由面层和复合层组成，面层和复合层紧密结合在一起，构成一个整体；面层为致密碳化硅陶瓷层，复合层为泡沫陶瓷层，复合层直接生长在致密碳化硅陶瓷层的背面，复合层与金属管道或管件接触，形成耐磨耐蚀管道或管件，制备步骤如下：(1)将有机树脂与陶瓷微粒、固化剂、溶剂均匀混合；(2)将步骤(1)所得混合料配制成具有粘度和流动性的料浆；(3)设计、加工所需形状的模具，在模具底部铺设0.1mm厚的塑料薄膜，把步骤(2)所述的料浆采用流延法均匀铺设在塑料薄膜上，并充满模具，震动排气，得到具有设计厚度和形状的浆态膜层；(4)在步骤(1)所得混合料中加入溶剂，得到液态料浆，将泡沫塑料在液态料浆中重复浸泡、烘干过程，得到所需体积分数的泡沫陶瓷层；(5)将步骤(4)所得泡沫陶瓷层裁剪为与模具适配的形状，然后将其平铺在步骤(3)所得浆态膜层上，浆态膜层表面具有粘性和流动性，将浆态膜层与泡沫陶瓷层粘接在一起；(6)将浆态膜层与泡沫陶瓷层粘接后的复合体放入定型模具，加热固化定型；(7)对定型后样品进行机械加工至规定尺寸，然后粘接为整体样品的形状；如果采用分体式结构，不用粘接；(8)进行热解、烧结步骤，得到成品耐磨耐蚀衬层；(9)将金属管道或管件表面毛化处理或进行沟槽化加工，将耐磨耐蚀衬层用高分子粘结剂粘接在金属管道或管件表面，得到完整的耐磨耐蚀管道或管件制品。