[发明专利]一种高耐磨的特种陶瓷及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷领域，具体是一种高耐磨的特种陶瓷。

背景技术

喷嘴是许多工业设备进行生产和加工所必需的部件，比如高压磨料水射流切割设备、炼油设备中的催化裂化装置、气流粉碎机等设备中的关键部件之一，也是最容易损耗的部件。由于喷嘴在使用过程中受到高速的冲刷、磨蚀和冲击作用，使得喷嘴成为整个设备中损耗最快的部件，而喷嘴的磨损和形状保持关系到设备出料的稳定性、质量、设备的生产效率和加工产品的质量，因此人们会时常更换喷嘴，这也就降低了设备的生产效率和生产质量，因此高的使用寿命和形状保持性的喷嘴具有广阔的市场前景。

实际生产中，人们都是采用金属、氧化铝、氧化锆等材料制作的陶瓷喷嘴，这些材料制作的喷嘴，不能完全满足喷嘴在使用过程中的冲刷、磨蚀和冲击需求，这就为使用者带来了不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高耐磨的特种陶瓷，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高耐磨的特种陶瓷，由以下原料按照重量份组成：石英砂微粉10-18份、碳化硅粉末4-7份、氧化铝粉末0.5-4份、改性环氧树脂15-22份、氧化镁粉末3-8份、氧化钙粉末1-4份、硅酸盐12-25份、石墨烯0.2-1.8份、植物油0.5-2份和膨润土30-52份，改性环氧树脂采用丁晴橡胶与环氧树脂按照质量比为1-3:5-9混合后，在100-160摄氏度下以1200-1800rpm的转速搅拌15-30分钟，再加入质量比为1:1.5-3的苯酚与甲醛的混合溶液中浸泡30-75分钟得到。

作为本发明进一步的方案：硅酸盐采用硅酸钠、硅酸钾、硅酸钠和硅酸铝的一种或者几种的混合物，植物油采用大豆油、花生油、菜籽油和蓖麻油的一种或者几种的混合物。

作为本发明进一步的方案：石英砂微粉的粒径为15-60um。

所述高耐磨的特种陶瓷的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将石英砂微粉、改性环氧树脂、氧化铝粉末和硅酸盐放入容器中，在420-560摄氏度预处理3-8分钟，再放入研磨机中研磨并且过50-80目筛，再向其中加入石墨烯，在常温下以150-600rpm的转速搅拌10-20分钟，得到第一混合物；

步骤二，将碳化硅粉末、氧化镁粉末、氧化钙粉末和膨润土投入球磨机中，球磨机在35-50摄氏度下球磨2-5小时，至粉末混合均匀后通过80-120目的筛子，得到第二混合物；

步骤三，向第二混合物中加入植物油并且在120-155摄氏度处理10-20分钟，再降温至65-90摄氏度并且在1500-1800rpm的转速处理30-60分钟，得到第三混合物；

步骤四，将第一混合物、第三混合物和石墨烯混合均匀，再用静压机在800-1200MPa的压力下保持1-3分钟，制成胚体；

步骤五，将胚体在氮气或者氩气保护气氛下在650-820摄氏度下烧结1.5-4小时，冷却至室温即可得到成品。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明原料来源广泛，制备工艺简单，适用于大规模的工业化生产；本发明中石英砂微粉、改性环氧树脂、石墨烯等组分起协同作用，制备的特种陶瓷具有高耐磨性、高耐腐蚀性、高形状保持性能和高使用寿命，可以减少喷嘴的更换频率，提高了设备的生产效率，保证设备的生产质量，使用效果好。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种高耐磨的特种陶瓷，由以下原料按照重量份组成：石英砂微粉10份、碳化硅粉末4份、氧化铝粉末0.5份、改性环氧树脂15份、氧化镁粉末3份、氧化钙粉末1份、硅酸盐12份、石墨烯0.2份、植物油0.5份和膨润土30份，改性环氧树脂采用丁晴橡胶与环氧树脂按照质量比为2:7混合后，在120摄氏度下以1500rpm的转速搅拌18分钟，再加入质量比为1:1.5的苯酚与甲醛的混合溶液中浸泡40分钟得到。硅酸盐采用硅酸钠和硅酸铝的混合物，植物油采用大豆油和花生油的混合物。

所述高耐磨的特种陶瓷的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将石英砂微粉、改性环氧树脂、氧化铝粉末和硅酸盐放入容器中，在420摄氏度预处理4分钟，再放入研磨机中研磨并且过50目筛，再向其中加入石墨烯，在常温下以180rpm的转速搅拌12分钟，得到第一混合物；

步骤二，将碳化硅粉末、氧化镁粉末、氧化钙粉末和膨润土投入球磨机中，球磨机在38摄氏度下球磨2.5小时，至粉末混合均匀后通过90目的筛子，得到第二混合物；