本发明涉及过流件,特别涉及一种复合陶瓷泵过流件及其制备方法以及复合陶瓷泵。
背景技术:
1、复合陶瓷泵广泛用于电力、冶金、化工、采矿、水力等行业,主要用来输送含有高浓度固体颗粒的固液两相流体。目前,复合陶瓷泵的设计理论仍是基于清水离心泵设计理论的修正,这些渣浆中不但有大量的固体颗粒,还有各种具有腐蚀性的化学物质,易于造成复合陶瓷泵过流部件磨损和腐蚀,降低复合陶瓷泵的寿命。
2、目前国内的复合陶瓷泵过流件主要还是耐磨合金材料,工作寿命较短,特别是超重磨蚀、强酸碱的浆体输送,在这种情况下传统复合陶瓷泵的使用寿命很短,工作时间仅为半个月甚至一周。一旦过流部件损坏需要停泵,取出更换,泵的过流部件价格昂贵,使用寿命短,备件更换频繁,运行成本高,同时影响公司的正常生产运行。目前也有使用氧化铝或碳化硅结合氮化硅材料,这种材料虽然较传统耐磨合金有更好的耐磨性但是这种材料耐强碱性较差,不能适应复杂工况,因此需要开发一种既能耐磨又耐酸碱适用多种复杂环境的复合陶瓷泵过流件材料,提高复合陶瓷泵的工作寿命。
技术实现思路
1、本发明的目的之一在于针对现有技术的上述不足和缺陷,提供一种复合陶瓷泵过流件,该复合陶瓷泵过流件利用碳化硼高硬度耐酸碱的特性,形成耐磨、耐腐蚀复合陶瓷泵过流件材料。
2、一种复合陶瓷泵过流件,其制备预制体的原料,包含以下按重量百分比计组分:
3、碳化硼颗粒70w%-85w%,
4、粘结剂8w%-15w%,
5、分散剂0.1w%-0.5w%,
6、固化剂0.2w%-0.5w%,
7、硅粉10w%-20w%。
8、在本发明的一个优选实施例中,所述碳化硼颗粒的尺寸为7-200目,所述硅粉的尺寸为200-325目。
9、在本发明的一个优选实施例中,所述粘结剂包括硅溶胶、铝溶胶、阿拉伯胶、羧甲基纤维素钠、木质素糊精中至少一种。
10、在本发明的一个优选实施例中,所述分散剂包括ppg200、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠中至少一种。
11、在本发明的一个优选实施例中,所述固化剂包括一水柠檬酸、氟硅酸钠、氢氧化钙中至少一种。
12、本发明的目的之二在于提供一种复合陶瓷泵过流件的制备方法,通过浇铸成型后反应烧结的方式制备了碳化硼基复合陶瓷材料,比传统的耐磨金属和普通陶瓷材料有更好的耐磨性,同时具有更强的耐酸碱性。
13、一种复合陶瓷泵过流件的制备方法,包括如下步骤:
14、步骤1:按照如上述任一技术方案所述的一种复合陶瓷泵过流件,获取制备预制体的原料;
15、步骤2:将碳化硼颗粒按照颗粒级配混合硅粉搅拌;
16、步骤3:将粘结剂混合分散剂加入后继续搅拌,最后加入固化剂,搅拌形成浆料;
17、步骤4:将浆料浇铸在石膏模具中,在室温下静置后放入保温箱中保温一段时间,取出脱模;
18、步骤5:将脱模后的试块放入烘箱中150-200℃保温5-12h,增加试块的胚体强度;
19、步骤6:先抽真空,后通入氮气,在氮气气氛下,在600℃保温4-12h,在1450℃氮化完成后继续升温到1550-1700℃保温4-6h。
20、在本发明的一个优选实施例中,步骤6:将胚体置于烧结炉中,在氮气气氛下,由室温升温到600℃保温4-12h,降低升温速率升温到1450℃,保温24h-48h,保温结束后升温到1550-1700℃保温4-6h,最后在氮气气氛保护下随炉冷却至室温。
21、在本发明的一个优选实施例中,1200℃之前,以2℃/min升温。
22、本发明的目的之三在于提供一种复合陶瓷泵,复合陶瓷泵利用上述一种复合陶瓷泵过流件,在应用中可以有效延长复合陶瓷泵的工作寿命,降低了使用成本,有利于企业的降本增效。
23、一种复合陶瓷泵,包括如上任一技术方案所述的一种复合陶瓷泵过流件。
24、由于采用了如上的技术方案,本发明的复合陶瓷泵过流件利用碳化硼高硬度耐酸碱的特性,形成耐磨、耐腐蚀复合陶瓷泵过流件材料。本发明的复合陶瓷泵过流件的制备方法,以碳化硼为主体材料,硬度极高,通过浇铸成型后反应烧结的方式制备了碳化硼基复合陶瓷材料,比传统的耐磨金属和普通陶瓷材料有更好的耐磨性,同时具有更强的耐酸碱性;可以适应更复杂的工作环境,耐磨测试,耐酸碱测试结果均优于耐磨合金和氧化铝/碳化硅结合氮化硅材料。本发明的复合陶瓷泵,利用上述一种复合陶瓷泵过流件,在应用中可以有效延长复合陶瓷泵的工作寿命,在钢铁厂超重渣浆和化工厂高腐蚀性的条件下平稳使用时间较长,降低了使用成本,有利于企业的降本增效。
1.一种复合陶瓷泵过流件,其特征在于,其制备预制体的原料,包含以下按重量百分比计组分:
2.根据权利要求1所述的一种复合陶瓷泵过流件,其特征在于,所述碳化硼颗粒的尺寸为7-200目,所述硅粉的尺寸为200-325目。
3.根据权利要求1所述的一种复合陶瓷泵过流件,其特征在于,所述粘结剂包括硅溶胶、铝溶胶、阿拉伯胶、羧甲基纤维素钠、木质素糊精中至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种复合陶瓷泵过流件,其特征在于,所述分散剂包括ppg200、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠中至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种复合陶瓷泵过流件,其特征在于,所述固化剂包括一水柠檬酸、氟硅酸钠、氢氧化钙中至少一种。
6.一种如权利要求1至5任一权利要求所述的复合陶瓷泵过流件的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
7.根据权利要求6所述的一种复合陶瓷泵过流件的制备方法,其特征在于,步骤6:先抽真空,后通入氮气,在氮气气氛下,以由室温升温到600℃保温4-12h,脱去部分有机质,降低升温速率升温到1450℃,保温24h-48h,保温结束后升温到1550-1700℃保温4-6h,最后在氮气气氛保护下随炉冷却至室温。
8.根据权利要求7所述的一种复合陶瓷泵过流件的制备方法,其特征在于,1200℃之前,以2℃/min升温。
9.一种复合陶瓷泵,包括如权利要求1-9任一权利要求所述的一种复合陶瓷泵过流件。
