一种螺杆泵螺杆衬胶模具及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种螺杆泵螺杆衬胶模具及其使用方法，其制备方法为：将高强耐磨材料与粘结剂混合，得到混合浆料；将混合浆料注入母模中固化，取出，形成螺杆衬胶模具生坯；将螺杆衬胶模具生坯干燥，烧结，得到螺杆衬胶模具；将螺杆衬胶模具浸入表面处理液中进行表面热处理形成耐磨层，冷却，得到最终模具。其中高强耐磨材料由ZnFe

【技术实现步骤摘要】
一种螺杆泵螺杆衬胶模具及其使用方法
本专利技术属于螺杆泵螺杆衬胶
，具体涉及一种螺杆泵螺杆衬胶模具及其使用方法。
技术介绍
螺杆泵是靠相互啮合的螺杆作旋转运动而进行工作的，在螺杆转动过程中，物料会与螺杆、泵体内壁产生一定的摩擦，使螺杆与泵体内壁、螺杆之间的工作表面逐渐磨损，螺杆直径逐渐缩小，泵体的内孔直径逐渐增大。这样，螺杆与螺杆之间、螺杆与泵体内壁之间的间隙会随着二者的逐渐磨损而一点点加大，这就增加了运输物料前进时的泄漏流量，同时，当螺杆泵输送杂质含量较高的液体时，一些较硬的杂质容易将螺杆卡死，从而降低了工作效率。因此，研发一种新的螺杆泵以提高螺杆的抗磨损能力、提高螺杆的密封性能和介质通过能力显得尤为重要。在螺杆上衬胶可在一定程度上提高螺杆泵的耐磨性能，然而，如何高质量地对螺杆完成衬胶则是目前研究的热点。目前，研发出螺杆泵螺杆衬胶模具是制备高质量螺杆衬胶的步骤关键。现有技术如公开号CN109049532A的中国专利技术专利公开了一种螺杆泵螺杆衬胶模具及其使用方法，其包括中模组件、底模和模芯，中模组件包括第一中模、若干第二中模和第三中模，第一中模的中心处设有第一型腔，第二中模的中心处设有第二型腔，第三中模的中心处设有第三型腔；当模具加热或注胶时，会使模具各部分之间的间隙增大，可利用注压机的垂直压力将模具各部分始终紧密贴合，避免间隙的出现。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有较高强度、硬度、断裂韧性以及优良耐磨性能的高强耐磨材料。本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：一种高强耐磨材料，其由ZnFe2O4纳米颗粒增强Ti(C,N)基金属陶瓷复合材料制备得到。优选地，高强耐磨材料还包括金属粘结相和碳化物。更优选地，高强耐磨材料，按重量份计，包括，ZnFe2O4纳米颗粒为5～25份，Ti(C,N)基金属陶瓷复合材料为20～50份，金属粘结相为10～20份，碳化物为5～15份。本专利技术采用ZnFe2O4纳米颗粒增强Ti(C,N)基金属陶瓷复合材料得到高强耐磨材料，原因可能是陶瓷纳米颗粒增强体与金属陶瓷基体结合，材料在高温处理过程中各成分能起协同作用，具有面心立方晶体结构的ZnFe2O4纳米颗粒可能使Ti(C,N)基金属陶瓷得到细化，调控复合材料的物理化学性能，使材料的综合性能得到大幅度的改善，使复合材料具有较高的强度、硬度与断裂韧性，优良的耐磨性能；同时在复合材料中添加金属粘结相与碳化物，使复合材料中各成分相互连接与相互作用，有效改善复合材料的物理性能与机械性能。更优选地，金属粘结相为Mo粉、Ni粉和Cr粉的混合粉体，其中Mo粉、Ni粉和Cr粉的重量比为1:1:1～3。更优选地，碳化物为碳化钨和碳化硅的混合碳化物，其中碳化钨和碳化硅的重量比为2～4:1。优选地，ZnFe2O4纳米颗粒的制备方法为：按重量份计，称取0.5～1.5份六水合硝酸锌和1.3～2份七水合硫酸亚铁溶于去离子水中，使六水合硝酸锌的浓度为1.5～2.5g/mL，搅拌形成均一的金属离子前驱体溶液；然后将0.2～0.4份氟化氨和0.3～0.8份尿素混合溶液加入上述金属离子前驱体溶液中，搅拌10～25min，转移至反应釜中，在180～220℃条件下进行水热反应8～11h，反应结束后自然冷却至室温，将得到的沉淀物离心，用乙醇洗涤，置于烘箱中干燥，最后将其置于马弗炉中以1～3℃/min从室温升至500～500℃进行煅烧，保温时间为1～2h，冷却，研磨，得到ZnFe2O4纳米颗粒。本专利技术还公开了上述高强耐磨材料在模具中的用途。将上述高强耐磨材料应用于模具中，使模具具有较高的强度与硬度、优良的耐磨性能、耐腐蚀性以及较好的高温抗氧化性。优选地，模具为螺杆衬胶模具。本专利技术的又一目的是提供一种能与模具表面形成具有良好性能耐磨层的表面处理液。表面处理液包括硼硅酸铝晶须/聚酰亚胺复合材料溶液。本专利技术表面处理液中有效成分在对模具进行表面热处理时，硼硅酸铝晶须/聚酰亚胺复合材料与模具中其他成分进行复合反应，在模具表面形成一层耐磨保护层，达到增强耐磨的作用，进一步提高了模具的强度、硬度、耐磨性，同时使模具具有较好的耐腐蚀性与高温抗氧化性。优选地，硼硅酸铝晶须/聚酰亚胺复合材料的制备方法为：按重量份计，将1～5份硼硅酸铝晶须加入至45～65份用乙醇超声分散的聚酰亚胺溶液中，反应0.5～1.5h，反应温度为120～150℃，反应结束后，将其置于烘箱中干燥7～10h，冷却，得到硼硅酸铝晶须/聚酰亚胺复合材料。优选地，硼硅酸铝晶须/聚酰亚胺复合材料溶液的质量分数为15～30wt％。本专利技术还公开了表面处理液在模具表面热处理中的用途。优选地，表面处理液在模具表面形成一层耐磨保护层中的用途。优选地，表面处理液在增强模具耐磨性中的用途。优选地，表面处理液在提高模具高温抗氧化性中的用途。优选地，模具为螺杆衬胶模具。优选地，硼硅酸铝晶须/聚酰亚胺复合材料溶液的质量分数为15～30wt％。本专利技术的又一目的是制备具有较高的强度与硬度，优良的耐磨性能、耐腐蚀性以及高温抗氧化性的螺杆泵螺杆衬胶模具。本专利技术为实现上述目的所采取的技术方案为：一种螺杆泵螺杆衬胶模具，其由高强耐磨材料制成。本专利技术螺杆泵螺杆衬胶模具使用ZnFe2O4纳米颗粒增强Ti(C,N)基金属陶瓷复合材料制备得到的高强耐磨材料，具有较高的强度与硬度、优良的耐磨性能、耐腐蚀性以及较好的高温抗氧化性。本专利技术还公开了一种螺杆泵螺杆衬胶模具的制备方法，包括以下步骤：将高强耐磨材料与粘结剂混合，得到混合浆料；将混合浆料注入母模中固化，取出，形成螺杆衬胶模具生坯；将螺杆衬胶模具生坯干燥，烧结，得到螺杆衬胶模具；将螺杆衬胶模具浸入表面处理液进行表面热处理形成耐磨层，冷却，得到最终模具。优选地，按重量份计，高强耐磨材料为50～90份，粘结剂为6～15份，以得到混合均匀的浆料，使其更易倾注至模具中。优选地，粘结剂为酚醛树脂、脲醛树脂或硅酸四乙酯的一种。优选地，螺杆衬胶模具生坯在60～70℃干燥1～3h，烧结曲线为：以0.5～2.5℃/min的升温速率从室温升至450～550℃，保温1～2h，再以3～5℃/min的升温速率升至1150～1300℃。优选地，表面处理液成分包括硼硅酸铝晶须/聚酰亚胺复合材料溶液。本专利技术采用硼硅酸铝晶须/聚酰亚胺复合材料对螺杆泵螺杆衬胶模具进行表面热处理，使硼硅酸铝晶须/聚酰亚胺复合材料与模具中其他成分进行复合反应，在模具表面形成一层耐磨保护层，达到增强耐磨的作用，进一步提高了模具的强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性，同时使模具具有较好的高温抗氧化性。更优选地，上述硼硅酸铝晶须/聚酰亚胺复合材料的制备方法为：按重量份计，将1～5份硼硅酸铝晶须加入至45～65份用乙醇超声分散的聚酰亚胺溶液中，反应0.5～1.5h，反应温度为120～150℃，反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强耐磨材料，其由ZnFe

【技术特征摘要】
1.一种高强耐磨材料，其由ZnFe2O4纳米颗粒增强Ti(C,N)基金属陶瓷复合材料制备得到。


2.根据权利要求1所述的一种高强耐磨材料，还包括金属粘结相和碳化物。


3.根据权利要求2所述的一种高强耐磨材料，其特征是：所述高强耐磨材料，按重量份计，包括，ZnFe2O4纳米颗粒为5～25份，Ti(C,N)基金属陶瓷复合材料为20～50份，金属粘结相为10～20份，碳化物为5～15份。


4.权利要求1～3任一项所述的高强耐磨材料在模具中的用途。


5.一种螺杆泵螺杆衬胶模具，其由权利要求1所述的高强耐磨材料制成。


6.一种权利要求5所述的螺杆泵螺杆衬胶模具的制备方法，包括以下步骤：
将权利要求1所述的高强耐磨材料与粘结剂混合，得到混合浆料；
将所述混合浆料注入母模中固化，取出，形...

【专利技术属性】
技术研发人员：竺柏康，陶亨聪，张乐，丁波，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33