一种阀门密封副硬面材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及陶瓷材料技术领域，具体涉及一种阀门密封副硬面材料及其制备方法，由下述重量份的原料制成的：氧化铝20

【技术实现步骤摘要】
一种阀门密封副硬面材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及陶瓷材料
，具体涉及一种阀门密封副硬面材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]以球阀为代表的金属硬面密封阀门在煤炭化工、核电及军工领域有着重要的应用，而摩擦副的硬面材料则是阀门性能好坏的关键因索。不同的服役环境会对基体材料及硬面摩擦副提出不同的力学性能、耐磨性能、耐腐蚀性能要求，同样，不同的基体材料也会对其硬面涂层的界面结合、涂层微观结构、涂层力学性能及整体的耐磨性能产生影响。譬如基体材料与硬面材料之间热胀冷缩差异、硬度差异、塑韧性差异以及基体与涂层界面相容性都会影响到涂层的结构和耐磨性能。
[0003]专利申请号为CN201010604317.8的专利，其在说明书中记载有“该陶瓷材料包含按重量百分比计的如下组分：氧化铝Al2O320
‑
75wt％，氧化锆10
‑
40wt％，稀土氧化物10
‑
60wt％。该陶瓷涂层是采用如上所述陶瓷材料制备的，且至少其主体部分具有非晶结构。该陶瓷涂层是通过将前述陶瓷材料首先制成非晶颗粒后，再采用热喷涂工艺等喷涂到基体上形成具有非晶结构涂层的，该涂层经进一步的热处理即可获得非晶纳米晶结构的涂层。本专利技术采用的原料组分简单，廉价易得，形成的涂层具有良好的韧性和强度以及优异的耐磨、耐腐性能，且工艺简洁易操作，适于大规模化生产”，上述所提供的
陶瓷材料
，虽然其能够作为阀门涂层，但是其难以兼具优异的耐磨以及耐腐蚀性能，同时，应用在阀门上表面粗糙，影响了阀门的使用寿命，无法满足使用需求。
[0004]综上所述，研发一种阀门密封副硬面材料及其制备方法，是陶瓷材料
中急需解决的关键问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术所存在的上述缺点，本专利技术在于提供一种阀门密封副硬面材料及其制备方法，本专利技术所提供的阀门密封副硬面材料，不仅在采用等离子喷涂工艺应用到阀门表面后，能够有效的提升阀门的耐磨性能，延长了阀门的使用寿命，降低了使用成本，而且有效的提升了阀门的耐腐蚀时间，此外，还改善了表面粗糙状况。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0007]本专利技术的第一方面：提供了一种阀门密封副硬面材料，由下述重量份的原料制成的：氧化铝20
‑
24份、碳化硅12
‑
16份、三氧化二铬8
‑
10份、三氧化二硼4
‑
6份、铝硅酸盐2
‑
4份、稀土氧化物2
‑
4份。
[0008]本专利技术进一步的设置为：由下述重量份的原料制成的：氧化铝22份、碳化硅14份、三氧化二铬9份、三氧化二硼5份、铝硅酸盐3份、稀土氧化物3份。
[0009]本专利技术进一步的设置为：所述的稀土氧化物为氧化镨、氧化铷、氧化钪中的任意一种或两种以上的组合。
[0010]本专利技术的第二方面：还提供了一种阀门密封副硬面材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0011](1)称取氧化铝和碳化硅，将所称取的氧化铝和碳化硅置于球磨机中进行第一次球磨，球磨时间为4
‑
5h；
[0012](2)向球磨机中加入三氧化二铬、三氧化二硼、铝硅酸盐和稀土氧化物进行第二次球磨，球磨时间为6
‑
7h；
[0013](3)将第二次球磨的产物干燥后置于烧结炉中烧结，获得烧结产物；
[0014](4)将烧结产物碾碎，制得阀门密封副硬面材料。
[0015]本专利技术进一步的设置为：在步骤(1)中，所述的第一球磨的球磨介质为水，料、球和水的质量比为：1:2:2。
[0016]本专利技术进一步的设置为：在步骤(2)中，所述的第二球磨的球磨介质为乙醇，料、球和乙醇的质量比为：1:2:1。
[0017]本专利技术进一步的设置为：在步骤(3)中，所述的干燥是将第二次球磨的产物置于温度为100
‑
104℃的烘箱内烘干，烘干时间为20
‑
30min。
[0018]本专利技术进一步的设置为：在步骤(3)中，所述的烧结，包括以下三个阶段：
[0019]第一阶段：提升炉火温度至120℃，将第二次球磨的产物置于烧结炉中烧结20
‑
22min；
[0020]第二阶段：以2℃/min的速率提升温度至150℃，并在此温度下烧结8
‑
10min；
[0021]第三阶段：以10℃/min的速率降低温度至110℃，并在此温度下烧结12
‑
14min。
[0022]本专利技术进一步的设置为：步骤(2)中，在将烧结产物碾碎后，还包括将碾碎物过40目筛。
[0023]有益效果
[0024]采用本专利技术提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下
[0025]有益效果：
[0026]本专利技术所提供的阀门密封副硬面材料，以氧化铝、碳化硅、三氧化二铬、三氧化二硼、铝硅酸盐以及稀土氧化物为原料，将所称取的氧化铝和碳化硅置于球磨机中进行第一次球磨，然后向球磨机中加入三氧化二铬、三氧化二硼、铝硅酸盐和稀土氧化物进行第二次球磨，将第二次球磨的产物干燥后置于烧结炉中采用三个阶段进行烧结，再将烧结产物碾碎，制得阀门密封副硬面材料，所提供的阀门密封副硬面材料，不仅在采用等离子喷涂工艺应用到阀门表面后，能够有效的提升阀门的耐磨性能，延长了阀门的使用寿命，降低了使用成本，而且有效的提升了阀门的耐腐蚀时间，此外，还改善了表面粗糙状况，具有广泛的应用前景。
附图说明
[0027]图1为本专利技术性能检测中绝缘塑胶材料的耐候等级的示意图。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是
全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述。
[0030]实施例1：
[0031]本专利技术提供了一种阀门密封副硬面材料，由下述重量份的原料制成的：氧化铝20份、碳化硅12份、三氧化二铬8份、三氧化二硼4份、铝硅酸盐2份、稀土氧化物2份。
[0032]进一步的，稀土氧化物为氧化镨。
[0033]此外，本专利技术还提供了一种阀门密封副硬面材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0034](1)称取氧化铝和碳化硅，将所称取的氧化铝和碳化硅置于球磨机中进行第一次球磨，球磨时间为4h。
[0035]进一步的，第一球磨的球磨介质为水，料、球和水的质量比为：1:2:2。
[0036](2)向球磨机中加入三氧化二铬、三氧化二硼、铝硅酸盐和稀土氧化物进行第二次球磨，球磨时间为6h。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阀门密封副硬面材料，其特征在于，由下述重量份的原料制成的：氧化铝20
‑
24份、碳化硅12
‑
16份、三氧化二铬8
‑
10份、三氧化二硼4
‑
6份、铝硅酸盐2
‑
4份、稀土氧化物2
‑
4份。2.根据权利要求1所述的一种阀门密封副硬面材料，其特征在于，由下述重量份的原料制成的：氧化铝22份、碳化硅14份、三氧化二铬9份、三氧化二硼5份、铝硅酸盐3份、稀土氧化物3份。3.根据权利要求2所述的一种阀门密封副硬面材料，其特征在于，所述的稀土氧化物为氧化镨、氧化铷、氧化钪中的任意一种或两种以上的组合。4.一种阀门密封副硬面材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)称取氧化铝和碳化硅，将所称取的氧化铝和碳化硅置于球磨机中进行第一次球磨，球磨时间为4
‑
5h；(2)向球磨机中加入三氧化二铬、三氧化二硼、铝硅酸盐和稀土氧化物进行第二次球磨，球磨时间为6
‑
7h；(3)将第二次球磨的产物干燥后置于烧结炉中烧结，获得烧结产物；(4)将烧结产物碾碎，制得阀门密封副硬面材料。5.根据权利要求4所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐光青，秦永强，汪军平，
申请(专利权)人：合肥工业大学安徽铜陵科力阀门有限责任公司，
类型：发明
国别省市：