本发明专利技术涉及金属弯管技术领域，具体为一种耐腐蚀耐高温弯管及其制备工艺。具体提出以下技术方案：S1：制备二氧化硅@二氧化钛纳米颗粒，分别将其加入到覆膜砂和弯管原料中；S2：将弯管粗件经切割、打磨、精整、退火后，浸入石墨烯/二氧化钛溶胶，干燥后，得到耐腐蚀耐高温弯管。其中弯管包括以下组分，按质量百分数计：铁60～75％，铬16～20％，镍6～12％，锰1～3％，碳0.2～0.72％，铈0.01～0.03％，钒0～0.5％，二氧化硅@二氧化钛纳米颗粒3～5％。氧化硅@二氧化钛纳米颗粒3～5％。
【技术实现步骤摘要】
一种耐腐蚀耐高温弯管及其制备工艺
[0001]本专利技术涉及金属弯管
，具体为一种耐腐蚀耐高温弯管及其制备工艺。
技术介绍
[0002]弯管作为一种连接件被广泛应用在各个领域，如在石油、水电、建筑天然气、化工、汽车等领域。近些年来，随着生产技术的不断进步，这些领域的都对弯管的质量要求越来越高，如要求弯管具有更好的强度、硬度、耐腐蚀性、耐高温性、耐冲击性等，使弯管的质量性能得到明显的提高，能够适应更复杂的生产环境。
[0003]为了提高产品的竞争优势，更好的应用于生产需要，本专利技术将制备一种耐腐蚀耐高温的弯管，在改善弯管耐腐蚀、耐高温的同时，对其它性能也进行一定的改善。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种耐腐蚀耐高温弯管及其制备工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]S1：制备二氧化硅@二氧化钛纳米颗粒；将覆膜砂倒入射芯机内，加热弯管模具，将覆膜砂射入模具型腔内，保温硬化，得到弯管壳型；
[0007]进一步的，所述二氧化硅@二氧化钛纳米颗粒的制备方法为：向容器内，加入氯化铵溶液和硅酸钠溶液，同时加入一定量的氨水
‑
氯化铵缓冲液，搅拌混合均匀后，将溶液加热至55～95℃，以300～600r/min的转速，搅拌反应2～8h，得到二氧化硅溶胶；然后向二氧化硅溶胶中加入硫酸氧钛、醋酸钠和表面活性剂，调节温度至60～90℃，以80～120r/min的转速，搅拌反应2～5h后，待其冷却至室温，经过滤、洗涤、干燥、煅烧、粉碎，得到二氧化硅@二氧化钛纳米颗粒。进一步的，所述氯化铵和硅酸钠的质量比为(0.3～0.8):1。
[0008]进一步的，所述氨水
‑
氯化铵缓冲液的加入量为硅酸钠质量的1～10％，pH值为7.5～9.5；硫酸氧钛和硅酸钠的质量比为1:(1～8)；硫酸氧钛和醋酸钠的质量比为(0.5～2):1。
[0009]进一步的，所述表面活性剂包括但不限于十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、硬脂酸、脂肪酸甘油酯中的一种或多种的组合。
[0010]进一步的，所述表面活性剂的加入量为硫酸氧钛质量的3～8％。
[0011]进一步的，所述覆膜砂为三氧化二铝、环氧树脂、六亚甲基四胺、硬脂酸钙、二氧化硅@二氧化钛纳米颗粒加热混合后制备得到。
[0012]进一步的，所述三氧化二铝的纯度为99.99％，粒径≤80nm。
[0013]进一步的，所述三氧化二铝、环氧树脂、六亚甲基四胺、硬脂酸钙、二氧化硅@二氧化钛纳米颗粒五者的质量比为98:(14～26):(1～4):(0.5～3):2。
[0014]进一步的，所述弯管壳型的制备方法为：将覆膜砂倒入射芯机内，加热弯管模具至200～300℃，将覆膜砂射入模具型腔内，保温2～5min，使其硬化，得到弯管壳型。
[0015]上述采用覆膜砂壳型铸造工艺浇铸弯管，将熔液倒入弯管壳型后，高温会使得壳型逐步溃散，浇铸方便的同时，能够获得产品质量更好的弯管，并从一定程度上节约成本。另外覆膜砂的配制也会影响成型，传统采用仅二氧化硅为覆膜砂原料，但其易在加热过程中出现体积膨胀，使得浇铸制品在冷却时会出现开裂；所以本专利技术中以纳米级的三氧化二铝为覆膜砂原料，同时也加入了少量二氧化硅@二氧化钛纳米颗粒，能使覆膜砂更耐高温，进而使弯管壳型更稳定，两者协同减少铸件表面缺陷，提高精度和表面质量。
[0016]S2：将二氧化硅@二氧化钛纳米颗粒与铁、铬、镍等元素经熔融后，浇铸到弯管壳型内，待其冷却静置成型后，弯管壳型覆膜砂溃散，获得弯管粗件；
[0017]进一步的，所述弯管包括以下组分，按质量百分数计：铁60～75％，铬16～20％，镍6～12％，锰1～3％，碳0.2～0.72％，铈0.01～0.03％，钒0～0.5％，二氧化硅@二氧化钛纳米颗粒3～5％。
[0018]进一步的，所述熔融温度为1900～1950℃。
[0019]上述将二氧化硅@二氧化钛纳米颗粒与铁、铬、镍等元素经熔融后，浇铸到弯管壳型内，获得弯管粗件；该二氧化硅@二氧化钛纳米颗粒改善金属的耐腐蚀性能和耐高温性能，最终与弯管中的铬、镍、锰等协同对弯管的耐腐蚀性能充分改善，提高弯管的耐腐蚀性能；另一方面二氧化硅@二氧化钛纳米颗粒还能与铈、钒等协同改善弯管的耐高温性能，使其在高温下仍具有良好的稳定性，不出现膨胀开裂，另外在一定程度上其还具有补强作用，可以提高弯管的强度。
[0020]S3：将弯管粗件经切割、打磨、精整、退火后，浸入石墨烯/二氧化钛溶胶，干燥后，得到耐腐蚀耐高温弯管。
[0021]进一步的，所述石墨烯/二氧化钛溶胶的制备方法为：
[0022](1)将钛酸四丁酯、二乙醇胺、去离子水、无水乙醇按一定体积比例混合，在室温下，置于密闭容器内进行以150～300r/min的转速，磁力搅拌2～4h，得到溶液A；将去离子水和无水乙醇混合得到溶液B；
[0023](2)将溶液B缓慢滴加到溶液A内，边加边以300～600r/min的转速搅拌，滴加完后持续搅拌2～3h，最后陈化12～24h，得到二氧化钛溶胶；
[0024](3)将氧化石墨烯加入到去离子水中，超声分散2～4h，配制成1mg/mL的氧化石墨烯悬浊液；再向悬浊液加入水合肼，升温至90～100℃，保温12～24h，最后经过滤、洗涤、干燥，得到氧化还原石墨烯；
[0025](4)将制备得到的氧化还原石墨烯都加入到二氧化钛溶胶内，超声分散15～30h，得到石墨烯/二氧化钛复合溶胶。
[0026]进一步的，所述溶液A中钛酸四丁酯、二乙醇胺、去离子水、无水乙醇的体积比为2.6:1:3:9.5。
[0027]进一步的，所述溶液B中去离子水和无水乙醇的体积比为1:25。
[0028]进一步的，所述二氧化钛溶胶中溶液A和溶液B的体积比为2:1。
[0029]进一步的，所述氧化石墨烯悬浊液与二氧化钛溶胶的体积比为3:5。
[0030]进一步的，所述在制备氧化还原石墨烯过程中，水合肼和悬浊液的体积比为(1～2):2。
[0031]进一步的，所述S3的具体过程为：将弯管粗件切割、打磨、精整后，于400～600℃
下，保温60～90min，再进入石墨烯/二氧化钛溶胶内90～180s后，缓慢提起，用压缩空气吹去表面残留溶胶，置于空气中自然干燥，得到耐腐蚀耐高温弯管。
[0032]上述制备了石墨烯/二氧化钛溶胶，将弯管浸入到其中，待其干燥后，可以在其表面形成一层致密的防护膜，该膜能对弯管的腐蚀性能和耐高温性能进行改善，其中二氧化钛可以促进该膜与弯管的附着能力，使膜层不易剥落。
[0033]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术采用覆膜砂壳型铸造工艺浇铸得到弯管，避免铸造缺陷的产生，产品质量得到了保障，减少了材料、能源损耗，一定程度上节约了成本；在原料中加入了二氧化硅@二氧本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种耐腐蚀耐高温弯管，其特征在于：所述弯管包括以下组分，按质量百分数计：铁60～75％，铬16～20％，镍6～12％，锰1～3％，碳0.2～0.72％，铈0.01～0.03％，钒0～0.5％，二氧化硅@二氧化钛纳米颗粒3～5％。2.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀耐高温弯管的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：S1：制备二氧化硅@二氧化钛纳米颗粒；将覆膜砂倒入射芯机内，加热弯管模具，将覆膜砂射入模具型腔内，保温硬化，得到弯管壳型；S2：将二氧化硅@二氧化钛纳米颗粒与铁、铬、镍等元素经熔融后，浇铸到弯管壳型内，待其冷却静置成型后，弯管壳型覆膜砂溃散，获得弯管粗件；S3：将弯管粗件经切割、打磨、精整、退火后，浸入石墨烯/二氧化钛溶胶，干燥后，得到耐腐蚀耐高温弯管。3.根据权利要求2所述的一种耐腐蚀耐高温弯管的制备工艺，其特征在于：S1中，二氧化硅@二氧化钛纳米颗粒的制备方法为：将氯化铵溶液、硅酸钠溶液和氨水
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氯化铵缓冲液，搅拌混合均匀后，加热至55～95℃，以300～600r/min的转速，搅拌反应2～8h，得到二氧化硅溶胶；然后向二氧化硅溶胶中加入硫酸氧钛、醋酸钠和表面活性剂，调节温度至60～90℃，以80～120r/min的转速，搅拌反应2～5h后，待其冷却至室温，经过滤、洗涤、干燥、煅烧、粉碎，得到二氧化硅@二氧化钛纳米颗粒。4.根据权利要求3所述的一种耐腐蚀耐高温弯管的制备工艺，其特征在于：所述氯化铵和硅酸钠的质量比为(0.3～0.8):1；氨水
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氯化铵缓冲液的加入量为硅酸钠质量的1～10％，pH值为7.5～9.5；硫酸氧钛和硅酸钠的质量比为1:(1～8)；硫酸氧钛和醋酸钠的质量比为(0.5～2):1；表面活性剂包括但不限于十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、硬脂酸、脂肪酸甘油酯中的一种或多种的组合，表面活性剂的加入量为硫酸氧钛质量的3～8％。5.根据权利要求2所述的一种耐腐蚀耐高温弯管的制备工艺，其特征在于：S3中，石墨烯/二氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘叶佳，陈珂，陈盼，蒋凯，徐鹏飞，沈磊，
申请(专利权)人：江苏龙山管件有限公司，
类型：发明
国别省市：
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