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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合基材料,具体为一种环保耐磨高分子材料的制备方法。
技术介绍
1、随着人们对环保问题的愈加重视,低溶剂含量的环保高分子材料成为了研究的热点,双组分水性聚氨酯材料因其具有可以与溶剂型聚氨酯材料相媲美的优异的耐磨性、耐候性和力学性能成为了发展快速的环保材料。
2、目前研究、应用较为广泛的颗粒增强复合基材料中,主要以白碳黑、镁、钛及其复合为基体材料,以s i c、al 2o3、t i c等颗粒为增强体,颗粒与基体之间具有强的界面结合,载荷能够均匀地由基体传递到颗粒上,极大地提高材料的比强度、比模量,但陶瓷颗粒阻碍基体的位错运动,复合材料的断裂方式发生改变,往往伴随着极差的韧性和塑性,为了满足更高要求的应用,如何提高材料的塑性和韧性,制备具有优良综合力学性能的复合材料,成为颗粒增强复合基材料领域的一个研究重点。
3、复合基材料在许多方面具有出色的性能,但也存在一些不足之处。成本高:复合基材料的生产成本通常较高,因为这些材料需要特殊的制造过程和技术,这增加了制造成本;制造难度大:与传统复合制造相比,制备复合基材料需要更复杂的工艺和技术,这包括材料的预处理、交联、层叠和烧结等过程,这些步骤可能需要高度专业化的设备和技术知识,增加了制造复杂度。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本专利技术提供了一种环保耐磨高分子材料的制备方法,解决了复合基材料制备时的生产成本通常较高以及与传统复合制造相比,制备复合基材料需要更复杂的工艺和技术的问题。
2、
3、步骤一、将白碳黑粉末与铝粉末一起置于高速球磨机内,并加入高速球磨机内部容积15~30%的固态环烷油,在80~120转每分钟的球磨转速下球磨1~1.5小时,每隔0.2~0.5小时加入所述高速球磨机1%容积的碳粉,最终产生120~150目的混合粉末a,将混合粉末a取出置于真空罐内在20~30摄氏度下静置;
4、步骤二、将钨、聚氨酯、陶瓷粉末置于所述高速球磨机内,以100~120转每分钟的球磨转速下球磨10~12小时后,每隔5小时向所述高速球磨机内加入钒,最终得到100~120目的混合粉末b;
5、步骤三、将混合粉末a与混合粉末b分别置于负压干燥室内,再将混合粉末a与混合粉末b置于30~35摄氏度的真空环境下冷却1~2小时;
6、步骤四、将混合粉末a与混合粉末b分别放置在压力机内,在200~250兆帕的压力下将混合粉末a与混合粉末b分别压制成片状复合粉末a与片状复合粉末b;
7、步骤五、将片状复合粉末a放置在高温烧结炉内,所述高温烧结炉内部温度每小时提高50摄氏度直至100~120摄氏度,再将铬置于所述高温烧结炉内,所述高温烧结炉内部温度每小时提高100摄氏度后,使片状复合粉末a与硫烧结2~2.5小时,将片状复合粉末b加入至所述高温烧结炉内,然后以每小时提高70~80摄氏度的温度下对片状复合粉末a与片状复合粉末b进行烧结,在烧结3~3.5小时后,形成烧结物a,烧结物a随所述高温烧结炉冷却至室温;
8、步骤六、将烧结物a置于高温熔化炉内,在800~1000摄氏度下热处理3~3.5小时,得到复合溶液a;
9、步骤七、将预氧化过后的复合溶液a置于含有惰性气体的碳化炉内,在500摄氏度下氧化3~4小时,且每隔1分钟提高5摄氏度,并完成碳化,得到密实的大块复合基材料。
10、优选的,所述步骤一中,所述高速球磨机的复合球直径为10~15毫米,所述白碳黑粉末与铝粉末的比例为1:1.5。
11、优选的,所述步骤二中,所述高速球磨机内部对应加入容积15~30%的高碳醇。
12、优选的,所述步骤三中,负压干燥室在100~150摄氏度下干燥1~3小时,使混合粉末a与混合粉末b的含水量降低至2~3%。
13、优选的,所述步骤四中,混合粉末a与混合粉末b分别放置在压力机后,分别对应加入5~10%的石蜡作为粘结剂。
14、优选的,所述步骤五中,所述高温烧结炉在进行烧结时,内部要被抽为真空状态。
15、优选的,所述步骤五中,所述片状复合粉末a需要在100~120摄氏度下保温2~3小时。
16、优选的,所述步骤五中,片状复合粉末b加入至所述高温烧结炉后,以500~550摄氏度下保温2~3小时。
17、优选的,所述步骤五中,在烧结过程中,每隔30分钟加入钒。
18、优选的,所述步骤七中,所述惰性气体为氦气或氖气。
19、本专利技术提供了一种环保耐磨高分子材料的制备方法。具备以下有益效果:
20、1、本专利技术通过将白碳黑粉末与铝粉末一起置于高速球磨机内,并加入高速球磨机内部容积15~30%的固态环烷油,在80~120转每分钟的球磨转速下球磨1~1.5小时,每隔0.2~0.5小时加入所述高速球磨机1%容积的碳粉,最终产生120~150目的混合粉末a,将混合粉末a取出置于真空罐内在20~30摄氏度下静置,提高粉末化,间接提高后期加工效率,同时降低工作成本。
21、2、本专利技术通过将烧结物a置于高温熔化炉内,在800~1000摄氏度下热处理3~3.5小时,得到复合溶液a,将预氧化过后的复合溶液a置于含有惰性气体的碳化炉内,在500摄氏度下氧化3~4小时,且每隔1分钟提高5摄氏度,并完成碳化,复合材料外层因含有较多的铬、钒等元素,具有良好的耐磨性,使复合材料外层还具有良好的淬透。
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1.一种环保耐磨高分子材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种环保耐磨高分子材料的制备方法,其特征在于,所述步骤一中,所述高速球磨机的复合球直径为10~15毫米,所述白碳黑粉末与铝粉末的比例为1:1.5。
3.根据权利要求1所述的一种环保耐磨高分子材料的制备方法,其特征在于,所述步骤二中,所述高速球磨机内部对应加入容积15~30%的高碳醇。
4.根据权利要求1所述的一种环保耐磨高分子材料的制备方法,其特征在于,所述步骤三中,负压干燥室在100~150摄氏度下干燥1~3小时,使混合粉末A与混合粉末B的含水量降低至2~3%。
5.根据权利要求1所述的一种环保耐磨高分子材料的制备方法,其特征在于,所述步骤四中,混合粉末A与混合粉末B分别放置在压力机后,分别对应加入5~10%的石蜡作为粘结剂。
6.根据权利要求1所述的一种环保耐磨高分子材料的制备方法,其特征在于,所述步骤五中,所述高温烧结炉在进行烧结时,内部要被抽为真空状态。
7.根据权利要求1所述的一种环保耐磨高分子材料的制备方法,
8.根据权利要求1所述的一种环保耐磨高分子材料的制备方法,其特征在于,所述步骤五中,片状复合粉末B加入至所述高温烧结炉后,以500~550摄氏度下保温2~3小时。
9.根据权利要求1所述的一种环保耐磨高分子材料的制备方法,其特征在于,所述步骤五中,在烧结过程中,每隔30分钟加入钒。
10.根据权利要求1所述的一种环保耐磨高分子材料的制备方法,其特征在于,所述步骤七中,所述惰性气体为氦气或氖气。
...【技术特征摘要】
1.一种环保耐磨高分子材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种环保耐磨高分子材料的制备方法,其特征在于,所述步骤一中,所述高速球磨机的复合球直径为10~15毫米,所述白碳黑粉末与铝粉末的比例为1:1.5。
3.根据权利要求1所述的一种环保耐磨高分子材料的制备方法,其特征在于,所述步骤二中,所述高速球磨机内部对应加入容积15~30%的高碳醇。
4.根据权利要求1所述的一种环保耐磨高分子材料的制备方法,其特征在于,所述步骤三中,负压干燥室在100~150摄氏度下干燥1~3小时,使混合粉末a与混合粉末b的含水量降低至2~3%。
5.根据权利要求1所述的一种环保耐磨高分子材料的制备方法,其特征在于,所述步骤四中,混合粉末a与混合粉末b分别放置在压力机后,分别对应加入5~10%的...
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