CN100414116C - 金属基陶瓷表层泵用复合叶轮的生产方法 - Google Patents

金属基陶瓷表层泵用复合叶轮的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种金属基陶瓷表层泵用复合叶轮的生产方法,它属于一种将陶瓷材料牢固复合于金属叶轮表面的泵用叶轮的生产方法。本发明主要是解决现有水泵叶轮存在着易腐蚀、易磨损、机械强度低和使用寿命短等技术难点。本发明采取的技术方案是:金属基陶瓷表层泵用复合叶轮的生产方法,它包括下列步骤:a.制备熔块,b.配制陶瓷原料,c.用喷涂法、浸渍法或手工涂抹法,将陶瓷原料悬浮液均匀附着于金属叶轮的表面,d.将涂覆好的金属叶轮放置于干燥室中均匀干燥,e.烧结,制得金属基陶瓷表层泵用复合叶轮。

Description

金属基陶瓷表层泵用复合叶轮的生产方法
技术领域
本发明涉及一种金属基陶瓷表层泵用复合叶轮的生产方法,它属于一种将陶瓷材料牢固复合于金属叶轮表面的泵用叶轮的生产方法。
背景技术
目前在矿井排水、选矿洗煤用水、环保设施水循环、农田灌溉提水以及城市给排水等生产生活中所使用的各种水泵的叶轮,大都采用低成本、易加工的铸铁制成。由于被输送的水介质中含有酸(碱)和固体颗粒的物质,因此,水泵的铸铁叶轮极易被腐蚀和磨损,降低了使用寿命。为解决这个难题,有人研究出用不锈钢、全陶瓷材料、高分子材料等制作叶轮,但都由于耐腐蚀、耐磨损、机械强度和低成本等不能同时兼顾而达不到理想的使用效果。因而,现在使用的水泵叶轮共同存在着易腐蚀、易磨损、机械强度低和使用寿命短等缺陷。
发明内容
本发明的目的是解决现有水泵叶轮存在着易腐蚀、易磨损、机械强度低和使用寿命短等技术难点并提供一种生产出的水泵叶轮具有耐腐蚀、耐磨损、机械强度高、低成本和使用寿命长的金属基陶瓷表层泵用复合叶轮的生产方法。
本发明为解决上述技术难点而采取的技术方案是:
金属基陶瓷表层泵用复合叶轮的生产方法,它包括下列步骤:
a.制备熔块:按下述重量百分比配料:石英10~40%、长石5~30%、硼砂20~50%、纯碱3~10%、铅丹5~30%、萤石2~5%、添加剂0.5~3%,接着混合搅拌均匀,放入坩锅中加热至1300~1450℃熔融,保温10~30分钟,然后再把熔融物水淬成熔块;
b.配制陶瓷原料:按下述重量百分比配料:熔块60~80%、粘土1~5%、有机悬浮剂0.5~5%、耐磨剂15~35%,接着将熔块、粘土粉碎成50~300目的细粉,然后将熔块、粘土的细粉、有机悬浮剂和耐磨剂混合,搅拌均匀,制成陶瓷原料悬浮液;
c.用喷涂法、浸渍法或手工涂抹法,将配制好的陶瓷原料悬浮液均匀附着于金属叶轮的表面;
d.将涂覆好的金属叶轮放置于温度为20-80℃,湿度为40-60%的干燥室中均匀干燥,当涂层的水分小于2%时取出,制成半成品;
e.把半成品放入烧结炉中,加热到600-850℃,保温10~30分钟,然后缓慢冷却至常温,制得所需的金属基陶瓷表层泵用复合叶轮。
所述耐磨剂为氧化铝或碳化硅中的任意一种。
所述金属叶轮为铸铁或其它金属中的任意一种。
所述金属基陶瓷表层复合叶轮的表面为光滑表面、半光滑表面或不光滑表面中的任意一种。
由于本发明采用了上述技术方案,可使陶瓷材料与金属叶轮的表面牢固结合,形成具有耐腐蚀、耐磨损的保护层。本发明生产的叶轮比现有金属叶轮的耐酸耐碱性能提高了10~20倍,耐磨性提高了8~20倍。因此,与背景技术相比,生产出的产品具有成本低、耐腐蚀、耐磨损、机械强度高和使用寿命长等优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是图1中的I部放大图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1:
如图1和图2所示,本实施例中的金属基陶瓷表层泵用复合叶轮,它包括铸铁叶轮2,其中:它还包括复合在铸铁叶轮表面的陶瓷材料1;上述陶瓷材料1由下述重量百分比的原料构成:熔块60%,粘土1%,有机悬浮剂4%,氧化铝35%。
上述熔块由下述重量百分比的原料构成:石英10%,长石30%,硼砂30%,纯碱10%,铅丹12%,萤石5%,添加剂3%。
本实施例的制造方法,它包括下列步骤:
a.制备熔块:按下述重量百分比配料:石英10%、长石30%、硼砂30%、纯碱10%、铅丹12%、萤石5%、添加剂3%,接着混合搅拌均匀,放入坩锅中加热至1300~1450℃熔融,保温10分钟,然后再把熔融物水淬成熔块;
b.配制陶瓷原料:按下述重量百分比配料:熔块60%、粘土1%、有机悬浮剂4%、氧化铝35%,接着将熔块、粘土粉碎成50~300目的细粉,然后将熔块、粘土的细粉、有机悬浮剂和耐磨剂混合,搅拌均匀,制成陶瓷原料悬浮液;
c.用喷涂法,将配制好的陶瓷原料悬浮液均匀附着于铸铁叶轮的表面;
d.将涂覆好的铸铁叶轮放置于温度为80℃,湿度为50%的干燥室中均匀干燥,当涂层的水分小于2%时取出,制成半成品;
e.把半成品放入烧结炉中,加热到850℃,保温10分钟,然后缓慢冷却至常温,制得所需的金属基陶瓷表层泵用复合叶轮。
该金属基陶瓷表层泵用复合叶轮的表面为光滑表面。
实施例2
如图1和图2所示,本实施例中的金属基陶瓷表层泵用复合叶轮,它包括铸铁叶轮2,其中:它还包括复合在铸铁叶轮表面的陶瓷材料1;上述陶瓷材料1由下述重量百分比的原料构成:熔块80%,粘土4.5%,有机悬浮剂0.5%,氧化铝15%。
上述熔块由下述重量百分比的原料构成:石英40%,长石5%,硼砂20%,纯碱3%,铅丹29.5%,萤石2%,添加剂0.5%。
本实施例的制造方法,它包括下列步骤:
a.制备熔块:按下述重量百分比配料:石英40%、长石5%、硼砂20%、纯碱3%、铅丹29.5%、萤石2%、添加剂0.3%,接着混合搅拌均匀,放入坩锅中加热至1300~1450℃熔融,保温20分钟,然后再把熔融物水淬成熔块;
b.配制陶瓷原料:按下述重量百分比配料:熔块80%、粘土4.5%、有机悬浮剂0.5%、氧化铝15%,接着将熔块、粘土粉碎成50~300目的细粉,然后将熔块、粘土的细粉、有机悬浮剂和耐磨剂混合,搅拌均匀,制成陶瓷原料悬浮液;
c.用喷涂法,将配制好的陶瓷原料悬浮液均匀附着于铸铁叶轮的表面;
d.将涂覆好的铸铁叶轮放置于温度为60℃,湿度为40%的干燥室中均匀干燥,当涂层的水分小于2%时取出,制成半成品;
e.把半成品放入烧结炉中,加热到600℃,保温30分钟,然后缓慢冷却至常温,制得所需的金属基陶瓷表层泵用复合叶轮。
该金属基陶瓷表层泵用复合叶轮的表面为半光滑表面。
实施例3
如图1和图2所示,本实施例中的金属基陶瓷表层泵用复合叶轮,它包括铸铁叶轮2,其中:它还包括复合在铸铁叶轮表面的陶瓷材料1;上述陶瓷材料1由下述重量百分比的原料构成:熔块70%,粘土5%,有机悬浮剂5%,氧化铝20%。
上述熔块由下述重量百分比的原料构成:石英13%,长石10%,硼砂50%,纯碱7%,铅丹15%,萤石3%,添加剂2%。
本实施例的制造方法,它包括下列步骤:
a.制备熔块:按下述重量百分比配料:石英13%、长石10%、硼砂50%、纯碱7%、铅丹15%、萤石3%、添加剂2%,接着混合搅拌均匀,放入坩锅中加热至1300~1450℃熔融,保温30分钟,然后再把熔融物水淬成熔块;
b.配制陶瓷原料:按下述重量百分比配料:熔块70%、粘土5%、有机悬浮剂5%、氧化铝20%,接着将熔块、粘土粉碎成50~300目的细粉,然后将熔块、粘土的细粉、有机悬浮剂和耐磨剂混合,搅拌均匀,制成陶瓷原料悬浮液;
c.用喷涂法,将配制好的陶瓷原料悬浮液均匀附着于铸铁叶轮的表面;
d.将涂覆好的铸铁叶轮放置于温度为20℃,湿度为60%的干燥室中均匀干燥,当涂层的水分小于2%时取出,制成半成品;
e.把半成品放入烧结炉中,加热到700℃,保温20分钟,然后缓慢冷却至常温,制得所需的金属基陶瓷表层泵用复合叶轮。
该金属基陶瓷表层泵用复合叶轮的表面为不光滑表面。
上述实施例中的氧化铝还可以由碳化硅代替。
上述实施例中的铸铁叶轮还可以由其它金属叶轮代替。
上述实施例中的喷涂法还可以由浸渍法或手工涂抹法代替。

Claims (4)

1. 一种金属基陶瓷表层泵用复合叶轮的生产方法,其特征是:它包括下列步骤:
a.制备熔块:按下述重量百分比配料:石英10~40%、长石5~30%、硼砂20~50%、纯碱3~10%、铅丹5~30%、萤石2~5%、添加剂0.5~3%,接着混合搅拌均匀,放入坩锅中加热至1300~1450℃熔融,保温10~30分钟,然后再把熔融物水淬成熔块;
b.配制陶瓷原料:按下述重量百分比配料:熔块60~80%、粘土1~5%、有机悬浮剂0.5~5%、耐磨剂15~35%,接着将熔块、粘土粉碎成50~300目的细粉,然后将熔块、粘土的细粉、有机悬浮剂和耐磨剂混合,搅拌均匀,制成陶瓷原料悬浮液;
c.用喷涂法、浸渍法或手工涂抹法,将配制好的陶瓷原料悬浮液均匀附着于金属叶轮的表面;
d.将涂覆好的金属叶轮放置于温度为20-80℃,湿度为40-60%的干燥室中均匀干燥,当涂层的水分小于2%时取出,制成半成品;
e.把半成品放入烧结炉中,加热到600-850℃,保温10~30分钟,然后缓慢冷却至常温,制得所需的金属基陶瓷表层泵用复合叶轮。
2. 根据权利要求1所述的金属基陶瓷表层泵用复合叶轮的生产方法,其特征是:所述耐磨剂为氧化铝或碳化硅中的任意一种。
3. 根据权利要求1所述的金属基陶瓷表层泵用复合叶轮的生产方法,其特征是:所述金属叶轮为铸铁或其它金属中的任意一种。
4. 根据权利要求1所述的金属基陶瓷表层泵用复合叶轮的生产方法,其特征是:所述金属基陶瓷表层复合叶轮的表面为光滑表面、半光滑表面或不光滑表面中的任意一种。
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