CN101440235B

CN101440235B - 适用于复合耐磨涂层材料中无机耐磨骨料的制备工艺

Info

Publication number: CN101440235B
Application number: CN2008101479821A
Authority: CN
Inventors: 刘厚明; 廖祥文; 刘亚川; 杨进忠; 陈晓青; 梁友伟; 王秀芬
Original assignee: Institute of Multipurpose Utilization of Mineral Resources Chinese Academy of Geological Sciences
Current assignee: Institute of Multipurpose Utilization of Mineral Resources Chinese Academy of Geological Sciences
Priority date: 2008-12-24
Filing date: 2008-12-24
Publication date: 2010-10-13
Anticipated expiration: 2028-12-24
Also published as: CN101440235A

Abstract

本发明公开了一种适用于复合耐磨涂层材料中无机耐磨骨料的制备工艺，将待磨填料如α-Al₂O₃瓷球、高密度刚玉或碳化硅中的至少一种，加入球磨机中进行研磨，去除待磨填料中的不规则的棱角和片状物，磨15～60分钟后，取出并按下述级配进行配伍混合：16目～30目占50～60％，70目～120目占20～30％，180目～240目占15％～25％，形成无机耐磨骨料。采用本发明制备的无机耐磨骨料应用于复合耐磨涂层材料中，能提高复合耐磨涂层材料的耐冲击性、抗拉抗剪强度，从而能有效改善复合耐磨涂层材料的耐磨性和耐气蚀性能。

Description

适用于复合耐磨涂层材料中无机耐磨骨料的制备工艺

技术领域

本发明涉及一种系列设备修复用复合耐磨涂层材料中无机耐磨骨料的制备工艺技术领域，该复合耐磨涂层材料能用于抵抗固体颗粒与流体混合产生冲刷磨损的设备及备件的修复和保护，具有优良的耐磨及防腐性能，可应用于采矿、选矿、冶金、化工、水利、电力、石油、煤炭等行业中。

背景技术

采矿、选矿、冶金、化工、水利、电力、石油、煤炭等工业生产中，液体与气体夹带固体颗粒产生的磨粒对设备的冲刷磨损很严重。易磨损的设备和备件主要包括渣浆泵、泥浆泵、清水泵、旋流器、旋风除尘器、搅拌桨、搅拌槽、浮选机、溜槽、管道及管件、球磨机、风机等，企业每年不得不花费大量的资金购买易磨损设备和备件，同时对生产的正常连续进行造成了很严重的影响。为了解决设备磨损问题，延长设备使用寿命，国内外大量使用昂贵的耐磨合金泵，或内衬陶瓷、橡胶、聚氨酯、超高分子聚乙烯、复合耐磨涂层材料等，但是耐磨合金泵在许多使用条件下磨损依然很严重，内衬陶瓷、橡胶、聚氨酯、超高分子聚乙烯等的耐磨性能也不能令人满意。

复合耐磨涂层材料是近些年发展起来的一类很有应用前景的新型耐磨材料，国外在这方面的研究与应用较早。现有的复合耐磨涂层材料的耐磨性能较好，但其针对性较强，适用面狭窄，价格较昂贵，不能满足国内市场的需求并为国内用户所接受。国内研制的现有复合耐磨涂层材料在一些场合已得到应用，其采用高铝瓷球等耐磨填料，但因为高铝瓷球等耐磨填料价格昂贵(每吨8万元以上)，并且由于使用的原料及生产工艺的局限，导致无机耐磨骨料形状不规则，且含有部分不规则的片状物，使复合耐磨涂层材料的耐磨性不理想，在有震动及高速流体冲蚀的情况下，会造成大面积耐磨涂层与基体脱层的情况，同时在线速度较高及磨粒粒度大、硬度高、对耐磨性和耐气蚀性能要求相对较高的场合下，其性能还不能满足工程要求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种适用于复合耐磨涂层材料中无机耐磨骨料的制备工艺，本发明能去除无机耐磨骨料颗粒中一些不规则的棱角和片状物，能有效提高耐磨骨料颗粒的堆积密度和与树脂胶的粘接强度。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种适用于复合耐磨涂层材料中无机耐磨骨料的制备工艺，其特征在于：将待磨填料如α-Al₂O₃瓷球、高密度刚玉或碳化硅中的至少一种，加入球磨机中进行研磨，去除待磨填料中的不规则的棱角和片状物，磨15～60分钟后，取出并按下述级配进行配伍混合：16目～30目占50～60％，70目～120目占20～30％，180目～240目占15％～25％，形成无机耐磨骨料。

在上述技术方案中，更优的技术方案是在加入待磨填料时同时加入氧化锆珠，并按质量比将氧化锆珠和待磨填料按1∶1.5～2的比例加入球磨机中，装机容量为55～65％，磨15～60分钟。

所述氧化锆珠是按下述级配进行配伍混合：Φ50mm～60mm的粒径占55～65％，Φ15mm～20mm的粒径占20～30％，Φ5mm～8mm的粒径占10～20％。

所述的氧化锆珠中的含氧化锆量大于95％。

本发明的优点表现在：

1、由于本发明采用先将待磨填料加入球磨机中进行研磨处理，去除待磨填料中的不规则的棱角和片状物，并进行了合理的级配，从而有效地提高了待磨填料颗粒的堆积密度及与树脂胶的粘接强度，采用本发明制备的无机耐磨骨料应用于复合耐磨涂层材料中，能提高复合耐磨涂层材料的耐冲击性、抗拉抗剪强度，从而能有效改善复合耐磨涂层材料的耐磨性和耐气蚀性能。

2、将氧化锆珠和待磨填料按1∶1.5～2的比例加入球磨机中进行研磨，以及氧化锆珠按下述级配进行配伍混合：Φ50mm～60mm的粒径占55～65％，Φ15mm～20mm的粒径占20～30％，Φ5mm～8mm的粒径占10～20％，并且选用含氧化锆量大于95％的氧化锆珠，这样的技术方案能使形成的无机耐磨骨料质量更好，能进一步提高待磨填料颗粒的堆积密度及与树脂胶的粘接强度。

3、采用本工艺方法制备的无机耐磨骨料，配以环氧树脂、固化剂，混炼而成的复合耐磨涂层材，材料强度高、韧性好，抗拉抗剪强度高达52MPa和26Mpa，与设备基体的粘接性能好，耐磨和耐气蚀性能优异，可以在线速度较高及磨粒粒度大、硬度高、对耐磨性和耐气蚀性能要求相对较高的场合下使用。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明：

实施例1

本发明的工艺路线为：将待磨填料如α-Al₂O₃瓷球、高密度刚玉或碳化硅中的至少一种，加入球磨机中进行研磨，去除待磨填料中的不规则的棱角和片状物，磨15～60分钟后，取出并按下述级配进行配伍混合：16目～30目占50～60％，70目～120目占20～30％，180目～240目占15％～25％，形成无机耐磨骨料。

实施例2

作为本发明的一较佳实施方式，本发明的工艺路线为：选择待磨填料如α-Al₂O₃瓷球、高密度刚玉或碳化硅中的至少一种，备用；选用含氧化锆大于95％的氧化锆珠，按Φ50mm～60mm的粒径占55～65％，Φ15mm～20mm的粒径占20～30％，Φ5mm～8mm的粒径占10～20％配好氧化锆珠，备用；按质量比氧化锆珠∶待磨填料＝1∶1.5～2加入球磨机，装机容量为55～65％，磨15～60分钟后，分出待磨填料，并按下述级配进行配伍混合：16目～30目占50～60％，70目～120目占20～30％，180目～240目占15％～25％，形成无机耐磨骨料。

实施例3

选用的氧化锆珠含氧化锆为96％，按Φ55mm的粒径占60％，Φ18mm的粒径占25％，Φ6mm的粒径占15％配好氧化锆珠，备用；将制备好的氧化锆珠和α-Al₂O₃瓷球按照1∶2的比例加入球磨机，磨20分钟后，取出待磨填料，并按下述级配进行配伍混合：16目～30目占55％，70目～120目占25％，180目～240目占20％，形成无机耐磨骨料。

实施例4

现有技术中，复合耐磨涂层材料主要由环氧树脂、无机耐磨骨料、和固化剂组成，通常分为A、B双组份分类包装，环氧树脂为A组分，无机耐磨骨料和固化剂为B组分；使用时，A组分和B组分之间按照具体要求配比混匀涂敷使用，而采用本发明工艺制备的无机耐磨骨料就可直接替代上述组分中的无机耐磨骨料，混炼而成的复合耐磨涂层材，材料强度高、韧性好，抗拉抗剪强度高达52MPa和26Mpa，与设备基体的粘接性能好，耐磨和耐气蚀性能优异，可以在线速度较高及磨粒粒度大、硬度高、对耐磨性和耐气蚀性能要求相对较高的场合下使用。

本发明不限于上述实施方式，根据上述实施例的描述，本领域的普通技术人员还可作出一些显而易见的改变，但这些改变均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims

1.一种适用于复合耐磨涂层材料中无机耐磨骨料的制备工艺，其特征在于：将待磨填料加入球磨机中进行研磨，去除待磨填料中的不规则的棱角和片状物，磨15～60分钟后，取出并按下述级配进行配伍混合：16目～30目占50～60％，70目～120目占20～30％，180目～240目占15％～25％，形成无机耐磨骨料。

2.根据权利要求1所述的适用于复合耐磨涂层材料中无机耐磨骨料的制备工艺，其特征在于：加入待磨填料时同时加入氧化锆珠，并按质量比将氧化锆珠和待磨填料按1∶1.5～2的比例加入球磨机中，装机容量为55～65％，磨15～60分钟。

3.根据权利要求2所述的适用于复合耐磨涂层材料中无机耐磨骨料的制备工艺，其特征在于：所述氧化锆珠是按下述级配进行配伍混合：Φ50mm～60mm的粒径占55～65％，Φ15mm～20mm的粒径占20～30％，Φ5mm～8mm的粒径占10～20％。

4.根据权利要求2或3所述的适用于复合耐磨涂层材料中无机耐磨骨料的制备工艺，其特征在于：所述的氧化锆珠中的含氧化锆量大于95％。