CN1018087B - 一种纤维增韧的陶瓷轴瓦复合材料 - Google Patents
一种纤维增韧的陶瓷轴瓦复合材料Info
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Abstract
本发明提供了一种用于轧钢机轴瓦、连铸机滚道轴瓦的纤维增韧的陶瓷轴瓦复合材料，能够自润滑，比普通胶木瓦使用寿命提高3倍以上，其组成按重量百分比计为瓷粉20～80，纤维5～40，石墨3～15，布塑2～9，改性热固性树脂20～30(外加)，热压固化成型。
Description
本发明涉及纤维增韧的陶瓷复合材料，具体地说是用于轧钢机、连铸机滚道轴瓦的纤维增韧的陶瓷轴瓦复合材料。轧钢机、连铸机滚道承受的载荷大，工作条件恶劣，使用滚动轴承易被压碎，使用耐磨铸铁轴瓦不能自润滑，使用硬质合金轴瓦硬度太高，易磨损轴颈，通常均采用胶木轴瓦，这种轴瓦耐热耐磨性能差，不能自润滑，靠通水冷却润滑，一旦断水胶木瓦极易被烧坏，不得不经常更换，成为影响生产的一大障碍，近年来，有许多关于相变增韧的陶瓷轴承的报导，专利文献WPI ACC No.76-96081×/51，发明了一种自润滑轴承构件，这是一种含有丙烯酸盐成分的颗粒状填料组成的混合物，这种轴承构件亦不能满足轧钢机。连铸机滚道轴瓦的要求，随着纤维增韧、粒子增强材料科学的发展，研制具有特殊性能的纤维增韧，粒子增强的复合材料成为可能。
本发明的目的是提供一种具有足够的强度和硬度，并且有足够的塑性和韧性。同时能够自润滑的纤维增韧的陶瓷轴瓦复合材料，用于轧钢机、连铸机滚道轴瓦。
本发明的纤维增韧的陶瓷轴瓦复合材料，主要由基体材料增韧纤维和结合剂构成，其特征在于本发明的纤维增韧陶瓷轴瓦复合材料还含有润滑剂和补强材料，其组成按重量百分比计为：
基体材料20-80，增韧纤维5-40，润滑剂3-15，补强材料2-9，外加结合剂20-30。
所述的基体材料是指粒度为-200目以下的瓷粉。所述的增韧纤维是陶瓷纤维，碳纤维和玻璃纤维，纤维的长度应为5微米至50毫米之间，所述的润滑剂是石墨、氮化硼和二硫化钼，所述的补强材料是指各种布塑纤维的编织物，所述的结合剂是指各种改性的热固性树脂。
用做轧钢机，连铸机上的轴瓦，主要是受冲击严重，压力负荷大大，抗高温、易磨损等。为此，必须选择硬度高、韧性好，耐磨蚀，抗高温的组分复合成强度高、韧性好的基体。除了满足上述要求外，还必须考虑原料来源方便，价格便宜。本发明的陶瓷轴瓦复合材料选用瓷粉作为基体材料，主要是因为瓷粉来源广泛，价格便宜，而且瓷粉的主要成份是铝硅的氧化物具有较高的硬度，达到一定的细度后，作为基体材料除了使基体具有适当的硬度外，还具有粒子增韧的效果，纤维具有极好的韧性，纤维与瓷粉良好的结合，主要是改善脆性、起增韧补强作用，布塑纤维编织物的加入，更加提高了补强作用。石墨、氮化硼或二硫化钼是公知的固体润滑剂，固体润滑剂的加入，使得本发明的轴瓦材料在使用过程中有自润滑之作用。树脂的加入是作为结合剂使用的。上述几种成份混合均匀后在一定的温度压力下结合剂能够将各种成份牢固地结合为一体，产生综合
效果，达到本发明的目的。
本发明的纤维增韧陶瓷轴瓦复合材料成型方法是将所需重量百分比的原料放在混料机中混合均匀，热压成型，压力不低于0.6吨/厘米2，压制成的坯体经自然干燥后送入干燥室或烘箱内进行加热固化，温度应控制在250℃。
本发明的纤维增韧陶瓷轴瓦复合材料，其机械性能为抗弯强度546-751kg/Cm2，冲击韧性0.175-0.248kg/Cm2。相当于金属材料的下限，耐压强度为1332-1355kg/Cm2，硬度HB54-64，用作轧钢机轴瓦，如在50、300、400型轧钢机上使用，取代层压布塑和胶布轴瓦，使用寿命均提高3倍，用于连铸机滚道轴瓦，由于连铸机运行比较平稳，使用寿命提高3倍以上。该材质由于其中含有润滑剂能够自润滑，即使断水也不易发热，不损坏轴颈。该材质能够进行机械加工，也可用于其他重载机械转动部分的轴瓦、轴套。
实施例1、按重量百分比计
瓷粉79，石墨6，玻纤13，塑料纤维2，
BT-2改性树脂（外加）25。
机械性能指标（同一个配方制成的材质制成多个试样分别测试所得结果）。
抗折强度kg/Cm2480～670
冲击韧性kg-m/Cm20.17～0.24
耐压强度kg/Cm21300～1440。
布氏硬度HB55-64
显微结构：组织均匀，结构紧密，相介接触良好。
实施例2、按重量百分比计
瓷粉30，石墨5，玻纤20，布塑7
BT-2改性树脂45
机械性能指标
抗折强度kg/Cm2800-1000
冲击韧性kg-m/Cm21.0～1.2
耐压强度kg/Cm21500-1670
布氏硬度 35-37
Claims (6)
1、由基体材料，增韧纤维和结合剂构成的一种纤维增韧的陶瓷轴瓦复合材料，其特征在于本发明的纤维增韧的陶瓷复合材料中含有润滑剂和补强材料，其组成以重量百分比计：基体材料20-80；增韧纤维5-40；润滑剂3-15；补强材料2-9，外加结合剂20-30。
2、根据权利要求1所述的纤维增韧的陶瓷轴瓦复合材料其特征是所述的基体材料是指-200目以下的瓷粉。
3、根据权利要求1所述的纤维增韧的陶瓷复合材料，其特征是所述的增韧纤维为陶瓷纤维，碳纤维和玻璃纤维。
4、根据权利要求1所述纤维增韧的陶瓷轴瓦复合材料其特征是所述的润滑剂是指石墨、氮化硼和二硫化钼。
5、根据权利要求1所述的纤维增韧的陶瓷轴瓦复合材料，其特征是所述的补强材料是布塑纤维编织物。
6、根据权利要求1所述的纤维增韧的陶瓷轴瓦复合材料，其特征是所述的结合剂为改性的热固性树脂。
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| CN 88105212 CN1018087B (zh) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 一种纤维增韧的陶瓷轴瓦复合材料 |
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| CN1034984A CN1034984A (zh) | 1989-08-23 |
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- 1988-02-04 CN CN 88105212 patent/CN1018087B/zh not_active Expired
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