CN103833337B

CN103833337B - 一种旋片式压缩机用陶瓷滑片及其制备方法

Info

Publication number: CN103833337B
Application number: CN201410025579.7A
Authority: CN
Inventors: 贺炳红
Original assignee: Foshan Gaoming District Productivity Promotion Center
Current assignee: Foshan Gaoming District Productivity Promotion Center
Priority date: 2014-01-20
Filing date: 2014-01-20
Publication date: 2016-04-27
Anticipated expiration: 2034-01-20
Also published as: CN103833337A

Abstract

本发明所述的一种旋片式压缩机用陶瓷滑片，按材料重量百分比，包括：Al₂O₃粉末：90-99.9％；Y₂O₃粉末：0.1-10％；SiO₂粉末：0-1％；CeO₂粉末：0-1％；Li₂O粉末：0-1％；MoS₂粉末：0-1％；上述物质的平均粒度≤100nm，本发明用于密封旋转式压缩机中，可获得良好的磨损性能，减小和与之相配合的密封旋转式压缩机气缸或滚动活塞之间的磨损及摩擦损耗，而且绝热性好，提高了空调的热交换效率。

Description

一种旋片式压缩机用陶瓷滑片及其制备方法

技术领域

本发明涉及压缩机技术领域，具体的说，涉及一种旋片式压缩机用陶瓷滑片及其制备方法。

背景技术

空调和制冷市场十分巨大，包括汽车空调、家用空调及各种制冷设备，其关键设备为压缩机，压缩机是其心脏，压缩机的质量、节能是空调和制冷设备的关键技术，而滑片恰恰是压缩机的关键部件。

通常适用于空调和冰箱等家用电器的密封旋转式压缩机，该密封旋转式压缩机包括偏心部件和滚动活塞，偏心部件的外周表面上装有滚动活塞，由电机通过偏心部件带动滚动活塞旋转，自由转动的滚动活塞绕气缸在偏心部件引导下做偏心滚转，外壳向内设置滑片，滑片圆弧端部紧紧压在滚动活塞的外表面，始终保持与滚动活塞外表面接触，使气缸分为吸气腔和压缩腔。电机通过曲轴回转带动滚动活塞旋转运动，同时带动滑片在滑片槽内往复运动，气缸重复作吸气、压缩、排气及余隙膨胀等工作工程。

但是，在密封旋转式压缩机结构中，滑片的顶端和活塞外周表面接触是边界润滑，目前，旋片式压缩机的滑片采用不锈钢金属材料，其存在以下不足：

1)制冷空调等的压缩机使用寿命要求在10年左右，金属材料的耐磨性能十分不理想，长时间磨损后，滑片的顶端会掉落金属屑，金属屑会卡住压缩机致压缩机烧坏，对压缩机造成损害。

2)制冷不间断工作，压缩机和其滑片是空调的重要核心部件，长年累月的工作造成滑片损耗严重；

3)金属滑片导热性高，金属滑片的绝热性能不佳，降低了空调的热交换效率。

市场对压缩机质量稳定性和节能的要求越来越高，新材料的开发引起人们的重视，高科技陶瓷材料耐磨、绝热，重量轻，是滑片理想的材料，传统陶瓷较脆，安全性不高，高韧性的高科技陶瓷是滑片材料的未来趋势。

发明内容

本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种旋片式压缩机用陶瓷滑片及其制备方法，其具有较高的硬度，耐磨性好，而且具有耐腐蚀性和绝热性，同时也减轻了滑片的重量。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种旋片式压缩机用陶瓷滑片，按材料重量百分比，包括：

Al₂O₃粉末：90-99.9％；

Y₂O₃粉末：0.1-10％；

SiO₂粉末：0-1％；

CeO₂粉末：0-1％；

Li₂O粉末：0-1％；

MoS₂粉末：0-1％；

上述物质的平均粒度≤100nm。

进一步，包括：

Al₂O₃粉末：95-99％；

Y₂O₃粉末：0.5-6％；

SiO₂粉末：0.1-0.5％；

CeO₂粉末：0.05-0.3％；

Li₂O粉末：0.05-0.3％；

MoS₂粉末：0.05-0.3％；

上述物质的平均粒度≤100nm。

进一步，包括：

Al₂O₃粉末：96％；

Y₂O₃粉末：5.5％；

SiO₂粉末：0.2％；

CeO₂粉末：0.1％；

Li₂O粉末：0.1％；

MoS₂粉末：0.1％；

上述物质的平均粒度≤100nm。

一种旋片式压缩机用陶瓷滑片的制备方法，包括以下步骤：

1)纳米粉末制备：分别制备Al₂O₃粉末；Y₂O₃粉末；SiO₂粉末；CeO₂粉末；Li₂O粉末；MoS₂粉末；

2)造粒：将步骤1)制得的各种粉末与成型剂混炼成具有热流动性的喂料；

3)胚体制备；喂料在注塑机中注塑成型，得到胚体；

4)排胶：对胚体进行加热，排出成型剂；

5)烧结成型：在1400-1600℃进行烧结。

进一步，采用共沉淀法分别制备Al₂O₃粉末；Y₂O₃粉末；SiO₂粉末；CeO₂粉末；Li₂O粉末；MoS₂粉末。

进一步，所述成型剂为0.8-1.2重量％的聚乙烯醇。

进一步，在1500℃进行烧结。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一种旋片式压缩机用陶瓷滑片，按材料重量百分比，包括：Al₂O₃粉末：90-99.9％；Y₂O₃粉末：0.1-10％；SiO₂粉末：0-1％；CeO₂粉末：0-1％；Li₂O粉末：0-1％；MoS₂粉末：0-1％；上述物质的平均粒度≤100nm，本发明用于密封旋转式压缩机中，可获得良好的磨损性能，减小和与之相配合的密封旋转式压缩机气缸或滚动活塞之间的磨损及摩擦损耗，而且绝热性好，提高了空调的热交换效率。

具体实施方式

本发明所述的一种旋片式压缩机用陶瓷滑片，按重量百分比，包括：Al₂O₃粉末：96％；Y₂O₃粉末：5.5％；SiO₂粉末：0.2％；CeO₂粉末：0.1％；Li₂O粉末：0.1％；MoS₂粉末：0.1％；上述物质的平均粒度≤100nm。

该陶瓷滑片中添加了纳米SiO₂碱土金属氧化物进一步提高了陶瓷滑片的致密度，同时提高了抗弯强度。

纳米Y₂O₃和Al₂O₃形成固溶体，促进烧结，提高了烧结密度。

纳米CeO₂使陶瓷滑片的显微组织得到改善，提高耐磨性，加入0.1％纳米CeO₂的陶瓷滑片的空隙最少，陶瓷细化且致密，结合强度最高，显微硬度达到最高，耐磨性也最好。

纳米Li₂O、纳米Al₂O₃和纳米SiO₂结合成Li₂O-A1₂O₃-SiO₂(LAS)，该系材料是典型的低膨胀陶瓷，有效提高了陶瓷滑片的的抗热震性。

陶瓷滑片中的MoS₂在摩擦作用下涂覆到陶瓷滑片表面，形成润滑膜，起到减小摩擦的作用。

一种旋片式压缩机用陶瓷滑片的制备方法，包括以下步骤：

1)纳米粉末制备：采用共沉淀法分别制备Al₂O₃粉末；Y₂O₃粉末；SiO₂粉末；CeO₂粉末；Li₂O粉末；MoS₂粉末；

3)胚体制备；喂料在注塑机中注射成型，得到胚体；

4)排胶：对胚体进行加热，排出成型剂；

5)烧结成型：在1500℃进行烧结。

成型剂为1％重量的聚乙烯醇。

可以通过选自热压烧结法、热等静压法、反应烧结法和微波烧结法的至少一种进行所述烧结。根据本发明的具体实施例，优选采用热压烧结法和热等静压法进行烧结，由此可以进一步提高陶瓷滑片烧结后的致密性，并且上述方法可以降低烧结温度和缩短烧结时间，同时该方法可以在烧结过程中抑制晶粒长大，显著改善陶瓷滑片耐磨性能。同时在陶瓷原料混合物中还含有硅氧化物，硅氧化物不仅具有增强陶瓷硬度以及耐磨性的，还具有降低烧结温度以及抑制晶粒长大的作用，由此可以进一步提高陶瓷的硬度以及耐磨性。

本发明的陶瓷滑片不仅具有很高硬度、耐腐蚀性能好、且磨擦系数也很低，因此用于密封旋转式压缩机中，可获得良好的磨损性能，减小与之相配密封旋转式压缩机气缸或滚动活塞之间的磨损及磨擦损耗。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种旋片式压缩机用陶瓷滑片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)纳米粉末制备：分别制备Al₂O₃粉末；Y₂O₃粉末；SiO₂粉末；CeO₂粉末；

Li₂O粉末；MoS₂粉末；

Al₂O₃粉末：95-99％；

Y₂O₃粉末：0.5-6％；

SiO₂粉末：0.1-0.5％；

CeO₂粉末：0.05-0.3％；

Li₂O粉末：0.05-0.3％；

MoS₂粉末：0.05-0.3％；

上述物质的平均粒度≤100nm；

各物质之和为100％；

3)坯体制备；喂料在注塑机中注塑成型，得到坯体；

4)排胶：对坯体进行加热，排出成型剂；

5)烧结成型：在1400-1600℃进行烧结。

2.根据权利要求1所述的一种旋片式压缩机用陶瓷滑片的制备方法，其特征在于，采用共沉淀法分别制备Al₂O₃粉末；Y₂O₃粉末；SiO₂粉末；CeO₂粉末；Li₂O粉末；MoS₂粉末。

3.根据权利要求1所述的一种旋片式压缩机用陶瓷滑片的制备方法，其特征在于，所述成型剂为0.8-1.2重量％的聚乙烯醇。

4.根据权利要求1所述的一种旋片式压缩机用陶瓷滑片的制备方法，其特征在于，在1500℃进行烧结。