CN104830019A - 无源无线集抄水表 - Google Patents
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Abstract
本发明属于水表加工技术领域，公开了无源无线集抄水表，该水表包括壳体，其由如下原料制备而成：滑石粉，碳化钛，二硫化钼，玻璃纤维，石墨纤维，高岭土，凸凹棒土，硼酸，羟乙基纤维素，聚二甲基硅氧烷，甲壳素，聚碳酸酯，酚醛树脂，氮化铝，碳化硅，氧化铝，铜粉，铁粉。该水表应用范围广泛，稳定性好，具备较好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于水表加工技术领域，涉及无源无线集抄水表。
背景技术
远传水表是在预付费水表处于尴尬且低迷状态的情况下，很多厂家为走出绝境推出的旨在解决抄表难问题而研制的一种水表。在此之前，基本上是以供电方式的脉冲远传抄表，这类水表因为要长期供电，所以故障率极高，维护成本昂贵，目前基本处于淘汰状态。取而代之的是“无线无源集抄水表”，此类水表，由于有线远传存在布线困难的问题，特别是在旧城区，布线及后期维护的工作量较大，因此可以根据需要选择使用无线集抄水表，特别是商业用户。此类水表，国外用户选择较多。
远传水表一般均外壳、玻璃、表罩，可以长时间承受至少20公斤的静压力而不泄漏、不爆裂，因此特别是遇到冷冻的情况下，不会造成水表的炸裂，更不会因为管道压力的突然变化而出现漏水和玻璃破碎。外壳是水表的重要组成部分，其一般分为铸铁壳，铜壳以及铝合金壳等。铸铁壳：由于铸铁水表存在二次污染，因此，强制性水表安全规则要求在2010年淘汰灰铸材料的铁壳水表，对于大口径水表，将以球墨铸铁代替灰铸铁。水表内所有接触水的零部件应采用通常认为无毒、无污染、无生物活性的材料制造，并应能抗内外腐蚀。铜壳：在逐渐淘汰铸铁壳水表的呼声越来越高的时候，国际铜价尚处于低位，一些厂家选择使用黄铜代替铸铁制造水表外壳。随后的铜价上涨，造成铜壳水表价格过高，且在户外安装容易被盗窃，采用黄铜代替铸铁制造水表外壳的趋势没有形成气候。我国是一个铜资源缺乏的国家，并且铜的冶炼需要耗费大量的能源，与节能减排的政策不相符。黄铜是铜加铅的产物，其产生的铜绿，其毒性远远大于铸铁铁锈对人的危害，所以，使用黄铜，并不能解决二次污染问题。铝合金壳：铝合金采用压铸工艺，成型特点明显，产品外表美观。但是其存在工艺难度大，产生大量的废水污染物，一般企业很难处理。
如何制备一种性能较佳，原料成本低廉，制备方法简易可行的无源无线集抄水表是现有技术需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中无源无线集抄水表外壳材料的诸多缺陷，经过大量试验和探索，改变现有的原料组成及制备方法，提供一种无源无线集抄水表，本发明还提供了种无源无线集抄水表外壳。
为了实现上述目的，本发明的技术方案通过如下方式来实现的：
一种无源无线集抄水表，其包括外壳，所述外壳由如下原料制备而成：
滑石粉，碳化钛，二硫化钼，玻璃纤维，石墨纤维，高岭土，凸凹棒土，硼酸，羟乙基纤维素，聚二甲基硅氧烷，甲壳素，聚碳酸酯，酚醛树脂，氮化铝，碳化硅，氧化铝，铜粉，铁粉。
优选地，其由如下重量份的原料制备而成：
滑石粉1-2份，碳化钛1-2份，二硫化钼1-2份，玻璃纤维2-3份，石墨纤维2-3份，高岭土3-5份，凸凹棒土3-5份，硼酸4-6份，羟乙基纤维素5-7份，聚二甲基硅氧烷5-7份，甲壳素6-8份，聚碳酸酯8-10份，酚醛树脂10-12份，氮化铝13-15份，碳化硅16-20份，氧化铝20-25份，铜粉25-30份，铁粉200-250份。
上述外壳的制备方法包括如下步骤：
按照上述重量份称取各原料；
将高岭土和凸凹棒土依次添加到搅拌反应器中，混合均匀，然后添加2倍重量的1M盐酸，200转/min搅拌5min，离心去除上层液体，烘干，研磨至粒径为300-400目，即为混合物1；
将滑石粉，碳化钛，二硫化钼，氮化铝，碳化硅，氧化铝，铜粉以及铁粉，依次投入到搅拌机中，300转/min搅拌10min，得到混合物2；
将玻璃纤维，石墨纤维，硼酸，羟乙基纤维素，聚二甲基硅氧烷，甲壳素，聚碳酸酯以及酚醛树脂依次投入到反应罐中，反应罐温度控制在60℃，搅拌时间为15min，搅拌速度为200转/min，搅拌均匀后静置30min，得到混合物3；
将混合物1、混合物2以及混合物3依次加入离心机中，500转/min离心搅拌6min，搅拌均匀后，添加至预热到100℃的反应容器中，然后按照20℃/min的升温速度升至700℃，随后搅拌10分钟，停止加热，倒入成型模具中，快速凝固形成外壳。
优选地，滑石粉，碳化钛，二硫化钼，氮化铝，碳化硅，氧化铝，铜粉以及铁粉均控制在20-50μm之间；
所述玻璃纤维或石墨纤维的长度控制在40-50μm，直径控制在10-20μm。
本发明取得的有益效果主要包括：
本发明各原料组份之间具备较好的协同作用，能够达到较高的机械性能，并且具备优良的冷热稳定性、耐腐蚀以及防锈性能；本发明通过对高岭土和凸凹棒土进行改性，提高了分散效果，并且对基体材料填充增强，提高了冷热稳定性和耐腐蚀性能；本发明通过添加玻璃纤维和石墨纤维，使得产品内部组织结构的纵横均匀度，原料粉末分散均匀，并且大大提高了耐磨性和抗腐蚀性能；本发明通过添加适量二硫化钼和滑石粉，起到了润滑以及抗氧化的效果；本发明各原料成本低廉，低于市场常用的水表外壳的成本，有利于降低企业原料成本，促进工业化生产。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种无源无线集抄水表，其包括外壳，所述外壳由如下重量份的原料制备而成：
滑石粉1份，碳化钛1份，二硫化钼1份，玻璃纤维2份，石墨纤维2份，高岭土3份，凸凹棒土3份，硼酸4份，羟乙基纤维素5份，聚二甲基硅氧烷5份，甲壳素6份，聚碳酸酯8份，酚醛树脂10份，氮化铝13份，碳化硅16份，氧化铝20份，铜粉25份，铁粉200份。
上述外壳的制备方法包括如下步骤：
按照上述重量份称取各原料；
将高岭土和凸凹棒土依次添加到搅拌反应器中，混合均匀，然后添加2倍重量的1M盐酸，200转/min搅拌5min，离心去除上层液体，烘干，研磨至粒径为300目，即为混合物1；
将滑石粉，碳化钛，二硫化钼，氮化铝，碳化硅，氧化铝，铜粉以及铁粉，依次投入到搅拌机中，300转/min搅拌10min，得到混合物2；
将玻璃纤维，石墨纤维，硼酸，羟乙基纤维素，聚二甲基硅氧烷，甲壳素，聚碳酸酯以及酚醛树脂依次投入到反应罐中，反应罐温度控制在60℃，搅拌时间为15min，搅拌速度为200转/min，搅拌均匀后静置30min，得到混合物3；
将混合物1、混合物2以及混合物3依次加入离心机中，500转/min离心搅拌6min，搅拌均匀后，添加至预热到100℃的反应容器中，然后按照20℃/min的升温速度升至700℃，随后搅拌10分钟，停止加热，倒入成型模具中，快速凝固形成外壳。
上述滑石粉，碳化钛，二硫化钼，氮化铝，碳化硅，氧化铝，铜粉以及铁粉均控制在20μm；上述玻璃纤维或石墨纤维的长度控制在40μm，直径控制在10μm；
实施例2
一种无源无线集抄水表，其包括外壳，所述外壳由如下重量份的原料制备而成：滑石粉2份，碳化钛2份，二硫化钼2份，玻璃纤维3份，石墨纤维3份，高岭土5份，凸凹棒土5份，硼酸6份，羟乙基纤维素7份，聚二甲基硅氧烷7份，甲壳素8份，聚碳酸酯10份，酚醛树脂12份，氮化铝15份，碳化硅20份，氧化铝25份，铜粉30份，铁粉250份。
上述外壳的制备方法包括如下步骤：
按照上述重量份称取各原料；
将高岭土和凸凹棒土依次添加到搅拌反应器中，混合均匀，然后添加2倍重量的1M盐酸，200转/min搅拌5min，离心去除上层液体，烘干，研磨至粒径为400目，即为混合物1；
将滑石粉，碳化钛，二硫化钼，氮化铝，碳化硅，氧化铝，铜粉以及铁粉，依次投入到搅拌机中，300转/min搅拌10min，得到混合物2；
将玻璃纤维，石墨纤维，硼酸，羟乙基纤维素，聚二甲基硅氧烷，甲壳素，聚碳酸酯以及酚醛树脂依次投入到反应罐中，反应罐温度控制在60℃，搅拌时间为15min，搅拌速度为200转/min，搅拌均匀后静置30min，得到混合物3；
将混合物1、混合物2以及混合物3依次加入离心机中，500转/min离心搅拌6min，搅拌均匀后，添加至预热到100℃的反应容器中，然后按照20℃/min的升温速度升至700℃，随后搅拌10分钟，停止加热，倒入成型模具中，快速凝固形成外壳。
上述滑石粉，碳化钛，二硫化钼，氮化铝，碳化硅，氧化铝，铜粉以及铁粉均控制在50μm；上述玻璃纤维或石墨纤维的长度控制在50μm，直径控制在20μm。
实施例3
本发明制备的无源无线集抄水表外壳材料的性能测试：
针对本发明实施例1和2制备的外壳进行性能测试；其中弯曲强度按ASTM D790测试；拉伸强度根据ASTM D638测试；缺口冲击强度按ASTM D256测试。所得材料的测试结果见表1：
表1
| 性能参数 | 实施例1 | 实施例2 |
| 弯曲强度(Kgf/cm2)常温 | 1537 | 1549 |
| 拉伸强度(Kgf/cm2)常温 | 912 | 917 |
| 缺口冲击强度(KJ/m2) | 14.6 | 14.5 |
本发明还在-70℃检测了上述机械性能，其中120小时试验，弯曲强度和拉伸强度均保持95％以上，具备较好的稳定性。
实施例4
本发明制备的外壳材料的耐腐蚀性能测试：
1.在60％硝酸中腐蚀50小时试验：
本发明实施例1：表面被轻微腐蚀，形成灰色粗糙表面，1％的区域成麻状铁锈层；
钢基体材料：大部分表面变成灰白色，40％以上区域形成红色点状锈斑。
2.在天然海水中腐蚀100小时试验：
本发明实施例2：表面极轻微腐蚀，99％保持光亮；1％左右区域成灰褐色斑点；
钢基体材料：表面变成灰黑色锈斑。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种无源无线集抄水表，其包括外壳，其特征在于，所述外壳由如下重量份的原料制备而成：
滑石粉1-2份，碳化钛1-2份，二硫化钼1-2份，玻璃纤维2-3份，石墨纤维2-3份，高岭土3-5份，凸凹棒土3-5份，硼酸4-6份，羟乙基纤维素5-7份，聚二甲基硅氧烷5-7份，甲壳素6-8份，聚碳酸酯8-10份，酚醛树脂10-12份，氮化铝13-15份，碳化硅16-20份，氧化铝20-25份，铜粉25-30份，铁粉200-250份。
2.根据权利要求1所述的水表，其特征在于，所述外壳的制备方法包括如下步骤：
按照上述重量份称取各原料；
将高岭土和凸凹棒土依次添加到搅拌反应器中，混合均匀，然后添加2倍重量的1M盐酸，200转/min搅拌5min，离心去除上层液体，烘干，研磨至粒径为300-400目，即为混合物1；
将滑石粉，碳化钛，二硫化钼，氮化铝，碳化硅，氧化铝，铜粉以及铁粉，依次投入到搅拌机中，300转/min搅拌10min，得到混合物2；
将玻璃纤维，石墨纤维，硼酸，羟乙基纤维素，聚二甲基硅氧烷，甲壳素，聚碳酸酯以及酚醛树脂依次投入到反应罐中，反应罐温度控制在60℃，搅拌时间为15min，搅拌速度为200转/min，搅拌均匀后静置30min，得到混合物3；
将混合物1、混合物2以及混合物3依次加入离心机中，500转/min离心搅拌6min，搅拌均匀后，添加至预热到100℃的反应容器中，然后按照20℃/min的升温速度升至700℃，随后搅拌10分钟，停止加热，倒入成型模具中，快速凝固形成外壳。
3.一种无源无线集抄水表外壳，其特征在于，所述外壳由如下重量份的原料制备而成：
滑石粉1-2份，碳化钛1-2份，二硫化钼1-2份，玻璃纤维2-3份，石墨纤维2-3份，高岭土3-5份，凸凹棒土3-5份，硼酸4-6份，羟乙基纤维素5-7份，聚二甲基硅氧烷5-7份，甲壳素6-8份，聚碳酸酯8-10份，酚醛树脂10-12份，氮化铝13-15份，碳化硅16-20份，氧化铝20-25份，铜粉25-30份，铁粉200-250份；
所述外壳的制备方法包括如下步骤：
按照上述重量份称取各原料；
将高岭土和凸凹棒土依次添加到搅拌反应器中，混合均匀，然后添加2倍重量的1M盐酸，200转/min搅拌5min，离心去除上层液体，烘干，研磨至粒径为300-400目，即为混合物1；
将滑石粉，碳化钛，二硫化铝，氮化铝，碳化硅，氧化铝，铜粉以及铁粉，依次投入到搅拌机中，300转/min搅拌10min，得到混合物2；
将玻璃纤维，石墨纤维，硼酸，羟乙基纤维素，聚二甲基硅氧烷，甲壳素，聚碳酸酯以及酚醛树脂依次投入到反应罐中，反应罐温度控制在60℃，搅拌时间为15min，搅拌速度为200转/min，搅拌均匀后静置30min，得到混合物3；
将混合物1、混合物2以及混合物3依次加入离心机中，500转/min离心搅拌6min，搅拌均匀后，添加至预热到100℃的反应容器中，然后按照20℃/min的升温速度升至700℃，随后搅拌10分钟，停止加热，倒入成型模具中，快速凝固形成外壳；
优选地，所述滑石粉，碳化钛，二硫化钼，氮化铝，碳化硅，氧化铝，铜粉以及铁粉均控制在20-50μm之间；
所述玻璃纤维或石墨纤维的长度控制在40-50μm，直径控制在10-20μm。
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