CN105153724A - 一种缸套用铁基复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种缸套用铁基复合材料及其制备方法，该复合材料包括以下原料：秸秆粉，陶瓷粉，硫酸铁，三氧化二铁，氧化亚铁，氮化硅，氧化硅，聚乙烯醇，植物油，乙酸乙酯。制备方法：将秸秆粉、陶瓷粉、硫酸铁、三氧化二铁、氧化亚铁、氮化硅和氧化硅混合置入球磨机中研磨过筛得第一混合物；将第一混合物投入熔炼炉中2500-2800℃下熔炼，再加入聚乙烯醇和乙酸乙酯搅拌得第二混合物；将植物油以2-4滴/s的速度滴入第二混合物中，搅拌得第三混合物；将第三混合物以10-20℃/min的速度升温至1200-1800℃后保温后，再以3-6℃/min的速度升温至2000-2500℃后自然冷却得成品。本发明复合材料综合性好，应用前景广。
Description
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种缸套用铁基复合材料及其制备方法。
背景技术
铁是人类发现最早的金属之一，也是最实用的纯金属之一，有很好的延展性，其导电性仅次于银，导热性仅次于金和银。高导电性、导热性及良好的延展性是铁最有价值的特性。但铁的硬度和屈服强度较低，抗蠕变性能也较差，制约了它在工业和军事领域中的应用。早在20世纪60年代就有研究者开展向铁基体中加入增强体从而制备出铁基复合材料的研究，所得的材料既保持了铁的优点，又弥补了铁的不足。到目前为止，国内外研究和开发了多种铁基复合材料。现有的铁基复合材料应用领域广，但制备缸套时还存在着润滑性能低、导热差、易氧化的缺点，急需要研发一种综合性好的缸套用铁基复合材料。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种缸套用铁基复合材料及其制备方法，该复合材料性能良好，应用领域广。
为解决现有技术问题，本发明采取的技术方案为：
一种缸套用铁基复合材料，包括以下按重量份数计的原料：秸秆粉12-20份，陶瓷粉1-3份，硫酸铁3-12份，三氧化二铁18-24份，氧化亚铁12-20份，氮化硅1-5份，氧化硅5-9份，聚乙烯醇4-15份，植物油3-8份，乙酸乙酯1-4份.
上述缸套用铁基复合材料优选的是，包括以下按重量份数计的原料：秸秆粉18份，陶瓷粉2份，硫酸铁10份，三氧化二铁20份，氧化亚铁18份，氮化硅3份，氧化硅7份，聚乙烯醇10份，植物油6份，乙酸乙酯3份。
上述缸套用铁基复合材料优选的是，还包括环氧树脂1-5份。
上述缸套用铁基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将秸秆粉、陶瓷粉、硫酸铁、三氧化二铁、氧化亚铁、氮化硅和氧化硅混合置入球磨机中研磨过筛得第一混合物；
步骤2，将第一混合物投入熔炼炉中2500-2800℃下熔炼，再加入聚乙烯醇和乙酸乙酯搅拌5-15min得第二混合物；
步骤3，将植物油以2-4滴/s的速度滴入第二混合物中，搅拌2-8min得第三混合物；
步骤4，将第三混合物以10-20℃/min的速度升温至1200-1800℃后保温2-8min，再以3-6℃/min的速度升温至2000-2500℃后自然冷却得铁基复合材料。
作为制备方法优选的是，步骤1中过筛目数为400目。
作为制备方法优选的是，步骤2中搅拌速度为380-420rpm。
有益效果
本发明铁基复合材料成分简单，耐热性好，抗氧化能力强，用本发明铁基复合材料制备缸套，质地轻，润滑性好，不仅方便安装，还适合用于多种机械的部件。
具体实施方式
实施例1
一种缸套用铁基复合材料，包括以下按重量份数计的原料：秸秆粉12份，陶瓷粉1份，硫酸铁3份，三氧化二铁18份，氧化亚铁12份，氮化硅1份，氧化硅5份，聚乙烯醇4-15份，植物油3份，乙酸乙酯1份.
上述缸套用铁基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将秸秆粉、陶瓷粉、硫酸铁、三氧化二铁、氧化亚铁、氮化硅和氧化硅混合置入球磨机中研磨过400目筛得第一混合物；
步骤2，将第一混合物投入熔炼炉中2500℃下熔炼，再加入聚乙烯醇和乙酸乙酯以380rpm搅拌5min得第二混合物；
步骤3，将植物油以2滴/s的速度滴入第二混合物中，搅拌2min得第三混合物；
步骤4，将第三混合物以10℃/min的速度升温至1200℃后保温2min，再以3℃/min的速度升温至2000℃后自然冷却得铁基复合材料。
实施例2
一种缸套用铁基复合材料，包括以下按重量份数计的原料：秸秆粉18份，陶瓷粉2份，硫酸铁10份，三氧化二铁20份，氧化亚铁18份，氮化硅3份，氧化硅7份，聚乙烯醇10份，植物油6份，乙酸乙酯3份。
上述缸套用铁基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将秸秆粉、陶瓷粉、硫酸铁、三氧化二铁、氧化亚铁、氮化硅和氧化硅混合置入球磨机中研磨过400目筛得第一混合物；
步骤2，将第一混合物投入熔炼炉中2700℃下熔炼，再加入聚乙烯醇和乙酸乙酯以400rpm搅拌10min得第二混合物；
步骤3，将植物油以3滴/s的速度滴入第二混合物中，搅拌5min得第三混合物；
步骤4，将第三混合物以15℃/min的速度升温至1600℃后保温6min，再以5℃/min的速度升温至2200℃后自然冷却得铁基复合材料。
实施例3
一种缸套用铁基复合材料，包括以下按重量份数计的原料：秸秆粉20份，陶瓷粉3份，硫酸铁12份，三氧化二铁24份，氧化亚铁20份，氮化硅5份，氧化硅9份，聚乙烯醇15份，植物油8份，乙酸乙酯4份.
上述缸套用铁基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将秸秆粉、陶瓷粉、硫酸铁、三氧化二铁、氧化亚铁、氮化硅和氧化硅混合置入球磨机中研磨过400目筛得第一混合物；
步骤2，将第一混合物投入熔炼炉中2800℃下熔炼，再加入聚乙烯醇和乙酸乙酯以420rpm搅拌15min得第二混合物；
步骤3，将植物油以4滴/s的速度滴入第二混合物中，搅拌8min得第三混合物；
步骤4，将第三混合物以20℃/min的速度升温至1800℃后保温8min，再以6℃/min的速度升温至2500℃后自然冷却得铁基复合材料。
实施例4
一种缸套用铁基复合材料，包括以下按重量份数计的原料：秸秆粉18份，陶瓷粉2份，硫酸铁10份，三氧化二铁20份，氧化亚铁18份，氮化硅3份，氧化硅7份，聚乙烯醇10份，植物油6份，乙酸乙酯3份，环氧树脂1-5份。
上述缸套用铁基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将秸秆粉、陶瓷粉、硫酸铁、三氧化二铁、氧化亚铁、氮化硅、氧化硅和环氧树脂混合置入球磨机中研磨过400目筛得第一混合物；
步骤2，将第一混合物投入熔炼炉中2700℃下熔炼，再加入聚乙烯醇和乙酸乙酯以400rpm搅拌10min得第二混合物；
步骤3，将植物油以3滴/s的速度滴入第二混合物中，搅拌5min得第三混合物；
步骤4，将第三混合物以15℃/min的速度升温至1600℃后保温6min，再以5℃/min的速度升温至2200℃后自然冷却得铁基复合材料。
性能试验
将本发明实施例1-4和现有铁基复合材料的性能进行对比，所得数据如下表所示。
从上表结果看出，本发明缸套用铁基复合材料耐高温，导热快，抗氧化能力强，用此种材料的缸套不仅质地轻，方便安装，还经久耐用，降低了生产成本，具有良好的市场前景。
Claims (6)
1.一种缸套用铁基复合材料，其特征在于，包括以下按重量份数计的原料：秸秆粉12-20份，陶瓷粉1-3份，硫酸铁3-12份，三氧化二铁18-24份，氧化亚铁12-20份，氮化硅1-5份，氧化硅5-9份，聚乙烯醇4-15份，植物油3-8份，乙酸乙酯1-4份。
2.根据权利要求1所述的缸套用铁基复合材料，其特征在于，包括以下按重量份数计的原料：秸秆粉18份，陶瓷粉2份，硫酸铁10份，三氧化二铁20份，氧化亚铁18份，氮化硅3份，氧化硅7份，聚乙烯醇10份，植物油6份，乙酸乙酯3份。
3.根据权利要求1所述的缸套用铁基复合材料，其特征在于：还包括环氧树脂1-5份。
4.权利要求1所述的缸套用铁基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将秸秆粉、陶瓷粉、硫酸铁、三氧化二铁、氧化亚铁、氮化硅和氧化硅混合置入球磨机中研磨过筛得第一混合物；
步骤2，将第一混合物投入熔炼炉中2500-2800℃下熔炼，再加入聚乙烯醇和乙酸乙酯搅拌5-15min得第二混合物；
步骤3，将植物油以2-4滴/s的速度滴入第二混合物中，搅拌2-8min得第三混合物；
步骤4，将第三混合物以10-20℃/min的速度升温至1200-1800℃后保温2-8min，再以3-6℃/min的速度升温至2000-2500℃后自然冷却得铁基复合材料。
5.根据权利要求4所述的缸套用铁基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤1中过筛目数为400目。
6.根据权利要求4所述的缸套用铁基复合材料的制备方法，其特征在于：步骤2中搅拌速度为380-420rpm。
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| CN201510544857.4A CN105153724A (zh) | 2015-08-31 | 2015-08-31 | 一种缸套用铁基复合材料及其制备方法 |
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| CN (1) | CN105153724A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107090184A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-08-25 | 江苏精盾节能科技有限公司 | 一种高体积含量秸秆粉增强铝基复合材料 |
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| JPH03257064A (ja) * | 1990-03-02 | 1991-11-15 | Toyota Motor Corp | 鋳ぐるみ用セラミックス |
| CN101397664A (zh) * | 2008-10-29 | 2009-04-01 | 张志忠 | 一种金属陶瓷复合缸套的加工方法 |
| CN103629348A (zh) * | 2012-08-20 | 2014-03-12 | 陈国平 | 一种生产耐磨缸套的工艺配方 |
| CN104368806A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-02-25 | 苏州莱特复合材料有限公司 | 一种铜基复合材料及其制备方法 |
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2015
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