CN106140833A - 一种多孔氮化硅陶瓷导卫辊及其制备方法 - Google Patents

一种多孔氮化硅陶瓷导卫辊及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106140833A
CN106140833A CN201610695907.3A CN201610695907A CN106140833A CN 106140833 A CN106140833 A CN 106140833A CN 201610695907 A CN201610695907 A CN 201610695907A CN 106140833 A CN106140833 A CN 106140833A
Authority
CN
China
Prior art keywords
silicon nitride
porous silicon
roll body
nitride ceramic
roll
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610695907.3A
Other languages
English (en)
Inventor
赵仕章
赵家柱
梁海峰
王孟祥
王磊
郁应海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei Orient Energy Efficiency Technology Co Ltd
Original Assignee
Hefei Orient Energy Efficiency Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei Orient Energy Efficiency Technology Co Ltd filed Critical Hefei Orient Energy Efficiency Technology Co Ltd
Priority to CN201610695907.3A priority Critical patent/CN106140833A/zh
Publication of CN106140833A publication Critical patent/CN106140833A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B39/00—Arrangements for moving, supporting, or positioning work, or controlling its movement, combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B39/14—Guiding, positioning or aligning work
    • B21B39/16—Guiding, positioning or aligning work immediately before entering or after leaving the pass
    • B21B39/165—Guides or guide rollers for rods, bars, rounds, tubes ; Aligning guides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
    • C04B35/584—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon nitride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3224—Rare earth oxide or oxide forming salts thereof, e.g. scandium oxide
    • C04B2235/3225—Yttrium oxide or oxide-forming salts thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

本发明公开了一种多孔氮化硅陶瓷导卫辊及其制备方法。包括第一辊体和第二辊体；所述第二辊体与第一辊体配合；其中，所述第一辊体为金属圆筒；其中，所述第二辊体为多孔氮化硅陶瓷圆筒。本发明通过多孔氮化硅陶瓷导卫辊通过将机械加工的金属圆筒，在圆筒的上套有一个多孔氮化硅陶瓷圆筒，通过采用高温复合胶将该多孔氮化硅陶瓷圆筒与机械加工的金属圆筒配合，多孔氮化硅陶瓷材料具有质量轻、耐高温、耐应变性、耐损伤性和耐热冲击性能等优异的性能，通过复合在导卫辊表面的多孔氮化硅陶瓷，进行热量的隔开和散热，避免热量集中。

Description

一种多孔氮化硅陶瓷导卫辊及其制备方法
技术领域
本发明属于导卫辊技术领域，特别是涉及一种多孔氮化硅陶瓷导卫辊及其制备方法。
背景技术
多孔陶瓷材料是指经高温烧制而成,体内具有相通或闭合气孔的陶瓷材料。多孔陶瓷作为一种新型功能陶瓷，已广泛应用于化工、能源、环保、冶金、电子及生物等领域，作为过滤、分离、布气、吸音、催化剂载体及生物陶瓷等。
在线材轧制过程中，钢坯以较高的温度(900～1250℃)及较高的速度(50m/s以上)通过导卫装置，同时为冷却轧辊及导卫装置，需要不停地向其表面喷射一定压力的冷却水。因此，导卫装置在较高温度下，既要承受急冷急热冲击，又要承受滑动摩擦磨损以及钢坯入口时施加的冲击载荷，工作条件十分恶劣，当导卫辊的热量散热不畅时，容易造成导卫辊的损耗甚至失效。
目前导卫辊大多采用耐热钢等金属材质，由于金属在高温下的硬度耐磨性低，而且高温下化学稳定性差，因此在导卫辊在使用过程中会出现高温磨损失效、粘钢失效、拉伤失效、热疲劳与热裂失效等失效形式。此外由于金属的密度高，在高速旋转运动中，重质导卫辊会对安装在其内部的轴承产生很大的应力，容易造成轴承的失效。因此从导卫辊材质本身考虑防止以上失效的措施是提高材料的硬度、耐磨性、韧性以及抗高温氧化能力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多孔氮化硅陶瓷导卫辊及其制备方法，通过多孔氮化硅陶瓷导卫辊通过将机械加工的金属圆筒，在圆筒的上套有一个多孔氮化硅陶瓷圆筒。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种多孔氮化硅陶瓷导卫辊，包括第一辊体和第二辊体；所述第二辊体与第一辊体配合；其中，所述第一辊体为金属圆筒；其中，所述第二辊体为多孔氮化硅陶瓷圆筒。
进一步地，所述多孔氮化硅陶瓷圆筒原料中各成分配比为(质量分数)：氮化硅：60～78％，氧化钇：3～5％，甲基纤维素：2～3％，甘油：5～7％，余量为水。
进一步地，所述第二辊体套在第一辊体上，所述第二辊体高温复合胶复合在第一辊体上。
一种多孔氮化硅陶瓷导卫辊的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，混料：首先把氮化硅、氧化钇和甲基纤维素粉末进行干混，然后相继加入水和甘油，在研钵中轮研15-25min，以打破颗粒团聚并获得组分均匀的泥料；
步骤二，调质：调节水和甘油的含量，将泥料中液相体积分数调整到50％-50.5％的范围；
步骤三，挤压成型：将步骤二得到的泥料放入柱塞式挤压模具中在常温下进行挤压成型，得到初步成型结构；
步骤四，烧结成型：将步骤三得到的初步成型结构在40℃下烘干，干燥后在600℃-700℃下排胶以除去有机物，然后放入涂有氮化硼的石墨坩埚里，在烧结炉中烧结制得多孔氮化硅陶瓷圆筒。
进一步地，所述步骤四制成的多孔氮化硅陶瓷圆筒通过高温复合胶固定在第一辊体上。
进一步地，所述第一辊体为通过机械加工制成的合金圆筒。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明中的多孔氮化硅陶瓷材料具有质量轻、耐高温、耐应变性、耐损伤性和耐热冲击性能等优异的性能，通过复合在导卫辊表面的多孔氮化硅陶瓷，进行热量的隔开和散热，避免热量集中。
2、本发明的多孔氮化硅陶瓷导卫辊通过将机械加工的金属圆筒，在圆筒的上套有一个多孔氮化硅陶瓷圆筒，通过采用高温复合胶将该多孔氮化硅陶瓷圆筒与机械加工的金属圆筒配合。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种多孔氮化硅陶瓷导卫辊，第一辊体和第二辊体；第二辊体与第一辊体配合；其中，第一辊体为金属圆筒；其中，第二辊体为多孔氮化硅陶瓷圆筒。
其中，多孔氮化硅陶瓷圆筒原料中各成分配比为(质量分数)：氮化硅：60～78％，氧化钇：3～5％，甲基纤维素：2～3％，甘油：5～7％，余量为水。
其中，第二辊体套在第一辊体上，第二辊体高温复合胶复合在第一辊体上。
一种多孔氮化硅陶瓷导卫辊的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，混料：首先把氮化硅、氧化钇和甲基纤维素粉末进行干混，然后相继加入水和甘油，在研钵中轮研15-25min，以打破颗粒团聚并获得组分均匀的泥料；
步骤二，调质：调节水和甘油的含量，将泥料中液相体积分数调整到50％-50.5％的范围；
步骤三，挤压成型：将步骤二得到的泥料放入柱塞式挤压模具中在常温下进行挤压成型，得到初步成型结构；
步骤四，烧结成型：将步骤三得到的初步成型结构在40℃下烘干，干燥后在600℃-700℃下排胶以除去有机物，然后放入涂有氮化硼的石墨坩埚里，在烧结炉中烧结制得多孔氮化硅陶瓷圆筒。
其中，步骤四制成的多孔氮化硅陶瓷圆筒通过高温复合胶固定在第一辊体上。
其中，第一辊体为通过机械加工制成的合金圆筒。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种多孔氮化硅陶瓷导卫辊，其特征在于，包括第一辊体和第二辊体；
所述第二辊体与第一辊体配合；
其中，所述第一辊体为金属圆筒；
其中，所述第二辊体为多孔氮化硅陶瓷圆筒。
2.根据权利要求1所述的一种多孔氮化硅陶瓷导卫辊，其特征在于，所述多孔氮化硅陶瓷圆筒原料中各成分配比为(质量分数)：氮化硅：60～78％，氧化钇：3～5％，甲基纤维素：2～3％，甘油：5～7％，余量为水。
3.根据权利要求1所述的一种多孔氮化硅陶瓷导卫辊，其特征在于，所述第二辊体套在第一辊体上，所述第二辊体高温复合胶复合在第一辊体上。
4.如权利要求1-3任一所述的一种多孔氮化硅陶瓷导卫辊的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，混料：首先把氮化硅、氧化钇和甲基纤维素粉末进行干混，然后相继加入水和甘油，在研钵中轮研15-25min，以打破颗粒团聚并获得组分均匀的泥料；
步骤二，调质：调节水和甘油的含量，将泥料中液相体积分数调整到50％-50.5％的范围；
步骤三，挤压成型：将步骤二得到的泥料放入柱塞式挤压模具中在常温下进行挤压成型，得到初步成型结构；
步骤四，烧结成型：将步骤三得到的初步成型结构在40℃下烘干，干燥后在600℃-700℃下排胶以除去有机物，然后放入涂有氮化硼的石墨坩埚里，在烧结炉中烧结制得多孔氮化硅陶瓷圆筒。
5.根据权利要求4所述的一种多孔氮化硅陶瓷导卫辊的制备方法，其特征在于，所述步骤四制成的多孔氮化硅陶瓷圆筒通过高温复合胶固定在第一辊体上。
6.根据权利要求5所述的一种多孔氮化硅陶瓷导卫辊的制备方法，其特征在于，所述第一辊体为通过机械加工制成的合金圆筒。
CN201610695907.3A 2016-08-19 2016-08-19 一种多孔氮化硅陶瓷导卫辊及其制备方法 Pending CN106140833A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610695907.3A CN106140833A (zh) 2016-08-19 2016-08-19 一种多孔氮化硅陶瓷导卫辊及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610695907.3A CN106140833A (zh) 2016-08-19 2016-08-19 一种多孔氮化硅陶瓷导卫辊及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106140833A true CN106140833A (zh) 2016-11-23

Family

ID=57343374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610695907.3A Pending CN106140833A (zh) 2016-08-19 2016-08-19 一种多孔氮化硅陶瓷导卫辊及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106140833A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2231144Y (zh) * 1995-08-31 1996-07-17 于超 复合陶瓷辊环
CN2552617Y (zh) * 2002-04-16 2003-05-28 任朝理 一种复合结构的轧钢滚动导卫辊
CN1781877A (zh) * 2005-10-21 2006-06-07 清华大学 一种自增韧氮化硅陶瓷导卫辊及其制备方法
CN202105842U (zh) * 2010-09-02 2012-01-11 江西铜业股份有限公司 一种陶瓷导向辊与轴承套装置
CN103508749A (zh) * 2012-06-18 2014-01-15 苏州忠辉蜂窝陶瓷有限公司 一种挤压成型制备氮化硅蜂窝陶瓷的方法
CN105132780A (zh) * 2015-08-17 2015-12-09 蓬莱市超硬复合材料有限公司 一种高速线材轧机用导卫辊及其制备方法
CN105523774A (zh) * 2015-11-11 2016-04-27 陕西盛迈石油有限公司 一种制备多孔氮化硅陶瓷的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2231144Y (zh) * 1995-08-31 1996-07-17 于超 复合陶瓷辊环
CN2552617Y (zh) * 2002-04-16 2003-05-28 任朝理 一种复合结构的轧钢滚动导卫辊
CN1781877A (zh) * 2005-10-21 2006-06-07 清华大学 一种自增韧氮化硅陶瓷导卫辊及其制备方法
CN202105842U (zh) * 2010-09-02 2012-01-11 江西铜业股份有限公司 一种陶瓷导向辊与轴承套装置
CN103508749A (zh) * 2012-06-18 2014-01-15 苏州忠辉蜂窝陶瓷有限公司 一种挤压成型制备氮化硅蜂窝陶瓷的方法
CN105132780A (zh) * 2015-08-17 2015-12-09 蓬莱市超硬复合材料有限公司 一种高速线材轧机用导卫辊及其制备方法
CN105523774A (zh) * 2015-11-11 2016-04-27 陕西盛迈石油有限公司 一种制备多孔氮化硅陶瓷的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Leo et al. Near‐net‐shaping methods for ceramic elements of (body) armor systems
CN103342570B (zh) 一种低成本熔硅浸渗法制备 C/SiC 复合材料的方法
CN102115332B (zh) 一种高强度β-SiAlON陶瓷及其无压烧结制备方法
US20020037800A1 (en) Ceramics and process for producing
CN106518089A (zh) 一种高性能大尺寸氮化硅陶瓷材料的制备方法
CN105294084A (zh) 一种高硬高强韧氧化铝陶瓷复合材料及其制备方法
Snyder et al. The effect of heating rate and composition on the properties of spark plasma sintered zirconium diboride based composites
CN109320259A (zh) 一种氮化硅基金刚石复合材料及其制备方法
CN105753514B (zh) 一种石墨碳素材料表面抗氧化SiC复合保护层的制备方法
Tatarko et al. Design of Lu2O3-reinforced Cf/SiC-ZrB2-ZrC ultra-high temperature ceramic matrix composites: Wetting and interfacial reactivity by ZrSi2 based alloys
CN103964859B (zh) 钢薄带连铸用侧封板及其制备方法
CN101423412A (zh) 低温烧成制备高性能氧化硅结合碳化硅耐火材料的方法
CN107619282B (zh) 一种高韧性钛碳化硅-碳化硅复相陶瓷异形件的制备方法
CN104072139A (zh) 金属钛碳化物陶瓷的制备方法
CN100429326C (zh) 一种铝碳二铬块体材料的制备方法
Jiang et al. Fabrication of Cf/ZrC–SiC composites using Zr–8.8 Si alloy by melt infiltration
CN106140833A (zh) 一种多孔氮化硅陶瓷导卫辊及其制备方法
CN103524133A (zh) 一种氮化硅陶瓷球的制备工艺
CN104418608B (zh) 碳化硅多孔陶瓷的低温烧成方法
CN105330159A (zh) 一种焦炉炉门内衬砖的釉料及其加工方法
CN105483487A (zh) 一种含锆的碳化硼-铝合金复合材料及其制备方法
CN105198435B (zh) 一种碳化硅/碳复合材料及其制备方法
Zhao et al. Ti2AlC bulk ceramics produced by gelcasting and Al-rich pressureless sintering
CN103693979A (zh) 一种氧化锆复合氮化硼耐火材料制品
CN104860691B (zh) 高强度氮化硅铁窑具的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20161123