CN106365661B

CN106365661B - 一种多层结构氧化铝复合陶瓷及其制备方法

Info

Publication number: CN106365661B
Application number: CN201610815909.1A
Authority: CN
Inventors: 张永胜; 宋俊杰; 胡丽天; 苏云峰; 樊恒中
Original assignee: Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
Current assignee: Yantai Zhongke advanced materials and green chemical industry technology Research Institute
Priority date: 2016-09-12
Filing date: 2016-09-12
Publication date: 2019-02-26
Anticipated expiration: 2036-09-12
Also published as: CN106365661A

Abstract

本发明公开了一种多层结构氧化铝复合陶瓷，该复合陶瓷的表层为氧化铝‑复合润滑剂层，间隔层为氧化铝层，层厚比为1:1且层厚为150μm~1000μm；氧化铝‑复合润滑剂层由70~80wt%的氧化铝和20~30wt%的大颗粒球形复合润滑剂组成，其中大颗粒球形复合润滑剂为石墨、硫酸钡、石墨‑硫酸钡或石墨‑氟化钙；表层和间隔层中的氧化铝均含有5wt%的烧结助剂。本发明还公开了该复合陶瓷的制备方法。本发明所述氧化铝复合陶瓷具有优异的可加工性能、力学性能（高韧性）、可靠性（高断裂功）、热稳定性（高抗热震稳定性）和摩擦学性能（低摩擦磨损）。

Description

一种多层结构氧化铝复合陶瓷及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种多层结构氧化铝复合陶瓷及其制备方法，属于极端环境下服役动密封复合材料的设计与制备技术领域。

背景技术

密封和泄露是工程领域永恒的课题之一，在生活和工业生产中十分普遍。密封装置中，密封元件是其主要零件，而密封元件的材料组成是决定密封性能好坏的关键，也是密封系统可靠稳定运行的保证。近年来，随着我国现代工业和高技术的飞速发展，密封装置的工作条件变得日益苛刻，导致密封系统寿命短，严重影响了设备的正常运转。同时，有毒、有害、高温、易燃、易爆及腐蚀性介质的泄漏严重的威胁着人身安全和财产安全，使原料损失和环境污染加剧。目前，以各类阀门为代表的现代工业技术对高性能动密封材料和技术有十分迫切的需求。

高性能结构陶瓷由于在耐高温、耐磨损、耐腐蚀、高强度、抗氧化等方面具有优异的性能，是制造高温及腐蚀环境耐磨密封元件的理想材料。采用陶瓷材料作为密封部件，可以提高相关产品的耐磨性、耐腐蚀性和密封性，能最大限度地减少泄露。另外，制造陶瓷的原料广泛，成本低廉，可以节约大量的金属材料和稀有矿产资源。因此，发展新型高性能陶瓷密封材料，不仅可以解决高磨损、强腐蚀、高温及高压等苛刻环境的密封难题，同时对节约能源和环境保护都将起到积极的推进作用。

虽然近年来新型陶瓷材料在石油、化工、冶金、机械等领域的应用非常活跃，利用陶瓷的耐磨性、耐腐蚀性制作耐磨耐腐蚀零部件代替金属材料，是近几年来高技术的重要发展目标。但是，在实际应用中，人们发现陶瓷的稳定性低、可靠性以及润滑性差等问题依然存在，严重阻碍了其作为耐磨密封部件的实际应用。因此, 设计制备兼具优异的力学性能（高韧性）、可靠性（高断裂功）、热稳定性（高抗热震稳定性）和摩擦学性能（低摩擦磨损）的陶瓷密封材料，对推动其在我国苛刻工业环境领域的应用具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种兼具高韧性、高断裂功、高抗热震稳定性和低摩擦磨损的多层结构氧化铝复合陶瓷及其制备方法。

一种多层结构氧化铝复合陶瓷，其特征在于该复合陶瓷的表层为氧化铝-复合润滑剂层，间隔层为氧化铝层，层厚比为1:1且层厚为150 μm ~1000 μm；所述氧化铝-复合润滑剂层由70~80 wt%的氧化铝和20~30 wt%的大颗粒球形复合润滑剂组成，其中大颗粒球形复合润滑剂为石墨、硫酸钡、石墨-硫酸钡或石墨-氟化钙；所述表层和间隔层中的氧化铝均含有5 wt%的烧结助剂。采用大颗粒球形复合润滑剂可以有效避免因润滑剂的引入使得氧化铝基体连续性被破坏，从而尽量保留了氧化铝陶瓷原有的力学性能。

所述石墨-硫酸钡中含50~60 wt%的石墨和40~50 wt %的硫酸钡。

所述石墨-氟化钙中含50~60 wt %的石墨和40~50 wt %的氟化钙。

所述大颗粒球形复合润滑剂的粒径为50~250 μm。

所述烧结助剂中含有80 wt %的二氧化钛和20 wt %的氧化铜。

所述表层和间隔层中的氧化铝均添加5~10 wt%的氧化锆、0.2~1 wt%的碳化硅纳米线或0.2~1 wt%石墨烯的纳米增强体作为增强相进一步提高材料的力学性能。所述氧化锆为含2.5~3%摩尔氧化钇的四方多晶氧化锆。

如上所述多层结构氧化铝复合陶瓷的制备方法，其特征在于具体步骤如下：

1）大颗粒球形复合润滑剂粉体的制备

将石墨、硫酸钡、石墨-硫酸钡或石墨-氟化钙在0.6 MPa~0.8 MPa的工作压力下进行粉碎即得初级复合润滑剂粉体；然后将初级复合润滑剂粉体、去离子水、球磨介质和粘结剂装入球磨罐内，经湿法球磨获得由初级复合润滑剂粉体和粘结剂组成的复合粉浆料；复合粉浆料经喷雾干燥造粒、真空环境下热处理（消除其中的有机成分和水分）即得大颗粒球形复合润滑剂粉体；

2）氧化铝间隔层的制备

将氧化铝、烧结助剂或以及纳米增强体进行气流粉碎、物理球磨、筛分和振动混合得到粒径范围为50 nm~200 nm的超细氧化铝复合粉体；将超细氧化铝复合粉体、去离子水、球磨介质和粘结剂装入球磨罐内，湿法球磨后获得氧化铝浆料；将氧化铝浆料进行流延成型，经室温干燥后得到氧化铝间隔层；

3）多层结构氧化铝复合陶瓷的制备

将超细氧化铝复合粉体和大颗粒球形复合润滑剂粉体经振动混合得到的氧化铝-复合润滑剂粉体与所述氧化铝间隔层在刚磨具中交替铺层，随后进行冷压成型；将冷压成型的层状坯体放入通有保护气氛的热压炉内烧结即得多层结构氧化铝复合陶瓷。

步骤1）中所述喷雾造粒的方法为离心喷雾，进风温度为250 ℃~300 ℃，出风温度为90 ℃；所述热处理温度为200 ℃~800 ℃，热处理时间为60~120分钟。

所述湿法球磨的速度为100~150 r/min，时间为10~25小时，球磨介质为直径介于3mm~10mm的氧化铝球。

所述粘结剂为聚乙烯醇（PVA），其用量为初级复合润滑剂粉体或超细氧化铝复合粉体重量的0.5 %~1.5 %。

所述初级复合润滑剂粉体或超细氧化铝复合粉体与去离子水的重量比为1:0.5~1。

所述冷压成型的压力为50 MPa~200 Mpa。

所述保护气氛为高纯氮气、氩气或氦气。

所述热压烧结的升温速率为10~20℃/分钟，烧结温度为1300~1400℃，烧结压力为10~30 MPa，烧结时间为50~120分钟。

以上述方法制备的氧化铝复合陶瓷结构致密、具有良好的均质分布特征，主要由a-氧化铝、四方相氧化锆和复合润滑相组成，具有多层和微-纳米复合结构。材料具有优异的可加工性能、力学性能（高韧性）、可靠性（高断裂功）、热稳定性（高抗热震稳定性）和摩擦学性能（低摩擦磨损）。氧化铝复合陶瓷作为苛刻工业环境动密封装置中制造各类的摩擦部件用动密封材料，在高压（~600MPa）、高/低温（-196~800 ℃）、强腐蚀（热水、强酸、强碱）等苛刻条件可以获得优异的持久自润滑性能、耐磨和密封性能。

本发明的优点是：

1、材料由异质的硬质层氧化铝和氧化铝-复合润滑剂层相间排列而成，形成较强界面结合的仿生层状结构。这种材料基于多层和微-纳米复合结构设计，且大颗粒球形复合润滑剂粉体在其三维空间具有均匀分布特征；利用层状结构中残余应力、氧化锆的相变增韧及纳米增强体的协同作用，使其具有高韧性、高可靠性和优异的抗热震稳定性。材料的弯曲强度和单层氧化铝陶瓷相当，断裂韧性和断裂功远大于单层氧化铝陶瓷；经室温至800℃多次高低温循环试验后，材料的强度和韧性保持率远大于弱界面结合氧化铝/复合润滑剂多层复合陶瓷。

2、利用均匀分布的大颗粒球形复合润滑剂组元在摩擦表面的拖敷，可以在摩擦表面形成润滑膜而改善摩擦界面的接触状态，满足在一定温度范围内连续润滑，使材料在室温~800 ℃的温度范围内具有连续持久的自润滑性能，实现陶瓷复合材料的结构/润滑功能一体化设计。同时，利用在空间均匀和对称分布的大颗粒球形复合润滑剂及类似规则图案形式分布的切削“微坑”，可使复合材料的每个面在特定环境下均可以获得优异的摩擦学性能，克服层状结构复合材料的摩擦学各向异性。

3、本发明的氧化铝自润滑复合陶瓷具有良好的抗热震稳定性和抗腐蚀性能，可以分别与不锈钢、镍基合金、氧化铝配副，应用范围较广。氧化铝复合陶瓷作为苛刻工业环境动密封装置中制造各类摩擦部件用动密封材料，能获得优异的持久自润滑性能、耐磨和密封性能。

附图说明

图1为大颗粒球形复合润滑剂粉体显微形貌。

图2为氧化铝润滑复合陶瓷的显微照片。

图3为氧化铝自润滑复合陶瓷盘与氧化铝陶瓷球在室温干摩擦状态下的摩擦系数曲线。

图4为氧化铝自润滑复合陶瓷盘与氧化铝陶瓷球在浓碱溶液中的摩擦系数曲线。

图5为氧化铝自润滑复合陶瓷在连续升温过程中的摩擦系数曲线。

具体实施方式

实施例1

将粒径范围为100-200目的90 g氧化铝粉、5 g四方多晶氧化锆和5 g烧结助剂（4g二氧化钛和1 g氧化铜）在酒精介质中球磨24小时可得到氧化铝颗粒粒径为50 nm~200 nm的超细氧化铝复合粉体；将上述70.0 g超细氧化铝复合粉体、29.5 g去离子水和0.5 g粘结剂（聚乙烯醇）湿法球磨10小时获得氧化铝浆料；将混合好的氧化铝浆料进行流延成型，经室温干燥后得到厚度为1.2 mm的氧化铝间隔层。

将7.0 g胶体石墨、2.8 g去离子水、0.2 g聚乙烯醇装入球磨罐内，进行湿法球磨10小时，获得胶体石墨和粘结剂组成的浆料；将上述复合浆料通过喷雾干燥造粒，制备出大颗粒球形石墨润滑剂粉体；对大颗粒球形石墨润滑剂粉体在500 ℃，真空环境下进行热处理，消除其中的有机成分和水分，得到粒径为200~230 µm的大颗粒球形石墨润滑剂粉体。将上述1.16 g超细氧化铝复合粉体与0.39 g大颗粒球形石墨润滑剂粉体经振动混合得到氧化铝-石墨粉体。

将上述制备好的氧化铝间隔层和氧化铝-石墨粉体交替铺层，层厚均为4.00 mm，铺层完毕后在150 MPa压力下冷压预成型。最后，放入热压炉中烧结，升温速率为10 ℃/min，烧结温度为1400 ℃，烧结压力为25 MPa, 烧结时间为120分钟，整个烧结过程都是在氩气保护下进行。最终获得的烧结样品经分析可知，层状结构明显，每层的平均厚度为705μm。

实施例2

将粒径范围为100-200目的94.5 g氧化铝， 4 g 二氧化钛，1 g 氧化铜和0.05 g石墨烯在酒精介质中球磨25小时可得到氧化铝颗粒粒径为50 nm~200 nm的超细氧化铝复合粉体；将上述70.0 g超细氧化铝复合粉体、29.5 g去离子水和0.5 g聚乙烯醇湿法球磨10小时获得氧化铝浆料；将混合好的氧化铝浆料进行流延成型，经室温干燥后得到厚度为0.35 mm的氧化铝间隔层。

将7.0 g胶体石墨、2.8 g去离子水和0.2 g聚乙烯醇装入球磨罐内，湿法球磨10小时，获得胶体石墨和粘结剂组成的浆料；将上述复合浆料通过喷雾干燥造粒，制备出大颗粒球形石墨润滑剂粉体；对大颗粒球形石墨润滑剂粉体在500℃，真空环境下进行热处理，消除其中的有机成分和水分，得到粒径为200~230 µm的大颗粒球形石墨润滑剂粉体。将上述0.34 g超细氧化铝复合粉体与0.11 g大颗粒球形石墨润滑剂粉体经振动混合得到氧化铝-石墨粉体。

将上述制备好的氧化铝间隔层和氧化铝-石墨粉体交替铺层，层厚均为1.20 mm，铺层完毕后在180 MPa压力下冷压预成型。最后，放入热压炉中烧结，升温速率为10 ℃/min，烧结温度为1350 ℃，烧结压力为20 MPa, 烧结时间为90分钟，整个烧结过程都是在氩气保护下进行。最终获得的烧结样品经分析可知，层状结构明显，每层的平均厚度为207 μm。

实施例3

将粒径范围为100-200目的95 g氧化铝，4 g二氧化钛和1 g氧化铜在酒精介质中球磨24小时可得到氧化铝颗粒粒径为50 nm~200 nm的超细氧化铝复合粉体；将上述70.0 g超细氧化铝复合粉体、29.5 g去离子水和0.5 g聚乙烯醇湿法球磨12小时获得氧化铝浆料；将混合好的氧化铝浆料流延成型，经室温干燥后得到厚度为0.45 mm的氧化铝间隔层。

将7.0 g胶体石墨、2.8 g去离子水和0.2 g聚乙烯醇装入球磨罐内，湿法球磨10小时后获得胶体石墨和粘结剂组成的浆料；将上述复合浆料通过喷雾干燥造粒，制备出大颗粒球形石墨润滑剂粉体；对大颗粒球形石墨润滑剂粉体在500 ℃，真空环境下进行热处理，消除其中的有机成分和水分，得到粒径为200~230 µm的大颗粒球形石墨润滑剂粉体。将上述0.44 g超细氧化铝复合粉体与0.15 g大颗粒球形石墨润滑剂粉体经振动混合得到氧化铝-石墨粉体。

将上述制备好的氧化铝间隔层和氧化铝-石墨粉体交替铺层，层厚均为1.54 mm，铺层完毕后在180 MPa压力下冷压预成型。最后，放入热压炉中烧结，升温速率为15 ℃/min，烧结温度为1400 ℃，烧结压力为25 MPa, 烧结时间为120分钟，整个烧结过程都是在氩气保护下进行。最终获得的烧结样品经分析可知，层状结构明显，每层的平均厚度为265μm。图2为氧化铝润滑复合陶瓷的显微照片。

将按上述工艺制备的氧化铝自润滑复合陶瓷用金刚石线切割机切割为所需尺寸的试样条后在万能试验机上进行力学性能的测试。弯曲强度和断裂韧性的试样尺寸分别为25 mm×4 mm×3.5 mm和25 mm×1.8 mm×3.5 mm。其中，试样的弯曲强度采用三点弯曲法测试，实验跨距为20 mm，加载速度为0.5 mm/min；试样的断裂韧性采用单边切口梁（SENB）法进行测试，样品的切口深度为1.75mm，实验跨距为14 mm，加载速率为0.05 mm/min。实验测得采用该工艺制备的氧化铝自润滑复合陶瓷的弯曲强度可达300 MPa；断裂韧性和断裂功可达 7.3 MPa m^1/2 和1100 J m^-2，分别为单层氧化铝陶瓷的1.8倍和10.5倍。

采用淬火的方法测试上述工艺制备的氧化铝自润滑复合陶瓷的抗热震稳定性。其操作方法是：将样品在马弗炉中1000 ℃保温5 min，然后迅速取出放于20 ℃水中的铁块上迅速急冷5 min。如此反复循环50次后，测试室温温度下材料的剩余强度和韧性。经室温和800 ℃温度下50次热震循环后，材料的强度和断裂韧性保持率分别可达91 %和74 %，而以弱界面结合的氧化铝/石墨多层复合陶瓷在热震过程出现层间开裂。

实施例4

本实施例的材料制备方法与实施例3中的制备方法一致，不同之处是性能测试环节。材料性能的具体测试方法和步骤如下：

将上述工艺制备的氧化铝自润滑复合陶瓷加工成直径为15 mm×15 mm×4 mm的方块，固定在下试样夹具上，测试材料在室温环境、干摩擦状态下的摩擦学性能。上试样选用直径为10 mm的氧化铝陶瓷球，在复合陶瓷表面做往复运动，载荷为125 MPa，滑动速度为15 mm/s，实验时间为3600 s。采用该工艺制备的陶瓷材料每个面均具有优异的自润滑性能，材料的摩擦系数可低至0.3~0.35左右，比块体氧化铝陶瓷降低了近56~63 %，图3为氧化铝自润滑复合陶瓷盘与氧化铝陶瓷球在室温干摩擦状态下的摩擦系数曲线。

实施例5

将上述工艺制备的氧化铝自润滑复合陶瓷加工成直径为15 mm×15 mm×4 mm的方块，固定在下试样夹具上，测试材料在腐蚀环境下的摩擦学性能。上试样选用直径为10mm的氧化铝陶瓷球，在复合陶瓷表面做往复运动，载荷为125 MPa，滑动速度为15 mm/s，实验时间为3600 s。其中腐蚀环境有以下三种，分别是浓度为40%的NaOH溶液、60%的H₂SO₄溶液和热水。采用该工艺制备的陶瓷材料在上述腐蚀环境下均展现出优异的自润滑性能和抗腐蚀性能，在热水环境下材料的摩擦系数可低至0.23左右；在浓度为40%的NaOH溶液和60%的H₂SO₄溶液中，材料的摩擦系数均可低至0.08左右，图4为氧化铝自润滑复合陶瓷盘与氧化铝陶瓷球在浓碱溶液中的摩擦系数曲线。

实施例6

将粒径范围为100-200目的95 g氧化铝，4g二氧化钛和1g氧化铜在酒精介质中球磨22小时可得到氧化铝颗粒粒径为50 nm~200 nm的超细氧化铝复合粉体；将上述70.0 g超细氧化铝复合粉体、29.5 g去离子水和0.5 g聚乙烯醇湿法球磨12小时获得氧化铝浆料；将混合好的氧化铝浆料流延成型，经室温干燥后得到厚度为0.45 mm的氧化铝陶瓷片层。

将4.2 g胶体石墨、2.8 g 硫酸钡、2.8 g去离子水和0.2 g聚乙烯醇装入球磨罐内，湿法球磨10小时后获得复合润滑剂和粘结剂组成的浆料；将上述复合浆料通过喷雾干燥造粒，制备出大颗粒球形复合润滑剂粉体；对大颗粒球形复合润滑剂粉体在500℃，真空环境下进行热处理，消除其中的有机成分和水分，得到粒径为200~230 µm的大颗粒球形复合润滑剂粉体。将上述0.44 g超细氧化铝复合粉体与0.23 g大颗粒球形复合润滑剂粉体经振动混合得到氧化铝-复合润滑剂粉体。图1为大颗粒球形复合润滑剂粉体显微形貌。

将上述制备好的氧化铝间隔片层和氧化铝-复合润滑剂粉体交替铺层，层厚均为1.54 mm，铺层完毕后在150 MPa压力下冷压预成型。最后，放入热压炉中烧结，升温速率为10 ℃/min，烧结温度为1300 ℃，烧结压力为25 MPa, 烧结时间为100分钟，整个烧结过程都是在氩气保护下进行。最终获得的烧结样品经分析可知，层状结构明显，每层的平均厚度为265 μm。

将上述工艺制备的氧化铝自润滑复合陶瓷加工成直径为25 mm、高8 mm的圆盘，固定在下试样夹具上，进行摩擦学性能测试。上试样选用直径9.3 mm，高为10 mm的氧化铝陶瓷栓，在复合陶瓷表面做往复运动，载荷为1 MPa，滑动速度为15 mm/s，摩擦磨损温度为25℃~800 ℃。其中，在25 ℃、200 ℃、400 ℃、600 ℃及800 ℃下分别保温26~30 min，升温过程摩擦实验继续进行，摩擦实验时间共计150 min。在连续升温过程中，该陶瓷材料展现出了优异的自润滑性能，摩擦系数均低于0.45。在室温至200 ℃下摩擦系数均在0.30~0.35之间；400 ℃时摩擦系数有所上升，但低于0.45；高于600 ℃时摩擦系数均在0.35~0.40之间。图5为氧化铝自润滑复合陶瓷在连续升温过程中的摩擦系数曲线。

Claims

1.一种多层结构氧化铝复合陶瓷，其特征在于该复合陶瓷的表层为氧化铝-复合润滑剂层，间隔层为氧化铝层，层厚比为1:1且层厚为150 μm ~1000 μm；所述氧化铝-复合润滑剂层由70~80 wt%的氧化铝和20~30 wt%的大颗粒球形复合润滑剂组成，其中大颗粒球形复合润滑剂为石墨、硫酸钡、石墨-硫酸钡或石墨-氟化钙；所述表层和间隔层中的氧化铝均含有5 wt%的烧结助剂。

2.如权利要求1所述的氧化铝复合陶瓷，其特征在于所述石墨-硫酸钡中含50~60 wt%的石墨和40~50 wt %的硫酸钡；所述石墨-氟化钙中含50~60 wt %的石墨和40~50 wt %的氟化钙。

3.如权利要求1所述的氧化铝复合陶瓷，其特征在于所述大颗粒球形复合润滑剂的粒径为50~250 μm。

4.如权利要求1所述的氧化铝复合陶瓷，其特征在于所述烧结助剂中含有80 wt %的二氧化钛和20 wt %的氧化铜。

5.如权利要求1所述的氧化铝复合陶瓷，其特征在于所述表层和间隔层中的氧化铝均含有5~10 wt%的氧化锆、0.2~1 wt%的碳化硅纳米线或0.2~1 wt%石墨烯的纳米增强体；所述氧化锆为含2.5~3%摩尔氧化钇的四方多晶氧化锆。

6.如权利要求1至5中任一项所述多层结构氧化铝复合陶瓷的制备方法，其特征在于具体步骤如下：

1）大颗粒球形复合润滑剂粉体的制备

将石墨、硫酸钡、石墨-硫酸钡或石墨-氟化钙在0.6 MPa~0.8 MPa的工作压力下进行粉碎即得初级复合润滑剂粉体；然后将初级复合润滑剂粉体、去离子水、球磨介质和粘结剂装入球磨罐内，经湿法球磨获得由初级复合润滑剂粉体和粘结剂组成的复合粉浆料；复合粉浆料经喷雾干燥造粒、真空环境下热处理即得大颗粒球形复合润滑剂粉体；

2）氧化铝间隔层的制备

3）多层结构氧化铝复合陶瓷的制备

7.如权利要求6所述多层结构氧化铝复合陶瓷的制备方法，其特征在于步骤1）中所述喷雾造粒的方法为离心喷雾，进风温度为250 ℃~300 ℃，出风温度为90 ℃；所述热处理温度为200 ℃~800 ℃，热处理时间为60~120分钟；所述湿法球磨的速度为100~150 r/min，时间为10~25小时，球磨介质为直径介于3mm~10mm的氧化铝球。

8.如权利要求6所述多层结构氧化铝复合陶瓷的制备方法，其特征在于所述粘结剂为聚乙烯醇，其用量为初级复合润滑剂粉体或超细氧化铝复合粉体重量的0.5 %~1.5 %。

9.如权利要求6所述多层结构氧化铝复合陶瓷的制备方法，其特征在于所述初级复合润滑剂粉体或超细氧化铝复合粉体与去离子水的重量比为1:0.5~1。

10.如权利要求6所述多层结构氧化铝复合陶瓷的制备方法，其特征在于所述冷压成型的压力为50 MPa~200 Mpa；所述保护气氛为高纯氮气、氩气或氦气；所述热压炉内烧结的升温速率为10~20℃/分钟，烧结温度为1300~1400℃，烧结压力为10~30 MPa，烧结时间为50~120分钟。