CN109227030A - 一种碳化硅陶瓷泵过流部件的裂纹修复及补强方法 - Google Patents
一种碳化硅陶瓷泵过流部件的裂纹修复及补强方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109227030A CN109227030A CN201811243830.1A CN201811243830A CN109227030A CN 109227030 A CN109227030 A CN 109227030A CN 201811243830 A CN201811243830 A CN 201811243830A CN 109227030 A CN109227030 A CN 109227030A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- blind plate
- liquid
- metal blind
- forming mechanism
- crack forming
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P6/00—Restoring or reconditioning objects
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
本发明属于耐磨材料技术领域,特别涉及一种碳化硅陶瓷泵过流部件的裂纹修复及补强方法,将原材料制备成泵壳、护板和叶轮后,与第一金属盲板、第二金属盲板和第三金属盲板拼装得到浸渍体,通过对浸渍体进行抽真空和液体加压浸渍等步骤修复后,得到的碳化硅复合陶瓷产品的强度和硬度均能满足使用要求,且质量稳定,运行过程中不易破碎,运行可靠、安全性得到极大的提升。
Description
技术领域
本发明属于耐磨材料技术领域,特别涉及一种碳化硅陶瓷泵过流部件的裂纹修复及补强方法。
背景技术
碳化硅陶瓷过流部件(如蜗壳、叶轮、护板等,以下简称过流部件)在耐磨泵中应用广泛,但在一些大型的作业场所,小型过流部件无法满足需要,而大型过流部件主要采用烧结成型的方式进行生产,由于以下原因尚未能满足生产需求:1、在成型烧结过程中,会不可避免地产生裂纹,表面具有明显裂纹的烧结产品不能使用,产品烧结的成品率低;2、烧结产品还具有很多肉眼无法分辨的微裂纹,以及位于产品内部无法检测的裂纹,这些裂纹的存在严重影响大型碳化硅陶瓷的质量,无法保证产品质量的稳定性;3、制成的大型氮化硅结合碳化硅陶瓷产品,其强度仅能达到50~65MPa,无法保证运行的可靠性,例如制成的叶轮,在长时间高速旋转运行中可能出现破碎,而造成严重的质量事故。
为了增强碳化硅陶瓷的耐磨性、强度和硬度,公布号为CN102695937A的中国申请公开了一种包含开孔碳化硅的浸渍体,通过浸渍的方式使得换热器管或换热器板的耐腐蚀和耐磨损能力得到增强,浸渍前碳化硅经历脱气处理,并通过加压的方式提高树脂的浸渍效果,其在制备时存在以下不足:1、氮化硅结合碳化硅陶瓷为致密烧结陶瓷,存在9~15%的微气孔,气孔直径在5微米一下,酚醛树脂的表面张力大、流动性差,无法保证树脂渗透到氮化硅结合碳化硅陶瓷内部;2、树脂配置好后只能使用1~2天,造成极大的浪费,渗透成本高;3、大型氮化硅结合碳化硅陶瓷过流部件,尺寸大,所需抽真空、加压渗透容器体积庞大,制作成本高,不适用于批量生产;4、由于气体压缩比大,气压填充时若出现失误,可能会造成重大的安全事故。
发明内容
本发明为了解决上述问题,提供一种碳化硅陶瓷泵过流部件的裂纹修复及补强方法,修复后的碳化硅复合陶瓷产品的强度和硬度均能满足使用要求,且质量稳定,运行过程中不易破碎,运行可靠、安全性得到极大的提升。
本发明采用以下技术方案来实现:
一种碳化硅陶瓷泵过流部件的裂纹修复及补强方法,包括以下步骤:
S1,将碳化硅颗粒、硅粉和结合剂加入水搅拌均匀制得混合料,混合料经振动浇注成型、干燥、氮化烧结后,制得泵壳、护板和叶轮;
S2,将泵壳、护板、叶轮与第一金属盲板、第二金属盲板和第三金属盲板组装,形成密闭的浸渍体,所述第一金属盲板、第二金属盲板、第三金属盲板和泵壳形成空腔,所述空腔用于容纳叶轮,所述第一金属盲板上开设有第一通孔,所述第一通孔通过管道、真空阀与抽真空装置连接,所述第二金属盲板或第三金属盲板上开设有第二通孔,所述第二通孔通过管道、注液阀与液体加压装置连接;
S3,启动抽真空装置,使浸渍罐在真空度为-0.1MPa以下的条件下保持20~40min;
S4,关闭真空阀,打开注液阀,使浸渍罐填满裂纹修复补强液,启动液体加压装置,使浸渍罐的内部压力为1~15MPa条件下保持30~120min;
S5,卸压,取出浸渍体并固化,固化后完成碳化硅陶瓷泵过流部件的裂纹修复及补强。
浸渍体采用待修复的过流部件组装而成,与现有技术相比,具有如下优点:1、该浸渍体可直接作为抽真空及渗透容器,直接与抽真空装置及液体加压装置连接,而无需特殊制作渗透容器,减少了加工设备的投入;2、浸渍体在修复补强的过程中,能够起到检查其密封性的作用,为后续装配提供良好的条件;3、与现有技术相比,裂纹修复补强液从浸渍体的内部向外逐步渗透,能够沿着泵壳和护板的壁厚方向进行修复补强,并沿着叶轮的外表面向中间渗透,有效防止了泵壳和护板出现“外层强度高,中间强度低”的情况,提高了泵壳和护板的强度和硬度,延长了使用寿命,并且,裂纹修复补强液优先填充泵壳、护板和叶轮与流体接触部位,修复、补强效果远高于现有的填充方式。
本发明采用液体加压的方式提高了裂纹修复补强液的渗透、填充作用,与现有的气压填充相比,采用液体加压的方式填充,液体受压力影响时的体积变化较小,一方面使加压效果容易实现,压力上升较快且能够达到较大的压力条件,另一方面,安全性得到了极大的提高。
优选的方案,在步骤S1和步骤S2之间,还具有步骤S1’:将泵壳、护板和叶轮分别与金属骨架粘结,得到金属与陶瓷复合的泵壳、护板和叶轮,将金属的韧性、抗弯性,与陶瓷的高硬度、高耐磨、耐腐蚀和抗氧化性能有机结合,使强度、抗冲击韧性和耐磨性得到了较大的提高,裂纹修复补强液还可以将金属材料与陶瓷材料之间的空气填充密实,金属材料和陶瓷材料之间连接紧密,过流部件的整体寿命得到极大的延长。
优选的方案,在步骤S2和步骤S3之间,还具有步骤S2’:打开注液阀,使裂纹修复补强液填满空腔的60%~100%后关闭注液阀,提前将裂纹修复补强液注入到空腔中,再进行抽真空操作,能够有效减少裂纹修复补强液中溶解的空气,提高裂纹修复补强液的固含量占比,进一步增加了裂纹修复补强液对泵壳、护板及叶轮的修复、补强效果。
优选的方案,步骤S4中,所述裂纹修复补强液由纳米级无机颗粒、硅溶胶、树脂、消泡剂、偶联剂、固化剂和溶剂组成。无机纳米填料有效提高了裂纹修复补强液固化后的强度,通过硅溶胶、消泡剂、偶联剂和固化剂对树脂进行改性,具有良好的流动性和渗透性,且常温下配置后可重复使用30天内不固化、不变质,大大降低生产成本和储存成本,是此方法具备工业化推广的前提。
优选的方案,步骤S4中,所述纳米级无机颗粒包括纳米氧化锆、纳米氮化铝、纳米二氧化钛、磷酸铝和三聚磷酸钠中的至少一种。
优选的方案,步骤S4中,所述溶剂包括乙醇、正丙醇、苯乙烯和环己烷中的至少一种。
优选的方案,步骤S4中,所述树脂包括双马来酰亚胺树脂、腰果酚环氧树脂和间苯二酚环氧树脂、中的至少一种。
进一步优选的方案,步骤S4中,所述固化剂包括甲基四氢苯二甲酸酐、六氢苯二甲酸酐和邻苯二甲酸酐中的至少一种。
优选的方案,步骤S4中,所述树脂为乙烯基树脂,所述固化剂包括过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化辛酸叔丁酯中的至少一种。
优选的方案,步骤S5中,所述固化条件为在60~160℃条件下固化1~12h。
本发明的有益效果是:
1、本发明通过裂纹修复补强液填补过流部件表面及内部的裂纹,以及过流部件的陶瓷材料与金属材料之间的缝隙,纳米级无机颗粒有效提高了裂纹修复补强液固化后的强度,修复后的碳化硅复合陶瓷产品强度的和硬度均能满足使用要求,且质量稳定,运行过程中不易破碎,运行可靠、安全性得到极大的提升,有效解决了氮化硅结合碳化硅陶瓷制作大型陶瓷泵过流部件成品率低、残次产品无法使用的问题。
2、无机纳米填料有效提高了裂纹修复补强液固化后的强度,通过硅溶胶、消泡剂、偶联剂等物质对树脂进行改性,具有良好的流动性和渗透性,且常温下配置后可重复使用30天内不固化、不变质,大大降低生产成本和储存成本,是此方法具备工业化推广的前提。
3、本发明无需特殊制作浸渍体的渗透容器,减少了加工设备的投入;浸渍体在修复补强的过程中,能够起到检查其密封性的作用,为后续装配提供良好的条件;裂纹修复补强液从浸渍体的内部向外逐步渗透,能够沿着泵壳和护板的壁厚方向进行修复补强,并沿着叶轮达到外部向中间渗透,裂纹修复补强液优先填充泵壳、护板和叶轮与流体接触部位,修复、补强效果远高于现有的填充方式。
4、本发明采用液体加压的方式提高裂纹修复补强液的渗透、填充作用,与现有的气压填充相比,用液体加压的方式填充,液体受压力影响时的体积变化较小,一方面使加压效果容易实现,压力上升较快且能够达到较大的压力条件,另一方面,安全性得到了极大的提高。
5、本发明提前将裂纹修复补强液注入到空腔中,再进行抽真空操作,能够有效减少裂纹修复补强液中溶解的空气,提高裂纹修复补强液的固含量占比,进一步增加了裂纹修复补强液对泵壳、护板及叶轮的修复、补强效果。
6、本发明的过流部件为金属与陶瓷的复合结构,将金属的韧性、抗弯性,与陶瓷的高硬度、高耐磨、耐腐蚀和抗氧化性能有机结合,使强度、抗冲击韧性和耐磨性得到了较大的提高,裂纹修复补强液还可以将金属材料与陶瓷材料之间的空气填充密实,金属材料和陶瓷材料之间连接紧密,过流部件的整体寿命得到极大的延长。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的浸渍体的结构示意图。
图中,1、泵壳;2、第一金属盲板;3、第二金属盲板;4、真空阀;5、注液阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对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的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示,一种碳化硅陶瓷泵过流部件的裂纹修复及补强方法,包括以下步骤:
S1,以质量份计,将碳化硅颗粒40份,硅粉9份和结合剂6份,加入水搅拌均匀制得混合料,混合料经振动浇注成型、干燥、氮化烧结后,制得泵壳1、护板和叶轮,所述泵壳1和叶轮均具有金属骨架安装腔;
S1’,将泵壳1、护板和叶轮分别与金属骨架粘结,得到金属与陶瓷复合的泵壳1、护板和叶轮,金属与陶瓷复合的泵壳1、护板、叶轮的具体结构参见我公司在先申请的申请号为CN201810324475.4、公开号为CN108443161A的中国专利申请文件;
S2,将泵壳1、护板、叶轮与第一金属盲板2、第二金属盲板3和第三金属盲板(图上未示出,与第二金属盲板3相对于泵壳1对称设置)组装,形成如图1所示的密闭的浸渍体,所述第一金属盲板2、第二金属盲板3、第三金属盲板和泵壳1形成空腔,所述空腔用于容纳叶轮,所述第一金属盲板2上开设有第一通孔,所述第一通孔通过管道、真空阀4与抽真空装置连接,所述第二金属盲板3或第三金属盲板上开设有第二通孔,所述第二通孔通过管道、注液阀5与液体加压装置连接;
S2’,打开注液阀5,使裂纹修复补强液填满空腔的60%,后关闭注液阀5;
S3,启动抽真空装置,使浸渍罐在真空度为-0.1000MPa条件下保持25min;
S4,关闭真空阀4,打开注液阀5,使浸渍罐填满裂纹修复补强液,启动液体加压装置,使浸渍罐的内部压力为1MPa条件下保持120min;所述裂纹修复补强液通过如下步骤制备而成:以质量份计,将纳米氧化锆5份、纳米氮化铝4份、纳米二氧化钛6份、磷酸铝0.5份、三聚磷酸钠2份,硅溶胶7份,3份偶联剂KH-560,聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚0.5份,丙酮6份,乙醇30份,双马来酰亚胺树脂40份,甲基四氢苯二甲酸酐3份,六氢苯二甲酸酐2份,在40℃条件下混合均匀,制得裂纹修复补强液;
S5,卸压,取出浸渍体,拆除第一金属盲板2、第二金属盲板3和第三金属盲板,在60℃条件下固化12h,制得致密碳化硅陶瓷过流部件,所述致密碳化硅陶瓷过流部件的常温抗折强度为83.6MPa。
实施例2
如图1所示,一种碳化硅陶瓷泵过流部件的裂纹修复及补强方法,包括以下步骤:
S1,以质量份计,以质量份计,将碳化硅颗粒40份,硅粉10份和结合剂10份,加入水搅拌均匀制得混合料,混合料经振动浇注成型、干燥、氮化烧结后,制得泵壳1、护板和叶轮,所述泵壳1和叶轮均具有金属骨架安装腔;
S1’,将泵壳1、护板和叶轮分别与金属骨架粘结,得到金属与陶瓷复合的泵壳1、护板和叶轮,金属与陶瓷复合的泵壳1、护板、叶轮的具体结构参见我公司在先申请的申请号为CN201810324475.4、公开号为CN108443161A的中国专利申请文件;
S2,将泵壳1、护板、叶轮与第一金属盲板2、第二金属盲板3和第三金属盲板(图上未示出,与第二金属盲板3相对于泵壳1对称设置)组装,形成如图1所示的密闭的浸渍体,所述第一金属盲板2、第二金属盲板3、第三金属盲板和泵壳1形成空腔,所述空腔用于容纳叶轮,所述第一金属盲板2上开设有第一通孔,所述第一通孔通过管道、真空阀4与抽真空装置连接,所述第二金属盲板3或第三金属盲板上开设有第二通孔,所述第二通孔通过管道、注液阀5与液体加压装置连接;
S2’,打开注液阀5,使裂纹修复补强液填满空腔的80%,后关闭注液阀5;
S3,启动抽真空装置,使浸渍罐在真空度为-0.1002MPa条件下保持30min;
S4,关闭真空阀4,打开注液阀5,使浸渍罐填满裂纹修复补强液,启动液体加压装置,使浸渍罐的内部压力为9MPa条件下保持60min;所述裂纹修复补强液通过如下步骤制备而成:以质量份计,将纳米氧化锆2份、纳米氮化铝8份、纳米二氧化钛1份、磷酸铝3份、三聚磷酸钠0.5份,硅溶胶4份,2份偶联剂KH-540,聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚1份,环己酮4份,环己烷20份,间苯二酚环氧树脂15份,邻苯二甲酸酐2.5份,在10℃条件下混合均匀,制得裂纹修复补强液;
S5,卸压,取出浸渍体,拆除第一金属盲板2、第二金属盲板3和第三金属盲板,在160℃条件下固化1h;
S6,重复步骤S3、S4、S5三次,制得致密碳化硅陶瓷过流部件,所述致密碳化硅陶瓷过流部件的常温抗折强度为88.8MPa。
实施例3
如图1所示,一种碳化硅陶瓷泵过流部件的裂纹修复及补强方法,包括以下步骤:
S1,以质量份计,将碳化硅颗粒45份,硅粉3份和结合剂6份,加入水搅拌均匀制得混合料,混合料经振动浇注成型、干燥、氮化烧结后,制得泵壳1、护板和叶轮,所述泵壳1和叶轮均具有金属骨架安装腔;
S1’,将泵壳1、护板和叶轮分别与金属骨架粘结,得到金属与陶瓷复合的泵壳1、护板和叶轮,金属与陶瓷复合的泵壳1、护板、叶轮的具体结构参见我公司在先申请的申请号为CN201810324475.4、公开号为CN108443161A的中国专利申请文件;
S2,将泵壳1、护板、叶轮与第一金属盲板2、第二金属盲板3和第三金属盲板(图上未示出,与第二金属盲板3相对于泵壳1对称设置)组装,形成如图1所示的密闭的浸渍体,所述第一金属盲板2、第二金属盲板3、第三金属盲板和泵壳1形成空腔,所述空腔用于容纳叶轮,所述第一金属盲板2上开设有第一通孔,所述第一通孔通过管道、真空阀4与抽真空装置连接,所述第二金属盲板3或第三金属盲板上开设有第二通孔,所述第二通孔通过管道、注液阀5与液体加压装置连接;
S2’,打开注液阀5,使裂纹修复补强液填满空腔的80%,后关闭注液阀5;
S3,启动抽真空装置,使浸渍罐在真空度为-0.1008MPa条件下保持20min;
S4,关闭真空阀4,打开注液阀5,使浸渍罐填满裂纹修复补强液,启动液体加压装置,使浸渍罐的内部压力为6MPa条件下保持90min;所述裂纹修复补强液通过如下步骤制备而成:以质量份计,将纳米氧化锆4份、纳米氮化铝6份、纳米二氧化钛3份、磷酸铝0.5份、三聚磷酸钠4份,硅溶胶5份,4份偶联剂KH-540,聚二甲基硅氧烷1份,正丁醇6份,正丙醇10份,乙烯基树脂30份,过氧化二苯甲酰0.45份,过氧化苯甲酸叔丁酯0.75份,在20℃条件下混合均匀,制得裂纹修复补强液;
S5,卸压,取出浸渍体,拆除第一金属盲板2、第二金属盲板3和第三金属盲板,90℃条件下固化8h;
S6,重复步骤S3、S4、S5三次,制得致密碳化硅陶瓷过流部件,所述致密碳化硅陶瓷过流部件的常温抗折强度为90.9MPa。
实施例4
如图1所示,一种碳化硅陶瓷泵过流部件的裂纹修复及补强方法,包括以下步骤:
S1,以质量份计,将碳化硅颗粒42份,硅粉7份和结合剂5份,加入水搅拌均匀制得混合料,混合料经振动浇注成型、干燥、氮化烧结后,制得泵壳1、护板和叶轮,所述泵壳1和叶轮均具有金属骨架安装腔;
S2,将泵壳1、护板、叶轮与第一金属盲板2、第二金属盲板3和第三金属盲板(图上未示出,与第二金属盲板3相对于泵壳1对称设置)组装,形成如图1所示的密闭的浸渍体,所述第一金属盲板2、第二金属盲板3、第三金属盲板和泵壳1形成空腔,所述空腔用于容纳叶轮,所述第一金属盲板2上开设有第一通孔,所述第一通孔通过管道、真空阀4与抽真空装置连接,所述第二金属盲板3或第三金属盲板上开设有第二通孔,所述第二通孔通过管道、注液阀5与液体加压装置连接;
S2’,打开注液阀5,使裂纹修复补强液填满空腔的90%,后关闭注液阀5;
S3,启动抽真空装置,使浸渍罐在真空度为-0.1006MPa条件下保持35min;
S4,关闭真空阀4,打开注液阀5,使浸渍罐填满裂纹修复补强液,启动液体加压装置,使浸渍罐的内部压力为12MPa条件下保持45min;所述裂纹修复补强液通过如下步骤制备而成:以质量份计,将纳米氧化锆8份、纳米氮化铝3份、纳米二氧化钛2份、磷酸铝2份、三聚磷酸钠1份,硅溶胶4份,2.5份偶联剂KH-560,聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚1份,正丁醇4份,正丙醇11份,糠醇3份,乙烯基树脂30份,过氧化辛酸叔丁酯0.4份,在20℃条件下混合均匀,制得裂纹修复补强液;
S5,卸压,取出浸渍体,拆除第一金属盲板2、第二金属盲板3和第三金属盲板,90℃条件下固化8h;
S6,重复步骤S3、S4、S5三次,制得致密碳化硅陶瓷过流部件,所述致密碳化硅陶瓷过流部件的常温抗折强度为92.9MPa。
实施例5
如图1所示,一种碳化硅陶瓷泵过流部件的裂纹修复及补强方法,包括以下步骤:
S1,以质量份计,将碳化硅颗粒40份,硅粉8.5份和结合剂6份,加入水搅拌均匀制得混合料,混合料经振动浇注成型、干燥、氮化烧结后,制得泵壳1、护板和叶轮,所述泵壳1和叶轮均具有金属骨架安装腔;
S1’,将泵壳1、护板和叶轮分别与金属骨架粘结,得到金属与陶瓷复合的泵壳1、护板和叶轮,金属与陶瓷复合的泵壳1、护板、叶轮的具体结构参见我公司在先申请的申请号为CN201810324475.4、公开号为CN108443161A的中国专利申请文件;
S2,将泵壳1、护板、叶轮与第一金属盲板2、第二金属盲板3和第三金属盲板(图上未示出,与第二金属盲板3相对于泵壳1对称设置)组装,形成如图1所示的密闭的浸渍体,所述第一金属盲板2、第二金属盲板3、第三金属盲板和泵壳1形成空腔,所述空腔用于容纳叶轮,所述第一金属盲板2上开设有第一通孔,所述第一通孔通过管道、真空阀4与抽真空装置连接,所述第二金属盲板3或第三金属盲板上开设有第二通孔,所述第二通孔通过管道、注液阀5与液体加压装置连接;
S2’,打开注液阀5,使裂纹修复补强液填满空腔的100%,后关闭注液阀5;
S3,启动抽真空装置,使浸渍罐在真空度为-0.1005MPa条件下保持40min;
S4,关闭真空阀4,打开注液阀5,使浸渍罐填满裂纹修复补强液,启动液体加压装置,使浸渍罐的内部压力为15MPa条件下保持30min;所述裂纹修复补强液通过如下步骤制备而成:以质量份计,将纳米氧化锆2份、纳米氮化铝5份、纳米二氧化钛2份、磷酸铝1份、三聚磷酸钠1份,硅溶胶6份,1份偶联剂KH-560,聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚1.5份,甲乙酮4份,苯乙烯25份,腰果酚环氧树脂25份,甲基四氢苯二甲酸酐15份,在30℃条件下混合均匀,制得裂纹修复补强液;
S5,卸压,取出浸渍体,拆除第一金属盲板2、第二金属盲板3和第三金属盲板,130℃条件下固化4h;
S6,重复步骤S3、S4、S5三次,制得致密碳化硅陶瓷过流部件,所述致密碳化硅陶瓷过流部件的常温抗折强度为95.4MPa。
将实施例1~5制得的护板、对比例1(Cr26耐磨钢)和对比例2(实施例5中步骤S1制得的护板)分别制成100*100*20mm大小的样块,安装于测试设备中,采用120-200目、固含量为50~55%的石英浆液,以1MPa的压力和90°的冲击角度直接冲刷样块,冲刷时间为7小时,采用浸水法测试体积损失量,测试结果如表1:
表1耐磨性能测试结果
样品 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 对比例1 | 对比例2 |
体积损失量(cm<sup>3</sup>) | 0.016 | 0.014 | 0.013 | 0.011 | 0.011 | 0.114 | 0.022 |
采用浸水法测试体积的具体操作为:将一个样品缓慢放置到盛满水的容器中,测试溢出水的体积即为样品的体积。体积损失量=样品初始体积-样品冲刷后的体积。
由上述测试结果可以看出,本发明制得的金属陶瓷复合耐磨材料,抗磨蚀效果与现有的护板相差不大,是Cr26耐磨钢的9倍以上,具有广阔的应用前景。
本发明并不限于上述实例,在本发明的权利要求书所限定的范围内,本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种变形或修改均受本专利的保护。
Claims (10)
1.一种碳化硅陶瓷泵过流部件的裂纹修复及补强方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,将碳化硅颗粒、硅粉和结合剂加入水搅拌均匀制得混合料,混合料经振动浇注成型、干燥、氮化烧结后,制得泵壳、护板和叶轮;
S2,将泵壳、护板、叶轮与第一金属盲板、第二金属盲板和第三金属盲板组装,形成密闭的浸渍体,所述第一金属盲板、第二金属盲板、第三金属盲板和泵壳形成空腔,所述空腔用于容纳叶轮,所述第一金属盲板上开设有第一通孔,所述第一通孔通过管道、真空阀与抽真空装置连接,所述第二金属盲板或第三金属盲板上开设有第二通孔,所述第二通孔通过管道、注液阀与液体加压装置连接;
S3,启动抽真空装置,使浸渍罐在真空度为-0.1MPa以下的条件下保持20~40min;
S4,关闭真空阀,打开注液阀,使浸渍罐填满裂纹修复补强液,启动液体加压装置,使浸渍罐的内部压力为1~15MPa条件下保持30~120min;
S5,卸压,取出浸渍体并固化,固化后完成碳化硅陶瓷泵过流部件的裂纹修复及补强。
2.一种如权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤S1和步骤S2之间,还具有步骤S1’:将泵壳、护板和叶轮分别与金属骨架粘结,得到金属与陶瓷复合的泵壳、护板和叶轮。
3.一种如权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤S2和步骤S3之间,还具有步骤S2’:打开注液阀,使裂纹修复补强液填满空腔的60%~100%后关闭注液阀。
4.一种如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S4中,所述裂纹修复补强液由纳米级无机颗粒、硅溶胶、树脂、消泡剂、偶联剂和固化剂和溶剂组成。
5.一种如权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤S4中,所述纳米级无机颗粒包括纳米氧化锆、纳米氮化铝、纳米二氧化钛、磷酸铝和三聚磷酸钠中的至少一种。
6.一种如权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤S4中,所述溶剂包括乙醇、正丙醇、苯乙烯、环己烷和糠醇中的至少一种。
7.一种如权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤S4中,所述树脂包括双马来酰亚胺树脂、腰果酚环氧树脂和间苯二酚环氧树脂中的至少一种。
8.一种如权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤S4中,所述固化剂包括甲基四氢苯二甲酸酐、六氢苯二甲酸酐和邻苯二甲酸酐中的至少一种。
9.一种如权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤S4中,所述树脂为乙烯基树脂,所述固化剂包括过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化辛酸叔丁酯中的至少一种。
10.一种如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S5中,所述固化条件为在60~160℃条件下固化1~12h。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811243830.1A CN109227030B (zh) | 2018-10-24 | 2018-10-24 | 一种碳化硅陶瓷泵过流部件的裂纹修复及补强方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811243830.1A CN109227030B (zh) | 2018-10-24 | 2018-10-24 | 一种碳化硅陶瓷泵过流部件的裂纹修复及补强方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109227030A true CN109227030A (zh) | 2019-01-18 |
CN109227030B CN109227030B (zh) | 2019-08-27 |
Family
ID=65081860
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811243830.1A Active CN109227030B (zh) | 2018-10-24 | 2018-10-24 | 一种碳化硅陶瓷泵过流部件的裂纹修复及补强方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109227030B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111018553A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-04-17 | 上海大学 | 一种碳/碳复合材料板材裂隙的修补方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63182391A (ja) * | 1987-01-23 | 1988-07-27 | Daiichi Kasei Kogyo Kk | 多孔性剛性物体用含浸剤 |
US20030196305A1 (en) * | 2002-04-19 | 2003-10-23 | General Electric Company | Method for repairing articles of ceramic composites |
EP1559499A1 (de) * | 2004-01-27 | 2005-08-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Reparatur eines Bauteils einer Strömungsmaschine |
CN101011733A (zh) * | 2007-02-01 | 2007-08-08 | 赵继成 | 气缸套无机浸渗剂及其进行气缸套单面浸渗的方法 |
US20130247349A1 (en) * | 2010-09-03 | 2013-09-26 | Huazhi Energy Conservation (Hk) Co., Limited | Novel lining plate structure for use with tube mill of cement industry and manufacture method thereof |
US20150115489A1 (en) * | 2013-10-30 | 2015-04-30 | General Electric Company | Methods of repairing matrix cracks in melt infiltrated ceramic matrix composites |
CN106640206A (zh) * | 2015-07-10 | 2017-05-10 | 安萨尔多能源英国知识产权有限公司 | 单面板或多面板的制造 |
CN106881237A (zh) * | 2015-12-16 | 2017-06-23 | 株洲时代新材料科技股份有限公司 | 真空液压浸渍装置及浸渍方法 |
-
2018
- 2018-10-24 CN CN201811243830.1A patent/CN109227030B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63182391A (ja) * | 1987-01-23 | 1988-07-27 | Daiichi Kasei Kogyo Kk | 多孔性剛性物体用含浸剤 |
US20030196305A1 (en) * | 2002-04-19 | 2003-10-23 | General Electric Company | Method for repairing articles of ceramic composites |
EP1559499A1 (de) * | 2004-01-27 | 2005-08-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Reparatur eines Bauteils einer Strömungsmaschine |
CN101011733A (zh) * | 2007-02-01 | 2007-08-08 | 赵继成 | 气缸套无机浸渗剂及其进行气缸套单面浸渗的方法 |
US20130247349A1 (en) * | 2010-09-03 | 2013-09-26 | Huazhi Energy Conservation (Hk) Co., Limited | Novel lining plate structure for use with tube mill of cement industry and manufacture method thereof |
US20150115489A1 (en) * | 2013-10-30 | 2015-04-30 | General Electric Company | Methods of repairing matrix cracks in melt infiltrated ceramic matrix composites |
CN106640206A (zh) * | 2015-07-10 | 2017-05-10 | 安萨尔多能源英国知识产权有限公司 | 单面板或多面板的制造 |
CN106881237A (zh) * | 2015-12-16 | 2017-06-23 | 株洲时代新材料科技股份有限公司 | 真空液压浸渍装置及浸渍方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111018553A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-04-17 | 上海大学 | 一种碳/碳复合材料板材裂隙的修补方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109227030B (zh) | 2019-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101585238B (zh) | 超大型复合材料构件整体成型工艺及成型系统 | |
CN101830095B (zh) | 具有表面功能层的复合材料构件vimp制备方法 | |
CN102729488B (zh) | 碳纤维复合材料臂架、其生产方法及包括其的混凝土泵车 | |
CN102516963B (zh) | 用于油水井套管修复的化学复合树脂封固剂 | |
CN102366812B (zh) | 一种铸造用水玻璃砂的制备方法 | |
CN106239935A (zh) | 真空辅助双膜成型装置 | |
CN109227030B (zh) | 一种碳化硅陶瓷泵过流部件的裂纹修复及补强方法 | |
CN105038741A (zh) | 一种固井液体系及其制备方法 | |
CN104742382A (zh) | 一种压力辅助真空灌注工艺成型装置及方法 | |
CN101830671A (zh) | 一种用于混凝土/无机板材嵌缝、修补、防水的高强度复合材料及其制备方法 | |
CN110016327A (zh) | 一种油气井封堵材料及其制备方法 | |
CN104650790B (zh) | 一种水下用混凝土补强加固的灌浆材料 | |
CN110564348B (zh) | 一种用于沥青路面修补的环氧灌缝材料及其制备方法 | |
CN117212600A (zh) | 玻璃钢刚韧环氧套管或衬管的水电工程压力钢管修复技术 | |
CN107053702A (zh) | 基于真空负压法的钢构件加固工艺 | |
CN104626622A (zh) | 在金属构件上加装复合耐磨蚀层的制备工艺 | |
CN204019702U (zh) | 制备石英坩埚的模具 | |
CN104107901B (zh) | 一种铸件的真空差压浸渗设备及工艺 | |
CN100580297C (zh) | 低吸水率预应力钢筒混凝土管及制作方法 | |
CN105256324A (zh) | 一种铸件加工工艺 | |
CN209753266U (zh) | 一种发动机铸缸体修复系统 | |
CN105544609A (zh) | 玻璃钢复合整体检查井及其制备方法 | |
CN209903483U (zh) | 一种负压注浆成型的装置 | |
CN109530151B (zh) | 一种发动机铸缸体修复系统 | |
CN207224418U (zh) | 在金属构件上加装复合耐磨蚀层的随形模具 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |