CN111073185A - 一种b4c/聚四氟乙烯复合材料的制备方法 - Google Patents

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付海波
田林
杨妮
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Abstract

一种B4C/聚四氟乙烯复合材料的制备方法，涉及一种聚四氟乙烯材料制备方法，本发明将聚四氟乙烯（PTFE）与B4C按比例混合并搅拌均匀，加入适量的偶联剂，搅拌均匀后，真空干燥，压缩成型，最后将压制成型的坯体烧结，制备出耐高压酸浸腐蚀、耐磨的B4C/聚四氟乙烯复合材料。本发明在聚四氟乙烯生产过程中，加入1000‑325目的超微粉B4C和/或40‑200目的粗颗粒，加入量为原料总重量的0.5‑70.0%，显著提高了聚四氟乙烯的耐高压酸浸腐蚀、耐磨。

Description

一种B4C/聚四氟乙烯复合材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种/聚四氟乙烯材料制备方法，特别是涉及一种B4C/聚四氟乙烯复合材料的制备方法。
背景技术
加压湿法冶金技术具有流程简短、高效、强化、节能、环保的特点，尤为适于处理复杂难选冶有色金属矿物及稀贵金属综合利用。近年来，我国加压湿法冶金技术取得了长足进步，但与国际先进水平相比，尚存在较大差距，其中阀门腐蚀严重的问题始终没有得到解决。
目前我国加压湿法冶金生产中普遍使用金属阀门，金属阀门虽然经过多次结构及材料的改进，但受金属材料自身条件的限制，越来越不能适应高磨损、强腐蚀等恶劣工况的需要。主要体现在使用寿命短，泄露严重大大影响了系统运行的稳定性，金属阀门急需从材料、设计及制造工艺等方面的彻底革新，把它应用于加压湿法冶金工业阀门可能会解决金属阀门存在的问题。
采用高技术新型B4C/聚四氟乙烯复合材料制作阀门的密封部件和易损部件，可提高阀门产品的耐磨性、防腐性及密封性，大大延长阀门的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种B4C/聚四氟乙烯复合材料的制备方法，本发明在聚四氟乙烯生产过程中，加入1000-325目的超微粉B4C和/或40-200目的粗颗粒，加入量为原料总重量的0.5-60.0%，显著提高了聚四氟乙烯的耐高压酸浸腐蚀、耐磨。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种B4C/聚四氟乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：将四氟乙烯（PTFE）与B4C按比例混合并搅拌均匀，再将共混物分散于无水乙醇中，并加入适量的偶联剂，搅拌30min中后，真空干燥，直至溶剂完全挥发，然后将干燥后的混合物研磨，过筛，倒入模具中压缩成型，最后将压制成型的坯体进行常压烧结，之后随炉冷却至室温；
过程如下：
1）将干燥均匀混合的B4C和聚四氟乙烯粉末原料置于模具之内，在30-70MPa 的压力下，保压3-8分钟成型
2）其烧结流程包括4个阶段：快速升温(25℃~200℃，1.5℃/min)，缓慢升温(200℃~380℃，1.0℃/min)，保温(380℃，180min)，降温(380℃~300℃，1.0℃/min) ，烧结成型。
所述的一种B4C/聚四氟乙烯复合材料的制备方法，所述B4C按比例混合为加入1000-325目的超微粉B4C和/或40-200目的粗颗粒，加入量为原料总重量的0.5-60.0%。
本发明的优点与效果是：
本发明在聚四氟乙烯生产过程中，加入1000-325目的超微粉B4C和/或40-200目的粗颗粒，加入量为原料总重量的0.5-60.0%，显著提高了聚四氟乙烯的耐高压酸浸腐蚀、耐磨，本方法具有生产安全，产品的成本低廉等优点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
（一）方法如下：
首先将PTFE与1000-325目的B4C按比例（B4C的加入量为0.5-60.0%）混合并搅拌均匀，再将共混物分散于100mL无水乙醇中，并加入适量的偶联剂(甲基三甲氧基硅烷)，磁力搅拌30min中，再放入70℃的真空干燥箱中干燥，直至溶剂完全挥发。然后干燥后的混合物研磨，过筛，倒入模具中压缩成型，成型压力40-70Mpa，保压时间3-8min。最后将压制成型的试样进行常压烧结，之后随炉冷却。其烧结流程包括4个阶段：快速升温(25℃~200℃，1.5℃/min)，缓慢升温(200℃~380℃，1.0℃/min)，保温(380℃，180min)，降温(380℃~300℃，1.0℃/min)，烧结成型。
（二）检测结果
表1 B4C微粉加入量对聚四氟乙烯性能的影响
Figure DEST_PATH_IMAGE002
实施例2
（一）方法如下：
首先将PTFE与40-200目的B4C按比例（B4C的加入量为0.5-60.0%）混合并搅拌均匀，再将共混物分散于100mL无水乙醇中，并加入适量的偶联剂(甲基三甲氧基硅烷)，磁力搅拌30min中，再放入70℃的真空干燥箱中干燥，直至溶剂完全挥发。然后干燥后的混合物研磨，过筛，倒入模具中压缩成型，成型压力40-70Mpa，保压时间3-8min。最后将压制成型的试样进行常压烧结，之后随炉冷却。其烧结流程包括4个阶段：快速升温(25℃~200℃，1.5℃/min)，缓慢升温(200℃~380℃，1.0℃/min)，保温(380℃，180min)，降温(380℃~300℃，1.0℃/min)，烧结成型。
（二）检测结果
表2 B4C粗颗粒加入量对聚四氟乙烯性能的影响
Figure DEST_PATH_IMAGE004
实施例3
（一）方法如下：
首先将PTFE、40-200目B4C粗颗粒与1000-325目B4C微粉按比例（B4C的加入量为0.5-60.0%）混合并搅拌均匀，再将共混物分散于100mL无水乙醇中，并加入适量的偶联剂(甲基三甲氧基硅烷)，磁力搅拌30min中，再放入70℃的真空干燥箱中干燥，直至溶剂完全挥发。然后干燥后的混合物研磨，过筛，倒入模具中压缩成型，成型压力40-70Mpa，保压时间3-8min。最后将压制成型的试样进行常压烧结，之后随炉冷却。其烧结流程包括4个阶段：快速升温(25℃~200℃，1.5℃/min)，缓慢升温(200℃~380℃，1.0℃/min)，保温(380℃，180min)，降温(380℃~300℃，1.0℃/min)，烧结成型。
（二）检测结果
表3 B4C粗颗粒和微粉复合添加的加入量对聚四氟乙烯性能的影响
Figure DEST_PATH_IMAGE006
。

Claims (2)

1.一种B4C/聚四氟乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将聚四氟乙烯（PTFE）与B4C按比例混合并搅拌均匀，再将共混物分散于无水乙醇中，并加入适量的偶联剂，搅拌30min中后，真空干燥，直至溶剂完全挥发，然后将干燥后的混合物研磨，过筛，倒入模具中压缩成型，最后将压制成型的坯体进行常压烧结，之后随炉冷却至室温；
过程如下：
1）将干燥均匀混合的B4C和聚四氟乙烯粉末原料置于模具之内，在30-70MPa 的压力下，保压3-8分钟成型
2）其烧结流程包括4个阶段：快速升温(25℃~200℃，1.5℃/min)，缓慢升温(200℃~380℃，1.0℃/min)，保温(380℃，180min)，降温(380℃~300℃，1.0℃/min) ，烧结成型。
2.如权利要求1所述的一种B4C/聚四氟乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述B4C按比例混合为加入1000-325目的超微粉B4C和/或40-200目的粗颗粒，加入量为原料总重量的0.5-60.0%。
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CN1699464A (zh) * 2005-06-23 2005-11-23 上海交通大学 纳米Si3N4/聚四氟乙烯耐磨复合材料的制备方法
CN102942757A (zh) * 2012-11-05 2013-02-27 中国矿业大学 一种聚四氟乙烯复合摩擦材料及其制备方法
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Title
李冲: ""B4C/PTFE复合材料的制备及性能研究"", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库（硕士） 工程科技I辑》 *

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