CN112777963B

CN112777963B - 一种抗腐蚀碳化硅耐磨材料及其制备方法

Info

Publication number: CN112777963B
Application number: CN201911070004.6A
Authority: CN
Inventors: 袁根芳
Original assignee: Yixing Zhongdian Wear And Fire Resistant Technology Co ltd
Current assignee: Yixing Zhongdian Wear And Fire Resistant Technology Co ltd
Priority date: 2019-11-05
Filing date: 2019-11-05
Publication date: 2022-04-12
Anticipated expiration: 2039-11-05
Also published as: CN112777963A

Abstract

本发明公开了一种抗腐蚀碳化硅耐磨材料及其制备方法，该抗腐蚀碳化硅耐磨材料由如下重量份原料制成：碳化硅25‑30份、增强剂12‑15份、氧化锌3‑5.5份、酚醛树脂12‑15份、纳米石墨8‑10份、氧化铝3‑5份、分散剂6‑8份、去离子水40‑50份；本发明在制备过程中制备了一种增强剂，该增强剂中含有改性纳米活性炭，其表面含有大量的铜离子，铜离子易与氧气形成氧化铜，同时增强剂中含中间体F，中间体F属于芳香族聚酰胺，中间体F上含有烷基长链结构以及两个硝基，硝基为憎水基团，大大降低了中间体F的水溶性，使得抗腐蚀碳化硅耐磨材料在经水浸泡后也不会发生耐磨物质流失的现象，进一步保证了自身的耐磨性和抗腐蚀性。

Description

一种抗腐蚀碳化硅耐磨材料及其制备方法

技术领域

本发明属于碳化硅制备领域，具体涉及一种抗腐蚀碳化硅耐磨材料及其制备方法。

背景技术

碳化硅是用石英砂、石油焦、木屑等原料通过电阻炉高温冶炼而成，具有一定的耐腐蚀、耐高温、导热性能良好、抗冲击等特性，广泛用于功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料等领域，但为适用于一些特殊环境的使用，人们也对碳化硅材料进行相应的改性来进一步提升碳化硅材料自身特性，进而使碳化硅材料的应用领域更加广泛；

中国发明专利CN104498778A公开了一种高碳化硅含量铝基复合材料及其制备方法，该复合材料中各成分的质量百分数组成为：碳化硅40-60%，铝40-60%；该复合材料的制备方法：配料-混合粉的制备-碳化硅铝基复合材料的成型-真空热脱气、脱脂-微波结烧-热压变形，该发明制备的高碳化硅含量铝基复合材料相对密度较高、性能稳定、组织均匀度良好，但耐腐蚀性和耐磨性一般，在酸性和碱性条件下，材料会收到腐蚀导致性能下降，长时间使用材料磨损较严重，使用寿命不长，不利于市场推广。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗腐蚀碳化硅耐磨材料及其制备方法针对目前市场上常用的碳化硅材料的缺陷进行改进，本发明在制备抗腐蚀碳化硅耐磨材料时制备了一种增强剂，该增强剂中含有改性纳米活性炭，其表面含有大量的铜离子，铜离子易与氧气形成氧化铜，氧化铜目前是最耐腐蚀的材料，使得抗腐蚀碳化硅耐磨材料的耐腐蚀性大幅提高，同时增强剂中含中间体F，中间体F是一种类似于聚对苯甲酰胺的聚合物，属于芳香族聚酰胺，芳香族聚酰胺具有很好的耐磨性和耐腐蚀性，但易溶于水，中间体F上含有与烷基长链结构以及两个硝基，硝基为憎水基团，大大降低了中间体F的水溶性，使得抗腐蚀碳化硅耐磨材料在经水浸泡后也不会发生耐磨物质流失的现象，进一步保证了自身的耐磨性；

本发明要解决的技术问题：

1、目前市场上使用的抗腐蚀碳化硅耐磨材料的抗腐蚀性一般，在长期受到酸或碱的腐蚀下会造成材料变脆，使得材料易发生破损，大大影响了材料的使用寿命；

2、常用的抗腐蚀碳化硅耐磨材料在制备过程中会加入聚对苯甲酰胺，聚对苯甲酰胺属于芳香族聚酰胺，芳香族聚酰胺具有很好的耐磨性和耐腐蚀性，但芳香族聚酰胺的水溶性较大，易溶于水，在抗腐蚀碳化硅耐磨材料长时间户外使用时，大量的聚对苯甲酰胺脱离抗腐蚀碳化硅耐磨材料溶于雨水中，使得材料的耐磨性和耐腐蚀性大幅下降，严重影响抗腐蚀碳化硅耐磨材料的使用；

3、在抗腐蚀碳化硅耐磨材料在制备过程中需要对材料进行冷却干燥，传统的冷却干燥工艺，操作繁琐，效率较低，且干燥不彻底，严重影响抗腐蚀碳化硅耐磨材料的制备效率和使用情况。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种抗腐蚀碳化硅耐磨材料及其制备方法，该抗腐蚀碳化硅耐磨材料由如下重量份原料制成：碳化硅25-30份、增强剂12-15份、氧化锌3-5.5份、酚醛树脂12-15份、纳米石墨8-10份、氧化铝3-5份、分散剂6-8份、去离子水40-50份；

该抗腐蚀碳化硅耐磨材料由如下方法制成：

步骤S1：将纳米石墨和去离子水加入反应釜中，在转速为800-1000r/min的条件下，进行搅拌30-50min后，进行过滤，将过滤后的纳米石墨加入烘干箱内，在温度为100-110℃的条件下，进行烘干5-10min，得到烘干后的纳米石墨；

步骤S2：将步骤S1制得的纳米石墨、碳化硅、增强剂、氧化锌、氧化铝、分散剂、去离子水加入球磨机中，在转速为20-30r/min的条件下，进行球磨1-2h，制得混合料，将混合料加入烘干箱内，在温度为100-110℃的条件下，进行烘干5-10min，得到烘干后的混合料；

步骤S3：将酚醛树脂加入密炼机中，在转速为30-40r/min，温度为160-180℃的条件下，进行搅拌30-40min，至酚醛树脂完全熔融，将步骤S2制得的烘干后的混合料加入密炼机中，在转速为30-40r/min，温度为160-180℃的条件下，进行混炼1-2h，得到预混料；

步骤S4：将步骤S3制得的预混料加入锥形双螺杆挤出机中，在温度为160-180℃的条件下，进行挤出，将挤出后的预混料通过冷却进口加入冷却水槽，预混料沉淀在传送带第一段进行冷却，冷却后的预混料经传送带输送至传送带第三段，在包裹有毛刷的干燥滚筒的作用下进行初步除水，初步除水后的预混料通过干燥进口，进入干燥箱体散落在振荡筛板上，通过第一高压喷气口和第二高压喷气口进行二次除水，除水完毕后，在振荡筛板的振荡和重力的作用下，预混料移动至干燥出口，沿出口滑板滑出，制得抗腐蚀碳化硅耐磨材料。

进一步，步骤S1中所述的去离子水和步骤S2中所述的去离子水的用量比为1：3，分散剂所述的分散剂为十二烷基硫酸钠、聚丙烯酰胺、三聚磷酸钠中的一种或多种任意比例混合。

进一步，所述的增强剂包括如下重量份原料制成：纳米活性炭20-25份、去离子水50-60份、硝酸溶液30-35份、硝酸铜溶液60-70份、对氨基苯甲酸20-25份、液溴40-50份、溴化铁8-10份、乙醚40-50份、氢氧化钠溶液40-50、铜粉10.5-15份、正溴辛烷40-50份、氢化钠8-10份、二甲基亚砜8-10份、浓硫酸20-25份、吡啶15-20份、三苯基膦24-30份、六氯乙烷30-37.5份、甲醇8-10份；

该增强剂由如下方法制备：

A1：将纳米活性炭和一半去离子水加入反应釜中，在温度为60-80℃的条件下，进行水洗15-30min后，进行过滤，将过滤后的纳米活性炭放入烘箱，在温度为80-100℃的条件下，进行烘干5-15min后，将烘干后的纳米活性炭和硝酸溶液加入反应釜中，在温度为80-100℃的条件下，进行回流加热30-60min后，将回流加热后的纳米活性炭放入抽滤漏斗中，用另一半去离子水进行清洗抽滤5-8次，将抽滤后的纳米活性炭放入烘箱，在温度为100-110℃的条件下，进行烘干24-30h，制得处理后的纳米活性炭；

A2：将步骤A1制得的处理后的纳米活性炭和硝酸铜溶液加入反应釜中，在转速为200-500r/min的条件下，进行搅拌并使用超声波超声20-24h后，静置5-8h后，进行过滤，将过滤后的纳米活性炭放入鼓风干燥箱中，在100-120℃的条件下，进行干燥10-12h，将干燥后的活性炭纤维加入马弗炉中并通入氮气，在温度为280-320℃的条件下，进行焙烧3-4h，冷却至室温制得改性纳米活性炭；

A3：将对氨基苯甲酸、液溴、溴化铁加入反应釜中，在转速为500-800r/min，温度为25-30℃的条件下，进行反应10-15min后，进行过滤得到第一混合物，将第一混合物和乙醚加入反应釜中，在转速为800-1000r/min的条件下，进行搅拌10-15min后，进行过滤得到第一混合液，将第一混合液在温度为35-40℃的条件下，进行蒸馏15-20min，去除蒸馏物得到中间体A，将中间体A、氢氧化钠溶液、铜粉加入反应釜中，在压强为27-30MPa，温度为300-320℃的条件下，进行反应1-2h后，进行过滤得到第二混合物，将第二混合物和乙醚加入反应釜中在转速为800-1000r/min的条件下，进行搅拌10-15min后，进行过滤得到第二混合液，将第二混合液在温度为35-40℃的条件下，进行蒸馏15-20min，去除蒸馏物得到中间体B；

反应流程如下：

A4：将步骤A3制得中间体B、正溴辛烷、氢化钠、二甲基亚砜加入反应釜中，在温度为100-120℃的条件下，进行反应5-8h后，进行过滤得到第三混合物，将第三混合物和乙醚加入反应釜中在转速为800-1000r/min的条件下，进行搅拌10-15min后，进行过滤得到第三混合液，将第三混合液在温度为35-40℃的条件下，进行蒸馏15-20min，去除蒸馏物得到中间体C，将中间体C加入反应釜中，通入二氧化氮气体，在温度为200-220℃的条件下，进行反应2-3h，制得中间体D；

反应流程如下：

A5：将步骤A4制得的中间体D和浓硫酸加入反应釜中，在转速为500-800r/min的条件下，进行搅拌50-80min后，进行过滤去除多余液体，制得中间体E，将中间体E和吡啶加入反应釜中，在转速为800-1000r/min的条件下，进行搅拌10-15min后，加入三苯基膦继续搅拌，并在搅拌过程中滴加六氯乙烷，搅拌30-45min后，将甲醇加入搅拌釜中，在转速为800-1000r/min的条件下，进行搅拌10-15min后，进行过滤，将过滤后的固体颗粒用去离子水进行洗涤2-3次后，在温度为100-110℃的条件下，真空干燥10-12h，制得中间体F，将步骤A2制得的改性纳米活性炭和中间体F加入混料机中，进行混料，制得增强剂。

反应流程如下：

进一步，所述的硝酸溶液的浓度为14.4-15.2mol/L，硝酸铜溶液的浓度为0.5-1mol/L，氢氧化钠溶液的浓度为0.05-0.1mol/L，浓硫酸的浓度为16-18mol/L，步骤A1中所述的去离子水用量比为1:1，步骤A5中所述的去离子水用量与步骤A1中所述的去离子水用量比为1:1，步骤A3中所述的乙醚用量比为1：1，步骤A4中所述的乙醚用量与步骤A3中所述的乙醚用量比为1：2。

进一步，步骤S4中所述的冷却干燥装置冷却水槽、初干燥装置、干燥箱体，冷却水槽的上端设有水槽盖板，水槽盖板与冷却水槽相配合形成冷却进口和冷却出口，冷却水槽中安装有传送带，传送带的一端没入水中，传送带的另一端露出水面；

传送带露出水面的一端上设有干燥装置，干燥装置包括支架固定板和滚筒支架，支架固定板固定在传送带的两侧，支架固定板上开有若干固定板孔，滚筒支架上开有固定槽孔，固定板孔和固定槽孔相配合通过固定螺栓固定，滚筒支架的上端设有干燥滚筒，干燥滚筒与滚筒支架转动连接；

干燥箱体的两侧开有干燥进口和干燥出口，传送带和干燥进口相配合，干燥出口的下端设有出口滑板，干燥箱体的外部顶端设有第一鼓风机，干燥箱体的外部底端设有第二鼓风机，干燥箱体的外部一侧设有振荡器，干燥箱体的内部顶端设有若干第一高压喷气口，干燥箱体的内部底端设有若干第二高压喷气口，干燥箱体的内部还设有振荡筛板，振荡筛板与干燥出口相配合。

进一步，所述的干燥箱体的底部设有支撑柱，支撑柱的一端与干燥箱体的底部固定连接，支撑柱的另一端设有减振块，支撑柱的个数为四个，支撑柱均匀的分布在干燥箱体的底部。

进一步，所述的传送带包括三段，第一段水平安装没入冷却水槽1的水中，第二段为倾斜安装，第三段为水平安装露出水面，第二段与第一段所成夹角的大小为30度，水槽盖板的两端设有盖板壳，盖板壳的形状为扇形的柱状空心结构，冷却水槽、水槽盖板、盖板壳三者相配合形成冷却进口和冷却出口，传送带穿过冷却出口，干燥滚筒的表面包裹一层毛刷。

进一步，所述的干燥进口和干燥出口对立设置，振荡筛板与水平面所成夹角的度数为10度，振荡筛板的上端与传送带第三段相配合，振荡筛板的下端与干燥出口相配合，振荡器控制振荡筛板工作，出口滑板与水平面所成夹角的度数为10度，出口滑板的上表面为光滑面。

本发明的有益效果：

（1）本发明在制备一种抗腐蚀碳化硅耐磨材料时，制备了一种增强剂，该增强剂中含有改性纳米活性炭，通过用硝酸对纳米活性碳进行表面处理，使得纳米活性炭的微孔增大，进一步使用硝酸铜溶液进行浸渍，并使超声波进行超声使得铜离子均匀的分布在纳米活性炭上，纳米活性炭上的铜离子与空气中的氧气接触易形成氧化铜，氧化铜目前是最耐腐蚀的材料，使得抗腐蚀碳化硅耐磨材料的耐腐蚀性大幅提高，同时金属氧化物和纳米活性炭具有较好的耐磨性，进而提升了抗腐蚀碳化硅耐磨材料的耐磨性，增强剂中含中间体F，中间体F是一种类似于聚对苯甲酰胺的聚合物，属于芳香族聚酰胺，芳香族聚酰胺具有很好的耐磨性和耐腐蚀性，但易溶于水，中间体F上含有与烷基长链结构以及两个硝基，硝基为憎水基团，大大降低了中间体F的水溶性，使得抗腐蚀碳化硅耐磨材料在经水浸泡后也不会发生耐磨物质流失的现象，进一步保证了自身的耐磨性；

（2）本发明在制备一种抗腐蚀碳化硅耐磨材料时，使用了一种冷却干燥装置包括冷却水槽、初干燥装置、干燥箱体，冷却水槽的上端设有水槽盖板，水槽盖板的两端设有盖板壳，预混料在水的作用下预混料的温度迅速下降，部分水在温度的影响下转变为水蒸气，水蒸气上升至水槽盖板再次凝结成水滴，盖板壳在不影响加料和出料的同时防止了水蒸气溢出冷却水槽，降低了水的使用量，同时防止造成空气污染，冷却后的预混料经传送带输送至传送带第三段，在包裹有毛刷的干燥滚筒的作用下进行初步除水，将预混料表面的水分部分去除，通过固定螺栓固定滚筒支架，可以有效的根据预混料体积大小进行调节干燥滚筒的高度，操作便捷，初步除水后的预混料通过干燥进口，进入干燥箱体散落在振荡筛板上，振荡筛板在振荡过程中使得预混料表面水分散落，第一高压喷气口和第二高压喷气口喷出气体使得预混料上端面和下端面的水分完全去除，该冷却干燥装置使得材料冷却干燥工艺的效率提升，同时干燥效果好，不会有水分残留在物料表面，大大提升了制备抗腐蚀碳化硅耐磨材料的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明一种抗腐蚀碳化硅耐磨材料及其制备方法中冷却干燥装置的结构示意图；

图2为本发明一种抗腐蚀碳化硅耐磨材料及其制备方法中冷却干燥装置中冷却水槽的左视图；

图3为本发明一种抗腐蚀碳化硅耐磨材料及其制备方法中冷却干燥装置中冷却水槽的右视图；

图4为本发明一种抗腐蚀碳化硅耐磨材料及其制备方法中冷却干燥装置中初干燥装置的结构示意图；

图5为本发明一种抗腐蚀碳化硅耐磨材料及其制备方法中冷却干燥装置中支架固定板的结构示意图；

图6为本发明一种抗腐蚀碳化硅耐磨材料及其制备方法中冷却干燥装置中干燥筒体的结构示意图；

图7为本发明一种抗腐蚀碳化硅耐磨材料及其制备方法中冷却干燥装置中干燥筒体的右视图。

图中：1、冷却水槽；11、水槽盖板；111、盖板壳；112、冷却进口；113、冷却出口；12、传送带；2、初干燥装置；21、支架固定板；211、固定板孔；22、滚筒支架；221、固定槽孔；222、固定螺栓；23、干燥滚筒；3、干燥箱体；31、干燥进口；32、干燥出口；321、出口滑板；33、第一鼓风机；331、第一高压喷气口；34、第二鼓风机；341、第二高压喷气口；35、振荡筛板；36、振荡器；4、支撑柱；41、减振块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

实施例1

一种抗腐蚀碳化硅耐磨材料，由如下重量份原料制成：碳化硅25份、增强剂12份、氧化锌3份、酚醛树脂12份、纳米石墨8份、氧化铝3份、分散剂6份、去离子水40份；

步骤S1：将纳米石墨和去离子水加入反应釜中，在转速为800r/min的条件下，进行搅拌30min后，进行过滤，将过滤后的纳米石墨加入烘干箱内，在温度为100℃的条件下，进行烘干5min，得到烘干后的纳米石墨；

步骤S2：将步骤S1制得的纳米石墨、增强剂、氧化锌、氧化铝、三聚磷酸钠、去离子水加入球磨机中，在转速为20r/min的条件下，进行球磨1h，制得混合料，将混合料加入烘干箱内，在温度为100℃的条件下，进行烘干5min，得到烘干后的混合料；

步骤S3：将酚醛树脂加入密炼机中，在转速为30r/min，温度为160℃的条件下，进行搅拌30min，至酚醛树脂完全熔融，将步骤S2制得的烘干后的混合料加入密炼机中，在转速为30r/min，温度为160℃的条件下，进行混炼1h，得到预混料；

步骤S4：将步骤S3制得的预混料加入锥形双螺杆挤出机中，在温度为160℃的条件下，进行挤出，将挤出后的预混料加入冷却干燥装置中，进行冷却干燥，制得抗腐蚀碳化硅耐磨材料。

所述的增强剂由如下方法制备：

A1：将纳米活性炭和去离子水加入反应釜中，在温度为60℃的条件下，进行水洗15min后，进行过滤，将过滤后的纳米活性炭放入烘箱，在温度为80℃的条件下，进行烘干5min后，将烘干后的纳米活性炭和硝酸溶液加入反应釜中，在温度为80℃的条件下，进行回流加热30min后，将回流加热后的纳米活性炭放入抽滤漏斗中，用去离子水进行清洗抽滤5次，将抽滤后的纳米活性炭放入烘箱，在温度为100℃的条件下，进行烘干24h，制得处理后的纳米活性炭；

A2：将步骤A1制得的处理后的纳米活性炭和硝酸铜溶液加入反应釜中，在转速为200r/min的条件下，进行搅拌并使用超声波超声20h后，静置5h后，进行过滤，将过滤后的纳米活性炭放入鼓风干燥箱中，在100℃的条件下，进行干燥10h，将干燥后的活性炭纤维加入马弗炉中并通入氮气，在温度为280℃的条件下，进行焙烧3h，冷却至室温制得改性纳米活性炭；

A3：将对氨基苯甲酸、液溴、溴化铁加入反应釜中，在转速为500r/min，温度为25℃的条件下，进行反应10min后，进行过滤得到第一混合物，将第一混合物和乙醚加入反应釜中，在转速为800r/min的条件下，进行搅拌10min后，进行过滤得到第一混合液，将第一混合液在温度为35℃的条件下，进行蒸馏15min，去除蒸馏物得到中间体A，将中间体A、氢氧化钠溶液、铜粉加入反应釜中，在压强为27MPa，温度为300℃的条件下，进行反应1h后，进行过滤得到第二混合物，将第二混合物和乙醚加入反应釜中在转速为800r/min的条件下，进行搅拌10min后，进行过滤得到第二混合液，将第二混合液在温度为35℃的条件下，进行蒸馏15min，去除蒸馏物得到中间体B；

A4：将步骤A3制得中间体B、正溴辛烷、氢化钠、二甲基亚砜加入反应釜中，在温度为100℃的条件下，进行反应5h后，进行过滤得到第三混合物，将第三混合物和乙醚加入反应釜中在转速为800r/min的条件下，进行搅拌10min后，进行过滤得到第三混合液，将第三混合液在温度为35℃的条件下，进行蒸馏15min，去除蒸馏物得到中间体C，将中间体C加入反应釜中，通入二氧化氮气体，在温度为200℃的条件下，进行反应2h，制得中间体D；

A5：将步骤A4制得的中间体D和浓硫酸加入反应釜中，在转速为500r/min的条件下，进行搅拌50min后，进行过滤去除多余液体，制得中间体E，将中间体E和吡啶加入反应釜中，在转速为800r/min的条件下，进行搅拌10min后，加入三苯基膦继续搅拌，并在搅拌过程中滴加六氯乙烷，搅拌30min后，将甲醇加入搅拌釜中，在转速为800r/min的条件下，进行搅拌10min后，进行过滤，将过滤后的固体颗粒用去离子水进行洗涤2次后，在温度为100℃的条件下，真空干燥10h，制得中间体F，将步骤A2制得的改性纳米活性炭和中间体F加入混料机中，进行混料，制得增强剂。

实施例2

一种抗腐蚀碳化硅耐磨材料及其制备方法，该抗腐蚀碳化硅耐磨材料由如下重量份原料制成：碳化硅30份、增强剂15份、氧化锌5.5份、酚醛树脂15份、纳米石墨10份、氧化铝5份、分散剂8份、去离子水50份；

步骤S1：将纳米石墨和去离子水加入反应釜中，在转速为1000r/min的条件下，进行搅拌50min后，进行过滤，将过滤后的纳米石墨加入烘干箱内，在温度为110℃的条件下，进行烘干10min，得到烘干后的纳米石墨；

步骤S2：将步骤S1制得的纳米石墨、增强剂、氧化锌、氧化铝、三聚磷酸钠、去离子水加入球磨机中，在转速为30r/min的条件下，进行球磨2h，制得混合料，将混合料加入烘干箱内，在温度为110℃的条件下，进行烘干10min，得到烘干后的混合料；

步骤S3：将酚醛树脂加入密炼机中，在转速为40r/min，温度为180℃的条件下，进行搅拌40min，至酚醛树脂完全熔融，将步骤S2制得的烘干后的混合料加入密炼机中，在转速为40r/min，温度为180℃的条件下，进行混炼2h，得到预混料；

步骤S4：将步骤S3制得的预混料加入锥形双螺杆挤出机中，在温度为180℃的条件下，进行挤出，将挤出后的预混料加入冷却干燥装置中，进行冷却干燥，制得抗腐蚀碳化硅耐磨材料。

对比例1

本对比例与实施例1相比，使用活性炭粉末代替步骤S2中的增强剂，具体制备方法如下：

步骤S2：将步骤S1制得的纳米石墨、活性炭粉末、氧化锌、氧化铝、三聚磷酸钠、去离子水加入球磨机中，在转速为30r/min的条件下，进行球磨2h，制得混合料，将混合料加入烘干箱内，在温度为110℃的条件下，进行烘干10min，得到烘干后的混合料；

对比例2

本对比例与实施例1相比，使用聚对苯甲酰胺代替步骤S2中的增强剂，具体制备方法如下：

步骤S2：将步骤S1制得的纳米石墨、聚对苯甲酰胺、氧化锌、氧化铝、三聚磷酸钠、去离子水加入球磨机中，在转速为20r/min的条件下，进行球磨1h，制得混合料，将混合料加入烘干箱内，在温度为100℃的条件下，进行烘干5min，得到烘干后的混合料；

步骤S4：将步骤S3制得的预混料加入锥形双螺杆挤出机中，在温度为160℃的条件下，进行挤出，将挤出后的预混料加入冷却干燥装置中，进行冷却干燥，冷却干燥完成后，进行切粒制得抗腐蚀碳化硅耐磨材料。

对比例3

本对比例为市场上常见的抗腐蚀碳化硅耐磨材料。

对实施例1-2和对比例1-3制备的抗腐蚀碳化硅耐磨材料进行性能检测，检测结果如下表1所示；

抗腐蚀性：抗酸性：将实施例1-2和对比例1-3制备的抗腐蚀碳化硅耐磨材料制成边长60mm厚度1mm的正方形试样，称取并记录式样重量，将式样在温度为30℃的条件下，分别放入18mol/L的浓硫酸中浸泡24h和48h，取出式样进行烘干后，进行称量记录式样重量，计算式样腐蚀比；

抗酸性：抗碱性：将实施例1-2和对比例1-3制备的抗腐蚀碳化硅耐磨材料制成边长60mm厚度1mm的正方形试样，称取并记录式样重量，将式样在温度为30℃的条件下，分别放入0.1mol/L的氢氧化钠溶液中浸泡24h和48h，取出式样进行烘干后，进行称量记录式样重量，计算式样腐蚀比。

耐磨性：将实施例1-2和对比例1-3制备的抗腐蚀碳化硅耐磨材料制成长10cm、宽10cm、厚3mm的试样，将试样分别放置在Taber磨耗机的转盘上，使用500g的砂轮压在测试试样上，转盘以60r/min进行旋转，至达到2500转或试样磨通，结束测试，称量磨损掉落的试样碎片质量。

浸泡后的耐磨性：将实施例1-2和对比例1-3制备的抗腐蚀碳化硅耐磨材料制成长10cm、宽10cm、厚3mm的试样，将试样分别放置在去离子水中浸泡24h后，将试样分别放置在Taber磨耗机的转盘上，使用500g的砂轮压在测试试样上，转盘以60r/min进行旋转，至达到2500转或试样磨通，结束测试，称量磨损掉落的试样碎片质量。

表1

由上表1可以看出实施例1-2制备的抗腐蚀碳化硅耐磨材料的耐腐蚀性远远高于对比例1-3，实施例1-2制备的抗腐蚀碳化硅耐磨材料的耐磨性高于对比例1-3，实施例1-2制备的抗腐蚀碳化硅耐磨材料在水中浸泡后的耐磨性高于对比例1-3，增强剂中含有改性纳米活性炭，通过用硝酸对纳米活性碳进行表面处理，使得纳米活性炭的微孔增大，进一步使用硝酸铜溶液进行浸渍，并使超声波进行超声使得铜离子均匀的分布在纳米活性炭上，纳米活性炭上的铜离子与空气中的氧气接触易形成氧化铜，氧化铜目前是最耐腐蚀的材料，使得抗腐蚀碳化硅耐磨材料的耐腐蚀性大幅提高，同时金属氧化物和纳米活性炭具有较好的耐磨性，进而提升了抗腐蚀碳化硅耐磨材料的耐磨性，增强剂中含中间体F，中间体F是一种类似于聚对苯甲酰胺的聚合物，属于芳香族聚酰胺，芳香族聚酰胺具有很好的耐磨性和耐腐蚀性，但易溶于水，中间体F上含有与烷基长链结构以及两个硝基，硝基为憎水基团，大大降低了中间体F的水溶性，使得抗腐蚀碳化硅耐磨材料在经水浸泡后也不会发生耐磨物质流失的现象，进一步保证了自身的耐磨性；所以本发明制备的一种抗腐蚀碳化硅耐磨材料具有很好的耐磨性和耐腐蚀性。

请参阅图1-7所示，上述实施例中使用的冷却干燥装置包括冷却水槽1、初干燥装置2、干燥箱体3，冷却水槽1的上端设有水槽盖板11，水槽盖板11与冷却水槽1相配合形成冷却进口112和冷却出口113，冷却水槽1中安装有传送带12，传送带12的一端没入水中，传送带12的另一端露出水面；

传送带12露出水面的一端上设有初干燥装置2，初干燥装置2包括支架固定板21和滚筒支架22，支架固定板21固定在传送带12的两侧，支架固定板21上开有若干固定板孔211，滚筒支架22上开有固定槽孔221，固定板孔211和固定槽孔221相配合通过固定螺栓222固定，滚筒支架22的上端设有干燥滚筒23，干燥滚筒23与滚筒支架22转动连接；

干燥箱体3的两侧开有干燥进口31和干燥出口32，传送带12和干燥进口31相配合，干燥出口32的下端设有出口滑板321，干燥箱体3的外部顶端设有第一鼓风机33，干燥箱体3的外部底端设有第二鼓风机34，干燥箱体3的外部一侧设有振荡器36，干燥箱体3的内部顶端设有若干第一高压喷气口331，干燥箱体3的内部底端设有若干第二高压喷气口341，干燥箱体3的内部还设有振荡筛板35，振荡筛板35与干燥出口32相配合。

干燥箱体3的底部设有支撑柱4，支撑柱4的一端与干燥箱体3的底部固定连接，支撑柱4的另一端设有减振块41，支撑柱4的个数为四个，支撑柱4均匀的分布在干燥箱体3的底部。

传送带12包括三段，第一段水平安装没入冷却水槽1的水中，第二段为倾斜安装，第三段为水平安装露出水面，第二段与第一段所成夹角的大小为30度，水槽盖板11的两端设有盖板壳111，盖板壳111的正视图形状为扇形的柱状空心结构，冷却水槽1、水槽盖板11、盖板壳111三者相配合形成冷却进口112和冷却出口113，传送带12穿过冷却出口113，干燥滚筒23的表面包裹一层毛刷。

干燥进口31和干燥出口32对立设置，振荡筛板35与水平面所成夹角的度数为10度，振荡筛板35的上端与传送带12第三段相配合，振荡筛板35的下端与干燥出口32相配合，振荡器36控制振荡筛板35工作，出口滑板321与水平面所成夹角的度数为10度，出口滑板321的上表面为光滑面。

工作原理：调节干燥滚筒23与传送带12的间距至合适位置，使用固定螺栓222固定滚筒支架22，打开传送带12、第一鼓风机33、第二鼓风机34、振荡器36使得冷却干燥装置正常工作，将挤出后的预混料通过冷却进口112加入冷却水槽1，预混料沉淀在传送带12第一段，在水的作用下预混料的温度迅速下降，部分水在温度的影响下转变为水蒸气，水蒸气上升至水槽盖板11再次凝结成水滴，盖板壳111在不影响加料和出料的同时防止了水蒸气溢出冷却水槽1，降低了水的使用量，同时防止造成空气污染，冷却后的预混料经传送带12输送至传送带12第三段，在包裹有毛刷的干燥滚筒23的作用下进行初步除水，将预混料表面的水分部分去除，通过固定螺栓222固定滚筒支架22，可以有效的根据预混料体积大小进行调节干燥滚筒23的高度，操作便捷，初步除水后的预混料通过干燥进口31，进入干燥箱体3散落在振荡筛板35上，振荡筛板35在振荡过程中使得预混料表面水分散落，第一高压喷气口331和第二高压喷气口341喷出气体使得预混料上端面和下端面的水分完全去除，在振荡筛板35的振荡和重力的作用下，预混料移动至干燥出口32，沿出口滑板321滑出，收集抗腐蚀碳化硅耐磨材料。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种抗腐蚀碳化硅耐磨材料，其特征在于：由如下重量份原料制成：碳化硅25-30份、增强剂12-15份、氧化锌3-5.5份、酚醛树脂12-15份、纳米石墨8-10份、氧化铝3-5份、分散剂6-8份、去离子水40-50份；

该抗腐蚀碳化硅耐磨材料由如下方法制成：

步骤S4：将步骤S3制得的预混料加入锥形双螺杆挤出机中，在温度为160-180℃的条件下，进行挤出，将挤出后的预混料加入冷却干燥装置中，进行冷却干燥，制得抗腐蚀碳化硅耐磨材料;

所述步骤S1中所述的去离子水和步骤S2中所述的去离子水的用量比为1：3，所述的分散剂为十二烷基硫酸钠、聚丙烯酰胺、三聚磷酸钠中的一种或多种任意比例混合;

所述的增强剂包括如下重量份原料：纳米活性炭20-25份、去离子水50-60份、硝酸溶液30-35份、硝酸铜溶液60-70份、对氨基苯甲酸20-25份、液溴40-50份、溴化铁8-10份、乙醚40-50份、氢氧化钠溶液40-50、铜粉10.5-15份、正溴辛烷40-50份、氢化钠8-10份、二甲基亚砜8-10份、浓硫酸20-25份、吡啶15-20份、三苯基膦24-30份、六氯乙烷30-37.5份、甲醇8-10份；

该增强剂由如下方法制备：

A1：将纳米活性炭和去离子水加入反应釜中，在温度为60-80℃的条件下，进行水洗15-30min后，进行过滤，将过滤后的纳米活性炭放入烘箱，在温度为80-100℃的条件下，进行烘干5-15min后，将烘干后的纳米活性炭和硝酸溶液加入反应釜中，在温度为80-100℃的条件下，进行回流加热30-60min后，将回流加热后的纳米活性炭放入抽滤漏斗中，用去离子水进行清洗抽滤5-8次，将抽滤后的纳米活性炭放入烘箱，在温度为100-110℃的条件下，进行烘干24-30h，制得处理后的纳米活性炭；

2.根据权利要求1所述的一种抗腐蚀碳化硅耐磨材料，其特征在于：所述的硝酸溶液的浓度为14.4-15.2mol/L，硝酸铜溶液的浓度为0.5-1mol/L，氢氧化钠溶液的浓度为0.05-0.1mol/L，浓硫酸的浓度为16-18mol/L，步骤A1中所述的去离子水用量比为1:1，步骤A5中所述的去离子水用量与步骤A1中所述的去离子水用量比为1:1，步骤A3中所述的乙醚用量比为1：1，步骤A4中所述的乙醚用量与步骤A3中所述的乙醚用量比为1：2。

3.根据权利要求1所述的一种抗腐蚀碳化硅耐磨材料，其特征在于：步骤S4中所述的冷却干燥装置包括冷却水槽（1）、初干燥装置（2）、干燥箱体（3），冷却水槽（1）的上端设有水槽盖板（11），水槽盖板（11）与冷却水槽（1）相配合形成冷却进口（112）和冷却出口（113），冷却水槽（1）中安装有传送带（12），传送带（12）的一端没入水中，传送带（12）的另一端露出水面；

传送带（12）露出水面的一端上设有初干燥装置（2），初干燥装置（2）包括支架固定板（21）和滚筒支架（22），支架固定板（21）固定在传送带（12）的两侧，支架固定板（21）上开有若干固定板孔（211），滚筒支架（22）上开有固定槽孔（221），固定板孔（211）和固定槽孔（221）相配合通过固定螺栓（222）固定，滚筒支架（22）的上端设有干燥滚筒（23），干燥滚筒（23）与滚筒支架（22）转动连接；

干燥箱体（3）的两侧开有干燥进口（31）和干燥出口（32），传送带（12）和干燥进口（31）相配合，干燥出口（32）的下端设有出口滑板（321），干燥箱体（3）的外部顶端设有第一鼓风机（33），干燥箱体（3）的外部底端设有第二鼓风机（34），干燥箱体（3）的外部一侧设有振荡器（36），干燥箱体（3）的内部顶端设有若干第一高压喷气口（331），干燥箱体（3）的内部底端设有若干第二高压喷气口（341），干燥箱体（3）的内部还设有振荡筛板（35），振荡筛板（35）与干燥出口（32）相配合。

4.根据权利要求3所述的一种抗腐蚀碳化硅耐磨材料，其特征在于：所述的干燥箱体（3）的底部设有支撑柱（4），支撑柱（4）的一端与干燥箱体（3）的底部固定连接，支撑柱（4）的另一端设有减振块（41），支撑柱（4）的个数为四个，支撑柱（4）均匀的分布在干燥箱体（3）的底部。

5.根据权利要求3所述的一种抗腐蚀碳化硅耐磨材料，其特征在于：所述的传送带（12）包括三段，第一段水平安装没入冷却水槽（1）的水中，第二段为倾斜安装，第三段为水平安装露出水面，第二段与第一段所成夹角的大小为30度，水槽盖板（11）的两端设有盖板壳（111），盖板壳（111）的形状为扇形的柱状空心结构，冷却水槽（1）、水槽盖板（11）、盖板壳（111）三者相配合形成冷却进口（112）和冷却出口（113），传送带（12）穿过冷却出口（113），干燥滚筒（23）的表面包裹一层毛刷。

6.根据权利要求3所述的一种抗腐蚀碳化硅耐磨材料，其特征在于：所述的干燥进口（31）和干燥出口（32）对立设置，振荡筛板（35）与水平面所成夹角的度数为10度，振荡筛板（35）的上端与传送带（12）第三段相配合，振荡筛板（35）的下端与干燥出口（32）相配合，振荡器（36）控制振荡筛板（35）工作，出口滑板（321）与水平面所成夹角的度数为10度，出口滑板（321）的上表面为光滑面。

7.一种适用于权利要求1的抗腐蚀碳化硅耐磨材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤S4：将步骤S3制得的预混料加入锥形双螺杆挤出机中，在温度为160-180℃的条件下，进行挤出，将挤出后的预混料通过冷却进口（112）加入冷却水槽（1），预混料沉淀在传送带（12）第一段进行冷却，冷却后的预混料经传送带（12）输送至传送带（12）第三段，在包裹有毛刷的干燥滚筒（23）的作用下进行初步除水，初步除水后的预混料通过干燥进口（31），进入干燥箱体（3）散落在振荡筛板（35）上，通过第一高压喷气口（331）和第二高压喷气口（341）进行二次除水，除水完毕后，在振荡筛板（35）的振荡和重力的作用下，预混料移动至干燥出口（32），沿出口滑板（321）滑出，制得抗腐蚀碳化硅耐磨材料。