CN1405225A - 一种聚合物基碳化硅颗粒增强复合材料及生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种聚合物基碳化硅颗粒增强复合材料及生产方法,本发明要解决的技术问题是,克服上述材料综合性能差的问题,提供一种既耐腐蚀、又抗磨损、且抗冲击性能好的复合材料及生产方法,本发明由60~96%的超高相对分子质量聚乙烯、4~40%的碳化硅、0.04~0.06%的偶联剂、0.01~0.02%的脱模剂配制而成,上述含量均为重量百分比,生产方法是,将上述材料按比例混合均匀,将混合均匀的原料分别装入成型模具中捣实,将成型模具及原料放在10~30MPa压力下,保压5~10分钟,将原料中的气体排除干净,在3~5MPa压力下,加热至180~200℃,使物料全部处于熔融状态,在20~30MPa压力下,自然降温,冷却至室温,即可开模取出制件。
Description
技术领域
本发明属于耐腐抗磨材料生产领域,特别涉及一种聚合物基碳化硅颗粒增强复合材料及生产方法。
背景技术
目前,工程上使用的耐腐蚀抗磨损材料主要有三大类。一是不锈钢,二是高分子材料,三是工程陶瓷材料。不锈钢具有优良的耐腐蚀性能,其加工的工艺性也很好,但不锈钢的抗磨损性能较差,在使用的过程中磨损很快,不适合于在磨损大的场合使用。高分子材料具有良好的韧性和自润滑性,抗冲击性能好,加工的工艺性也比较好,但高分子材料的耐磨损性能还不够理想,也不适合于在磨损大的场合使用。工程陶瓷材料具有很高的硬度,耐磨损性能好,但工程陶瓷材料的脆性大,在使用中容易破碎,而且,工程陶瓷材料要经过高温烧结工艺来成型,制作的工艺比较复杂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是,克服上述材料综合性能差的问题,提供一种既耐腐蚀、又抗磨损、且抗冲击性能好的聚合物基碳化硅颗粒增强复合材料及生产方法。
本发明的聚合物基碳化硅颗粒增强复合材料是按照下述配方制成的:
超高相对分子质量聚乙烯 60~96%
碳化硅 4~40%
偶联剂 0.04~0.06%
脱模剂 0.01~0.02%上述含量均为重量百分比。
上述复合材料的生产方法是:
1、将超高相对分子质量聚乙烯、碳化硅、偶联剂及脱模剂按比例加入到混料装置中,充分搅拌,将原料混合均匀;
2、将混合均匀的原料分别装入成型模具中,并装满捣实;
3、将成型模具及原料放在10~30MPa压力下,保压5~10分钟,将混入原料中的气体排除干净;
4、在3~5MPa压力下,加热至180~200℃,使物料透热,全部处于熔融状态;
5、在20~30MPa压力下,自然降温,冷却至室温,即可开模取出制件。
本发明采用超高相对分子质量聚乙烯作为复合材料的聚合物基体,并在其中加入耐腐蚀、抗磨损性能好的碳化硅,使本发明的复合材料既具有优良的抗冲击性能,又具有良好的耐腐蚀及抗磨损性能,其综合技术性能有了很大的提高,本发明复合材料的洛氏硬度为40~50HRC,冲击强度为80~120KJ/m2,在常温下,无机盐水溶液、稀酸及碱对其无腐蚀,适合于在冶金、化工等行业在常温下作为防腐耐磨材料使用。
具体实施方式
实施例1:
1.1、取超高相对分子质量聚乙烯UHMWPE 60kg、碳化硅SiC 39.94kg、偶联剂TETD 0.04kg、脱模剂聚乙烯醇0.02kg加入到混料装置中,充分搅拌,将原料混合均匀;
1.2、将混合均匀的原料分别装入成型模具中,并装满捣实;
1.3、将成型模具及原料放在10MPa压力下,保压10分钟,将混入原料中的气体排除干净;
1.4、在5MPa压力下,加热至180℃,使物料透热,全部处于熔融状态;
1.5、在30MPa压力下,自然降温,冷却至室温,即可开模取出制件。
实施例2:
2.1、取超高相对分子质量聚乙烯UHMWPE 75kg、碳化硅SiC 24.94kg、偶联剂TETD 0.05kg、脱模剂聚乙烯醇0.01kg加入到混料装置中,充分搅拌,将原料混合均匀;
2.2、将混合均匀的原料分别装入成型模具中,并装满捣实;
2.3、将成型模具及原料放在30MPa压力下,保压5分钟,将混入原料中的气体排除干净;
2.4、在3.5MPa压力下,加热至200℃,使物料透热,全部处于熔融状态;
2.5、在25MPa压力下,自然降温,冷却至室温,即可开模取出制件。
实施例3:
3.1、取超高相对分子质量聚乙烯UHMWPE 95.925kg、碳化硅SiC 4kg、偶联剂TETD 0.06kg、脱模剂聚乙烯醇 0.015kg加入到混料装置中,充分搅拌,将原料混合均匀;
3.2、将混合均匀的原料分别装入成型模具中,并装满捣实;
3.3、将成型模具及原料放在20MPa压力下,保压8分钟,将混入原料中的气体排除干净;
3.4、在3MPa压力下,加热至190℃,使物料透热,全部处于熔融状态;
3.5、在20MPa压力下,自然降温,冷却至室温,即可开模取出制件。
实施例4:
4.1、取超高相对分子质量聚乙烯UHMWPE 84.93kg、碳化硅SiC 15kg、偶联剂TETD 0.05kg、脱模剂聚乙烯醇0.02kg加入到混料装置中,充分搅拌,将原料混合均匀;
4.2、将混合均匀的原料分别装入成型模具中,并装满捣实;
4.3、将成型模具及原料放在15MPa压力下,保压8分钟,将混入原料中的气体排除干净;
4.4、在4MPa压力下,加热至180℃,使物料透热,全部处于熔融状态;
4.5、在25MPa压力下,自然降温,冷却至室温,即可开模取出制件。
Claims (2)
1、一种聚合物基碳化硅颗粒增强复合材料及生产方法,其特征在于,它是按照下述配方制成的:
超高相对分子质量聚乙烯 60~96%
碳化硅 4~40%
偶联剂 0.04~0.06%
脱模剂 0.01~0.02%上述含量均为重量百分比。
2、一种聚合物基碳化硅颗粒增强复合材料的生产方法,其特征在于:
2.1、将超高相对分子质量聚乙烯、碳化硅、偶联剂及脱模剂按比例加入到混料装置中,充分搅拌,将原料混合均匀;
2.2、将混合均匀的原料分别装入成型模具中,并装满捣实;
2.3、将成型模具及原料放在10~30MPa压力下,保压5~10分钟,将混入原料中的气体排除干净;
2.4、在3~5MPa压力下,加热至180~200℃,使物料透热,全部处于熔融状态;
2.5、在20~30MPa压力下,自然降温,冷却至室温,即可开模取出制件。
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