CN1458119A - 抽油泵多元系氧化锆增韧陶瓷柱塞的制备方法 - Google Patents
抽油泵多元系氧化锆增韧陶瓷柱塞的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1458119A CN1458119A CN 03124087 CN03124087A CN1458119A CN 1458119 A CN1458119 A CN 1458119A CN 03124087 CN03124087 CN 03124087 CN 03124087 A CN03124087 A CN 03124087A CN 1458119 A CN1458119 A CN 1458119A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- powder
- plunger
- preparation
- polynary
- steel core
- 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
Images
Abstract
本发明公开了一种抽油泵多元系氧化锆增韧陶瓷柱塞的制备方法，属于工程陶瓷材料的制备技术。所述的柱塞是在钢芯外配置多元系氧化锆增韧陶瓷套构成。其制备方法包括陶瓷料浆的配制、喷雾造粒、粉料预处理和成型烧结过程，其特征在于，以共沉淀法合成的ZrO2(Y2O3)粉体为基材，加入氧化铝粉末、聚丙烯酸铵分散剂和聚乙烯醇粘合剂，制成料浆，料浆在一定温度和压力条件下喷雾造粒，造粒粉体经预处理和加湿，填充在钢芯与模具环形间隙中，由等静压成型之后，一次烧结而成。本发明的优点在于其工艺过程简单，所制备的柱塞直径可达83mm，长度达1200mm，柱塞的使用寿命可达4－6个月，使用寿命是现有合金柱塞的3－4倍。
Description
技术领域
本发明涉及一种抽油泵多元系氧化锆增韧陶瓷柱塞的制备方法，属于工程陶瓷材料的制备技术。
背景技术
现有涉及抽油泵用的陶瓷柱塞专利主要包括陶瓷涂层和陶瓷柱塞套的专利：如日本专利JP10122157A；其相关技术是：采用等离子喷涂在钢芯上喷涂陶瓷层的技术；陶瓷层材料主要包括氧化铝、氧化锆、增韧氧化铝、增韧氧化锆、三氧化二铬等。日本专利JP60222571A和美国专利6069103分别介绍了陶瓷柱塞套的制备方法。专利6069103所制备的陶瓷柱塞是用于输送温度在100℃以上的液体，其制备特点：以ZrO2为原料，Y2O3含量为3.8～4.4mol％，用喷雾造粒技术制备粒径为50～150μm的粉体，粉体经40MPa干压后，再经200MPa等静压，压制坯体在室温～600℃排胶，然后进行二次烧结，最终产品密度为理论密度的99.9％。同样，日本专利JP60222571A也是以氧化锆为材料，采用干压，等静压成型，坯体经排胶后进行二次烧结，柱塞的钢芯与陶瓷套间用粘合剂或水泥联接固定。采用上述陶瓷材料和成型技术所制备的柱塞多为短型号柱塞，柱塞长度在100-300mm。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抽油泵多元系氧化锆增韧陶瓷柱塞的制备方法。以此方法制备的长型号的抽油泵陶瓷柱塞使用寿命长，可达4-6个月。
本发明是通过下述技术方案加以实现的。在钢芯外配置多元系氧化锆增韧陶瓷套构成的抽油泵柱塞，该抽油泵多元系氧化锆增韧陶瓷柱塞制备方法，包括陶瓷料浆的配制、喷雾造粒、粉料预处理和成型烧结过程，其特征在于以共沉淀法合成的粒度为0.5μm-1.0μm和Y2O3含量为4.3-6.02wt％的ZrO2(Y2O3)粉体为基材，添加4-15wt％，粒径为0.5-2μm的氧化铝粉末，并加入0.6-1.2wt％的聚丙烯酸铵分散剂和0.5-1.0wt％的聚乙烯醇粘合剂；制成固相含量为55-70％的料浆。料浆在370-390℃，压力为(8-10)×104Pa条件下喷雾制成粒径为10-30μm的粉体。粉体在室温～500℃处理，处理5-6小时，加湿备用，将加湿的粉体填充在钢芯与模具环形间隙中，在170-220MPa等静压成型，之后于1450-1550℃，保温2-4小时烧成。
本发明的优点在于其工艺过程简单，所制备的柱塞直径可达83mm，长度达1200mm，柱塞的使用寿命可达4-6个月，使用寿命是现有合金柱塞的3-4倍。
附图说明
图1为本发明喷雾造粒制备的多元系氧化锆增韧陶瓷粉体的电镜照片
具体实施方式
实施例1：
称取含5.15wt％Y2O3的超细氧化锆40kg，超细氧化铝3.2kg，加入320g聚乙烯醇粘结剂(PVA)、2590ml聚丙烯酸铵分散剂(PAA)及22kg蒸馏水。将混合料置入搅拌磨中混磨8小时，料浆在380℃，压力为8×104Pa条件下喷雾造粒，造粒粉粒径为10-20μm。粉末在热处理炉中于450℃处理，总处理时间为7.5小时，冷却后加湿4小时，将加湿粉末装入模具中，模具钢芯轴直径为52mm，长650mm，乳胶套直径为90mm，长680mm，在湿式等静压机中，在170MPa压力下等静压成型。将成型坯体卧躺在承烧板的V型槽中，并埋入空心α-Al2O3球中。在高温烧结炉中于1530℃，保温2.5小时烧结，总烧成时间为15.5小时。通过磨外圆和抛光使陶瓷柱塞长为450±0.1mm，外径为57±0.02mm。实施例2：
称取含5.15wt％Y2O3的超细氧化锆30kg，超细氧化铝3.6kg，加入190g聚乙烯醇粘结剂(PVA)、1780ml聚丙烯酸铵分散剂(PAA)及20kg蒸馏水。将混合料置入搅拌磨中混磨8小时，料浆在390℃，压力为10×104Pa条件下喷雾造粒成粒径为20-30μm的粉末。粉末在热处理炉中于450℃处理，总处理时间为6小时。粉末加湿6小时后装入模具中，模具钢芯轴直径为75mm，长1200mm，乳胶套直径为101mm，长1240mm。在湿式等静压机中，在200MPa压力下等静压成型。将成型坯体卧躺在承烧板的V型槽中，并埋入空心α-Al2O3球中。在高温烧结炉中于1550℃，保温3小时烧结，总烧成时间为26.5小时。通过磨外圆和抛光使陶瓷柱塞长为900±0.1mm，外径为83±0.02mm。
采用上述实施例1和例2所制备的柱塞，应用于稠油热采蒸汽驱开采工艺技术，柱塞的使用工况为：泵压14-17MPa，冲次40-60次/分，酸性，泥浆含沙量0.6％，温升约300℃。必须长期连续工作在耐腐蚀、耐磨损和高温环境下。为了适应蒸汽驱开采工艺，现在普遍使用的在钢基质上堆焊Ni60(或9铬18钼及其它合金)合金及外包WC涂层的柱塞，但在使用中表面出现剥落，卡泵、漏失严重，一般使用寿命为40天左右。因每次停机检修费用需十几万，致使蒸汽驱开采工艺无法在油田普遍推广和应用，而本发明柱塞在同样工况下使用120-150天，没有发现明显的使用问题。
Claims (1)
1.一种抽油泵多元系氧化锆增韧陶瓷柱塞的制备方法，所述的柱塞是在钢芯外配置多元系氧化锆增韧陶瓷套构成，其制备方法包括陶瓷料浆的配制、喷雾造粒、粉料预处理和成型烧结过程，其特征在于：以共沉淀法合成的粒度为0.5μm-1.0μm和Y2O3含量为4.3-6.02wt％的ZrO2(Y2O3)粉体为基材，添加4-15wt％，粒径为0.5-2μm的氧化铝粉末，并加入0.6-1.2wt％的聚丙烯酸铵分散剂和0.5-1.0wt％的聚乙烯醇粘合剂；制成固相含量为55-70％的料浆，料浆在370-390℃，压力为(8-10)×104Pa条件下喷雾制成粒径为10-30μm的粉体。粉体在室温～500℃处理，处理5-6小时，加湿备用，将加湿的粉体填充在钢芯与模具环形间隙中，在170-220MPa等静压成型，之后于1450-1550℃，保温2-4小时烧成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB031240879A CN1176046C (zh) | 2003-04-30 | 2003-04-30 | 抽油泵多元系氧化锆增韧陶瓷柱塞的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB031240879A CN1176046C (zh) | 2003-04-30 | 2003-04-30 | 抽油泵多元系氧化锆增韧陶瓷柱塞的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1458119A true CN1458119A (zh) | 2003-11-26 |
| CN1176046C CN1176046C (zh) | 2004-11-17 |
Family
ID=29430358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB031240879A Expired - Fee Related CN1176046C (zh) | 2003-04-30 | 2003-04-30 | 抽油泵多元系氧化锆增韧陶瓷柱塞的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1176046C (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1921212B (zh) * | 2006-07-20 | 2010-12-01 | 深圳振华富电子有限公司 | 一种叠层介质滤波器 |
| CN102060530A (zh) * | 2010-11-16 | 2011-05-18 | 上海材料研究所 | 一种致密氧化锆陶瓷柱塞的制备方法 |
| CN102214488A (zh) * | 2011-05-31 | 2011-10-12 | 航天材料及工艺研究所 | 一种含碳化硼石墨吸收球及制备工艺 |
| CN102351531A (zh) * | 2011-06-24 | 2012-02-15 | 深圳市京南瓷业有限公司 | 氧化锆陶瓷柱塞及其制作方法 |
| CN105753455A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-07-13 | 青岛斯威尔陶瓷科技有限公司 | 一种氧化铝陶瓷柱塞的制备方法 |
| CN107445615A (zh) * | 2017-08-25 | 2017-12-08 | 深圳市商德先进陶瓷股份有限公司 | 氧化锆陶瓷及其制备方法、陶瓷柱塞和柱塞泵 |
| CN109728299A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-05-07 | 湖南高瑞电源材料有限公司 | 一种电池用浆料的制备方法及电池用浆料 |
| CN114014652A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-02-08 | 长裕控股集团有限公司 | 低温烧结氧化锆陶瓷及其制备工艺 |
-
2003
- 2003-04-30 CN CNB031240879A patent/CN1176046C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1921212B (zh) * | 2006-07-20 | 2010-12-01 | 深圳振华富电子有限公司 | 一种叠层介质滤波器 |
| CN102060530A (zh) * | 2010-11-16 | 2011-05-18 | 上海材料研究所 | 一种致密氧化锆陶瓷柱塞的制备方法 |
| CN102060530B (zh) * | 2010-11-16 | 2013-04-03 | 上海材料研究所 | 一种致密氧化锆陶瓷柱塞的制备方法 |
| CN102214488A (zh) * | 2011-05-31 | 2011-10-12 | 航天材料及工艺研究所 | 一种含碳化硼石墨吸收球及制备工艺 |
| CN102351531A (zh) * | 2011-06-24 | 2012-02-15 | 深圳市京南瓷业有限公司 | 氧化锆陶瓷柱塞及其制作方法 |
| CN105753455A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-07-13 | 青岛斯威尔陶瓷科技有限公司 | 一种氧化铝陶瓷柱塞的制备方法 |
| CN105753455B (zh) * | 2016-01-27 | 2018-06-05 | 青岛泰威尔科技有限公司 | 一种氧化铝陶瓷柱塞的制备方法 |
| CN107445615A (zh) * | 2017-08-25 | 2017-12-08 | 深圳市商德先进陶瓷股份有限公司 | 氧化锆陶瓷及其制备方法、陶瓷柱塞和柱塞泵 |
| CN107445615B (zh) * | 2017-08-25 | 2020-01-31 | 深圳市商德先进陶瓷股份有限公司 | 氧化锆陶瓷及其制备方法、陶瓷柱塞和柱塞泵 |
| CN109728299A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-05-07 | 湖南高瑞电源材料有限公司 | 一种电池用浆料的制备方法及电池用浆料 |
| CN109728299B (zh) * | 2018-12-21 | 2022-01-28 | 湖南高瑞电源材料有限公司 | 一种电池用浆料的制备方法及电池用浆料 |
| CN114014652A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-02-08 | 长裕控股集团有限公司 | 低温烧结氧化锆陶瓷及其制备工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1176046C (zh) | 2004-11-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103274673B (zh) | 稀土掺杂的Al2O3/ZrO2复合材料及陶瓷缸套的制备方法 | |
| CN106518089B (zh) | 一种高性能大尺寸氮化硅陶瓷材料的制备方法 | |
| CN1176046C (zh) | 抽油泵多元系氧化锆增韧陶瓷柱塞的制备方法 | |
| CN101050126A (zh) | 水泥窑用的氧化铝陶瓷挂板及制备方法 | |
| CN105819833B (zh) | 一种自锐型微晶氧化铝陶瓷磨料颗粒的制备方法 | |
| CN104310971A (zh) | 氧化铝复合材料及其制备大口径工业陶瓷阀芯的方法 | |
| CN112778799A (zh) | 一种紫色陶瓷色料粉粒及其制备方法、制得的紫色氧化锆陶瓷 | |
| CN108484165B (zh) | 一种氧化铝增韧复合氧化锆义齿瓷块的制造方法 | |
| CN102318135B (zh) | 微波介质谐振器及其制造方法和微波介质双工器 | |
| CN104108951B (zh) | 特陶的制备方法，采用特陶制备的阀副结构及柱塞副 | |
| CN112194491A (zh) | 一种无压烧结碳化硼陶瓷粉体及其制备方法与应用 | |
| CN112624741A (zh) | 一种流延成型制备高纯氧化镁陶瓷承烧板生坯的方法 | |
| CN107226680A (zh) | 一种注浆成型高密度ito靶材的制备方法 | |
| CN101186487B (zh) | 一种陶瓷柱塞的制备方法 | |
| CN1126887C (zh) | 一种陶瓷缸套的制备工艺 | |
| CN1948756A (zh) | 钻井用高压泥浆泵陶瓷缸套的制备方法 | |
| CN114702315A (zh) | 一种热弯陶瓷及其制备方法 | |
| CN1673172A (zh) | 抽油泵用复相氧化物陶瓷泵筒的制备方法 | |
| CN100399088C (zh) | 光纤连接器用氧化锆陶瓷套管的制备方法 | |
| CN201702261U (zh) | 陶瓷压盖模 | |
| CN1045946C (zh) | 精密结构陶瓷拉丝模及其制造方法 | |
| CN107879735A (zh) | 一种中高温低膨胀系数镁橄榄石‑锂辉石复合陶瓷材料的制备方法 | |
| CN102320031B (zh) | 氧化锆陶瓷磨盘及制备方法 | |
| CN100391894C (zh) | 陶瓷外螺旋轴套材料及其制备工艺 | |
| CN112624742A (zh) | 一种锆增韧氧化铝复合陶瓷球的配方及其生产工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |