[發明專利]納米尼龍陶瓷復合材料澆鑄水機金屬零部件的方法

無效

• 申請號: 200810069715.7
• 申請日: 2008-05-22
• 公開（公告）號: CN101293995A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 田震;田尉華;田尉冰
• 申請（專利權）人: 田震
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08K5/57;C08K3/08;C08K3/34;C08G69/16;B29C70/70;B29L31/00
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所
• 代理人: 郭云

技術領域

本發明屬于復合材料澆鑄水機金屬零部件的方法，具體的說，涉及一種納米尼龍陶瓷復合材料澆鑄水機金屬零部件的方法。

背景技術

水機包括水輪機，即水力發電動力機械及水泵等與水接觸的機械。這些機械極易被泥沙磨蝕破壞，特別是我國水土流失嚴重，更容易造成長江黃河等諸多河流上的水輪機、水泵不能正常發電、抽水，就需要經常檢修，檢修工期增長，檢修費用居高不下，發電效果不突出，達不到設計水平，造成很多水資源浪費。

目前，各種水機、大中小型水力發電站的水泵及水輪機零部件多為不銹鋼所制，由于不耐腐蝕，致使抽水、發電效果不理想。也出現了大量納米改性塑料水機零部件和用聚胺脂尼龍軟涂層修補磨損的水機零部件的方法等。但是納米改性塑料水機零部件往往強度不夠；用來修補的材料與母體都會出現一個共同的問題，就是與母材結合不牢，不是被水沖刷掉，就是因脆而脫落。因此至今未得到一個有效的解決水機磨蝕的方法。

發明內容

為解決以上技術問題，本發明的目的在于提供一種納米尼龍陶瓷復合材料澆鑄在金屬零部件骨架上不會和骨架脫落的方法。

本發明的具體方案是：一種納米尼龍陶瓷復合材料澆鑄水機金屬零部件的方法，包括以下步驟：

(1)按重量份數配比原料：己內酰胺25～40有機錫5～8納米銅粉0.5～1.5納米鐵粉0.5～1.5納米碳化硅或/和納米氮化硅1～3氫氧化鈉2～3甲苯二異氰酸酯2～4

(2)原料中反應物的熔化反應：取步驟(1)配好的原料中己內酰胺；有機錫；納米銅粉；納米鐵粉；納米碳化硅或/和納米氮化硅投入不銹鋼聚合反應釜內加熱，同時對反應釜抽真空，反應釜抽真空可加快原料中各物料的熔化，脫去各物料體內所含的微量水分。保持聚合反應釜內溫度在80度～90度至原料中反應物全部熔化，然后將聚合反應釜內溫度升至135度～140度使原料在此溫度下沸騰3～5分鐘，用以脫去各物料中所含水分和低沸點雜物，聚合反應釜打開放空閥與大氣相通，解除真空狀態；

(3)加入催化物的反應：將步驟(1)配好的氫氧化鈉加入聚合反應釜內，再次對聚合反應釜抽真空，保持聚合反應釜內135度～140度的溫度不變反應8～12分鐘，使得各物料在沸騰中充分混合。打開聚合反應釜放空閥，解除聚合反應釜真空狀態，再向聚合反應釜內加入步驟(1)配好的甲苯二異氰酸酯攪拌均勻；

(4)澆鑄成型：迅速將步驟(3)聚合反應釜內的全部混合物質加入到已預熱至160度～170度裝有水機金屬零骨架零部件的模具中，保持模具160度～170度15～30分鐘脫模取出，得到納米尼龍陶瓷合金機械零部件。

原料各物料在復合材料中的作用，己內酰胺聚合反應后會收縮，將金屬骨架緊緊包裹；有機錫耐磨；納米銅粉是成核劑，也具有耐磨的作用；納米鐵粉防水納米碳化硅或/和納米氮化硅防水效果好，增韌作用；氫氧化鈉為催化劑加速反應；甲苯二異氰酸酯作為助催化劑。

上述步驟(4)脫模取出的納米尼龍陶瓷合金機械零部件放入100度水中煮20～30小時，可以增加納米尼龍陶瓷復合材料澆鑄水機金屬零部件的韌性；然后對納米尼龍陶瓷合金機械零部件表面進行打磨加工，達到一定的標準。

上述步驟(2)中加入聚合反應釜的原料總合為聚合反應釜容積的2/3。整個加工工序更好操作。

有益效果：本發明方法加工出來的水機零部件。與金屬不銹鋼制成的相比質量輕、強度高，壽命長，分別是碳鋼，不銹鋼的10倍及2～5倍，并且不吸水、不變形，無論使用多久都不與母體脫落，具有降低噪聲和減小震動的作用。

具體實施方式

實施例1

納米尼龍陶瓷復合材料澆鑄水機碳鋼零部件的方法

(1)配比原料：己內酰胺25kg、有機錫8kg、納米銅粉1.5kg、納米鐵粉0.5kg、納米碳化硅或3kg、氫氧化鈉2kg、甲苯二異氰酸酯4kg；

(2)原料中反應物的熔化反應：取步驟(1)配好的原料中己內酰胺；有機錫；納米銅粉；納米鐵粉；納米碳化硅或/和納米氮化硅投入不銹鋼聚合反應釜內加熱，加入聚合反應釜的原料為聚合反應釜容積的2/3。同時對反應釜抽真空，保持聚合反應釜內溫度在90度至原料中反應物全部熔化，然后將聚合反應釜內溫度升至140度使原料在此溫度下沸騰3分鐘，聚合反應釜打開放空閥與大氣相通，解除真空狀態；