[發明專利]納米復合陶瓷襯里材料及其制備方法

無效

• 申請號: 200910065654.1
• 申請日: 2009-08-05
• 公開（公告）號: CN101628806A
• 公開（公告）日: 2010-01-20
• 發明（設計）人: 李福壽;黃錦
• 申請（專利權）人: 鄭州九環科貿有限公司
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/63
• 代理公司: 鄭州科維專利代理有限公司
• 代理人: 張欣棠;張國文

技術領域：

本發明屬于無機非金屬材料技術領域，具體涉及一種納米復合陶瓷襯里材 料及其制備方法。

背景技術：

在工業生產中，磨損、腐蝕作為工件失效的主要形式，會造成機械設備運 轉效率降低、工件更換維修頻繁、能源消耗增加等。由于磨損、腐蝕而造成的 經濟損失是十分驚人的。據美國材料政策委員會測算，美國每年由于磨損造成 的經濟損失約150億美元。我國燃煤發電廠的數量相當多，然而燃煤發電鍋爐 受熱面管壁由于受到高溫磨損、氧化、腐蝕和沖蝕的影響，使鍋爐管壁嚴重減 薄，極易造成泄漏和爆管事故。據有關資料報道，我國100MW以上機組，由于 腐蝕和沖蝕磨損使鍋爐管壁減薄，導致鍋爐管道爆破造成的停機搶修時間，約 占整個機組非計劃停用時間的40％左右，占鍋爐設備本身非計劃停運時間的70 ％以上。這不僅給國家的經濟造成了巨大的損失，還給電力供應不足的現狀帶 來更大的壓力。

在冶金、電力、石化、礦山、建材等行業的輸料、排灰、除塵熱工設備中需 用大量的耐磨材料，目前，這些材料包括高錳、高鉻或耐磨鑄鐵、粘貼陶瓷、 襯耐磨橡膠、硬質合金等，這些材料對提耐磨零部件壽命起到了很好的作用， 但這些材料的不足是耐磨性提高不理想，重量重、強度和沖擊韌性普遍較低等， 使許多重要耐磨設備使用效果不理想。

進入21世紀，納米材料技術是深刻影響人類和社會經濟發展的重大技術之 一。當物質的特征尺寸減小到1至100納米時，由于其量子效應、物質的局域 性及巨大的表面及界面效應，使物質的很多性能發生巨變，呈現出許多既完全 不同于宏觀物體，也不同于單個孤立原子的奇異現象。近年來，人們將納米材 料引進涂料產品之中，充分發揮了納米材料的納米效應。納米二氧化鈦、納米 二氧化硅、納米氧化鋅、納米碳酸鈣、納米氧化鐵、納米氧化錫、納米氧化鋯、 納米金屬粉、納米乳液等10多種納米材料均可在涂料中應用，制備各具特色的 高品質涂料，可應用于高層建筑、豪華轎車、軍械裝備、遠洋輪船、家裝及醫 院病房等國防軍工及日常生活等各個方面，發揮特殊的積極作用。眾所周知， 陶瓷材料的耐磨性能遠優于金屬合金材料。a-Al₂O₃具有良好的耐磨性和化學穩 定性，是最重要的陶瓷原料之一。

發明內容：

本發明的目的在于克服現有技術中存在的不足而提供一種具有良好的耐熱 性能和介質腐蝕性能的納米復合陶瓷襯里材料及其制備方法。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種納米復合陶瓷襯里材料，其特征在于：該納米復合陶瓷襯里材料各組 分的重量百分比為：

粒度為30～80um的SiO2???????30～35％

粒度為5～20mm的α-AL₂O₃????35～40％

粒度為20～60um的α-AL₂O₃???15～20％

粒度為40～70nm的γ-AL₂O₃???3～6％

粒度為20～50um的V₂O₅???????1～3％

粒度為250～300um的氟硅酸鈉?3～5％。

一種上述的納米復合陶瓷襯里材料的制備方法，其特征在于：在SiO₂微粉 中，加入毫米級α-AL₂O₃、微米級α-AL₂O₃和納米級γ-AL₂O₃，并加入V₂O₅，以 毫米級α-AL₂O₃為骨科，以微米級α-AL₂O₃為填料，以納米級γ-AL₂O₃為化學性 劑，添加V₂O₅降低陶瓷材料的燒結溫度；然后在球磨機中進行球磨，充分混合 后，加入氟硅酸鈉做為促凝劑，再次充分混合，混合均勻后即包裝入袋。

在球磨機中進行球磨的時間為1-2小時。

與現有技術相比，本發明的優點在于：