[實用新型]陶瓷顆粒強化復合材料內襯金屬管

無效

• 申請號: 201020130062.1
• 申請日: 2010-02-09
• 公開（公告）號: CN201680073U
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 方亮;李勇;孫琨;王治國;岑啟宏;齊笑冰
• 申請（專利權）人: 徐州勝海機械制造科技有限公司
• 主分類號: F16L9/14
• 分類號: F16L9/14;F16L58/04;F16L58/14
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 周愛芳

技術領域

本實用新型涉及一種復合耐磨管。具體是一種陶瓷顆粒強化復合材料內襯金屬管。

背景技術

在采礦、冶金等各種行業領域中，有許多過程例如礦坑回填、礦物運送、廢料處理、挖掘沙泥、清洗礦石、運送煤灰等都需要遠距離輸送大量固態物料或固液混雜的漿料，這些物料或漿料含有大量高硬度的塊狀或粒狀固體，因此相應的輸送管道面臨著嚴重的磨損問題。在這些工業應用中，不僅要求輸送管道強度高、韌性好，還需要盡可能提高管道的耐磨性能。單一金屬材料制備的管道耐磨性能提高很有限，因此，新型復合內襯金屬管道，是解決管道耐磨性和良好的施工性能的措施之一。近年來國內外相關技術人員在此領域進行了大量研究和創新。

國內發明專利CN1072007提出了一種鑄石內襯的耐磨耐腐蝕復合鋼管及其制造方法，其特點在于在普通鋼管內固定一層以耐磨防腐蝕性能高的鑄石材料為基料混合粘結性好、有韌性具有防腐耐磨的膠結料構成的內襯，提高了管道的耐磨和防腐蝕性。其缺陷在于鑄石內襯管道較為笨重，運輸和安裝均較困難；而且鑄石內襯在管道受應力變化較劇烈時容易斷裂脫落。

國內實用新型專利CN201225460提出了一種陶瓷材料內襯耐磨管道，其特點在于內襯為整體陶瓷管，在內襯管與外套管間設有由耐溫膠和隔熱填料組成的填料層，使管道耐磨損和耐腐蝕性能顯著增強。其缺陷在于陶瓷內襯管的制備工藝非常復雜，成本高昂；而且陶瓷材料脆性大，容易發生“雪崩式”脫落、斷裂；在高溫情況下由于外套管和內襯管熱膨脹系數差別很大，極容易造成內外管脫落。

國內發明專利CN2219411提出了一種雙金屬復合耐磨管，其特點在于內襯層采用鑄鐵材料，具有很好的耐磨性能和強韌性能，內外層材料結構相近，熱相容性好，使用壽命長。其缺點在于復合內襯厚度大，內襯與外壁不易實現冶金結合，在腐蝕性環境中，腐蝕液易通過縫隙使管外壁快速腐蝕而發生泄漏。

美國發明專利US4101623提出了一種采用熱固性塑料作為內襯層的耐磨管道制造方法，更有效地提高了管道的耐磨性能，并降低了制造成本。其缺陷在于熱固性塑料耐腐蝕性能較差，而且容易老化失效；塑料和鋼管間的結合力較低，容易發生變形和脫落。

上述復合管道雖然不同程度改善了傳統金屬管道在輸送物料過程中的磨損情況，但都具有各自難以克服的缺陷。

發明內容

本實用新型旨在提供一種陶瓷顆粒增強復合材料內襯金屬管，具有較高的耐磨性和較長的使用壽命。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種陶瓷顆粒強化復合材料內襯金屬管，包括外套管，其特征在于：外套管為不銹鋼管、合金鋼管或其他類型的金屬管；在外套管的內壁上固結有陶瓷顆粒強化復合材料內襯層。陶瓷顆粒強化復合材料內襯層通過涂覆在外套管內壁上的橡膠-金屬粘結劑粘結在外套管的內壁上。本實用新型相比現有技術具有如下優點：

a.內襯層采用聚氨酯基陶瓷顆粒復合材料，其耐磨性和耐蝕性相比其他內襯層材料和單一聚氨酯材料有很大提升，使管道使用壽命得到提高；

b.內襯層復合材料中聚氨酯基體采用4，4’-二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)體系，內襯層與金屬管道內壁之間通過橡膠金屬結合劑提高結合力，改進了現有技術界面結合力差的缺陷；

c.該發明原料易得，制造工藝簡單，成本較低，便于工廠實際應用和批量生產，經濟效益顯著。

本實用新型的有益效果是：通過在金屬管道中引入聚氨酯基陶瓷顆粒復合材料內襯層，極大地提高了金屬管道的耐磨性和使用壽命。

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

附圖說明

圖1是本實用新型結構示意圖；

圖2是圖1的A-A剖面圖。

圖中：1、外套管，2、橡膠金屬結合劑，3、內襯層。

如圖1和圖2所示，陶瓷顆粒強化復合材料內襯金屬管由不銹鋼無縫鋼管外套管1和?固結在外套管內壁上的陶瓷顆粒強化復合材料內襯層3組成。為提高內襯層和外套管之間的結合力，在外套管內壁和內襯層之間還涂覆有橡膠-金屬粘結劑2。

具體實施方式

復合材料內襯金屬管的制造方法是，先在不銹鋼無縫鋼管內壁均勻涂刷一層橡膠金屬粘結劑，然后將其放置在大型烘爐里的四個滾筒上，其中一個滾筒以300轉/分的轉速轉動。待外套鋼管被加熱至90℃時，保持恒溫，伸入下方有開槽的澆注管道，將液態澆注料在一定壓力下注入澆注管道內，使液態澆注料沿下方開槽擠出并附著在外套管內壁上。

當澆注厚度達到要求后停止通入液態澆注料并撤走澆注管道，繼續離心旋轉1小時后停止滾筒轉動。將溫度升至120℃并保溫20小時，使聚氨酯基陶瓷顆粒復合材料充分硫化，形成穩定的固態內襯層。