[發明專利]一種高性能SiC/W金屬陶瓷復合噴嘴及其制備方法

有效

• 申請號: 201710203471.6
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN106986649B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 翟彥霞;李兆敏;張玉軍;狄聚澤;劉歡;甄風磊
• 申請（專利權）人: 山東寶納新材料有限公司
• 主分類號: C04B35/565
• 分類號: C04B35/565;C04B35/626;C04B35/634;C08B30/04
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 張宏松

本發明涉及一種高性能SiC/W金屬陶瓷復合噴嘴，采用碳化硅喂料顆粒為原料注射成型、燒結制得；所述的碳化硅喂料顆粒原料是由以下質量百分比的組分組成：碳化硅微粉60～80％，碳化硼1～5％，二硼化鈦1～5％、鎢0.5～5％，炭黑1～5％，石墨1～5％、石蠟5～15％、高密度聚乙烯2～6％、乙烯?醋酸乙烯共聚物2～6％、硬脂酸1～3％；碳化硅喂料中通過引入增強粒子，配合本發明的方法，得到的復合噴嘴，減少了游離硅含量，提高金屬陶瓷的耐磨性和力學性能，大大提高了噴嘴的使用壽命，且生產效率高、成本低，可以連續化生產。

技術領域

本發明涉及一種用于淀粉分離機的高性能SiC/W金屬陶瓷復合噴嘴及其制備方法，屬于陶瓷復合材料領域。

背景技術

對于淀粉分離機的分離噴嘴，需要一定的耐腐蝕、耐磨損、強度、韌性和長的使用壽命。因此，在選噴嘴時，其制造材料不僅應具有優良的耐磨損性能，還應該具有優良的抗振動性能和較長的使用壽命。現在的淀粉加工多選用的國外進口設備，這些設備中的噴嘴均采用整塊合金制備，價格昂貴。部分國內廠家對這些噴嘴進行改造，將噴嘴改為不銹鋼外殼鑲嵌合金噴嘴。雖然降低了部分成本，但是結構并未改變，壽命低、能耗高仍是這類噴嘴的主要問題。

碳化硅陶瓷因自身具有優異的耐磨損、耐腐蝕性能而成為最有競爭力的陶瓷噴嘴材料，其使用壽命是合金的2～3倍，普通鋼材的10～100倍。目前，碳化硅陶瓷噴嘴多采用反應燒結方式，但是，反應燒結碳化硅陶瓷中固有的約20％甚至更高的游離硅，使得這種材料的耐磨損、耐沖刷和耐腐蝕性受到影響，導致反應燒結碳化硅陶瓷噴嘴使用壽命較短。

中國專利文獻CN104628390A(申請號為201510042663.4)公開一種耐磨損碳化硅陶瓷基復合材料及其制備方法。該發明采用模壓成型，產品壓制時密度不均勻，燒結過程中易造成開裂、變形等，產品成品率低。中國專利文獻CN105755344A(申請號201610111138.8)提供一種碳化硅金屬陶瓷復合材料及其制備方法，其中金屬鎢及鉻的加入量較大，成本較高，且產品的燒結溫度為2100～2300℃，能耗較高。中國專利文獻CN102373357A(申請號為201010260203.6)公開了一種金屬陶瓷組合物，其中組分加入了鎢粉、鐵粉、鉻粉等金屬粉末，雖然這些金屬粉末的加入降低了熔點，但是成本較高，且使金屬陶瓷耐溫性明顯降低。另外，該金屬陶瓷組合物中還添加了煤焦油，煤焦油中含有大量的苯、甲苯、二甲苯以及氮、硫等，對人體有害，污染環境，不宜用于食品設備。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種用于淀粉分離機的高性能SiC/W金屬陶瓷復合噴嘴及其制備方法。該噴嘴適用于淀粉分離機，質量輕，體積、密度相對合金噴嘴大大降低，節約能源；耐磨性、耐腐蝕性高，力學性能強，提高了噴嘴的使用效果，延長了噴嘴的使用壽命，從而保證了淀粉分離機運轉的穩定性。

本發明的技術方案為：

一種高性能SiC/W金屬陶瓷復合噴嘴，所述金屬陶瓷復合噴嘴的材料體積密度為3.05g/cm³～3.76g/cm³，用碳化硅喂料顆粒為原料經注射成型、燒結制得；

所述的碳化硅喂料顆粒原料是由以下質量百分比的組分組成：碳化硅微粉60～80％，碳化硼1～5％，二硼化鈦1～5％、鎢0.5～5％，炭黑1～5％，石墨1～5％、石蠟5～15％、高密度聚乙烯2～6％、乙烯-醋酸乙烯共聚物2～6％、硬脂酸1～3％，各組分質量百分比之和為100％；

根據本發明優選的，所述的碳化硅微粉的平均粒徑為3～55μm，進一步優選，平均粒徑為3～45μm。該粒徑的碳化硅微粉有利于形成較多的毛細管孔道，利于燒結過程中Si的均勻滲進。