[發明專利]一種復合耐磨材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201711040932.9
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107673739B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 宋偉;衡艷陽;徐雪麗;楊艷菊;高偉霞
• 申請（專利權）人: 南陽理工學院
• 主分類號: C04B33/132
• 分類號: C04B33/132;C04B33/135;C04B33/16;C04B33/13
• 代理公司: 鄭州知己知識產權代理有限公司 41132
• 代理人: 季發軍

本發明公開了一種復合耐磨材料及其制備方法，由以下重量份數的原料制備：鑄石粉40?60份、片狀剛玉10?15份、碳化硅8?12份、石英砂5?12份、碳化鈦3?8份、粉煤灰漂珠15?20份、羧甲基纖維素9?12份，潤濕分散劑1?3份、增韌劑5?12份，無機原料加入潤濕分散劑研磨后，進行稀鹽酸活化處理，然后和羧甲基纖維素、增韌劑攪拌均勻后壓制成型，熱壓燒結，最終制得的復合耐磨材料成本低廉，微孔均勻可控，組織均勻，強度、硬度高、耐磨性好。

技術領域

本發明涉及材料技術領域，尤其是涉及一種復合耐磨材料及其制備方法。

背景技術

在礦山、電力、電子、建筑、機械加工等領域通常需要用到硬度、強度高，耐磨、耐腐蝕性好的材料，陶瓷材料具有比強度高、耐高溫、耐磨損、耐腐蝕等優越性能，但具有較高脆性，限制了其使用范圍。復合耐磨材料是以陶瓷材料為基體，高強度、高彈性的纖維為輔料復合而成的一類新材料，具有較好的抗沖擊性、高強度、高韌性、優異的化學穩定性，特別適宜用在經常磨損的機械零部件上。

中國專利公告號CN 102173651 B提供的多功能耐磨材料，主要針對一些含有固體顆粒的物料輸送及處理時易磨損的設備和部件設計的耐磨材料，具有良好的耐磨、耐腐、粘接、抗沖擊性能。采用的成分主要有耐蝕樹脂、片狀剛玉、碳化硅晶粒、增韌劑和助劑，耐蝕樹脂是碳化硅、二氧化硅和環氧樹脂按常規工藝制備，片狀剛玉是經過燒結、淬火、回火二次處理所得的產品，助劑是硅微粉和石英砂按照一定的配比制成的混合物。本發明制備的多功能耐磨材料配方簡單，具有良好的耐磨、耐腐、粘接和抗沖擊性能，該多功能耐磨材料采用剛玉為主要原料，成本較高。

中國專利公開號CN 107034409 A提供的一種復合耐磨材料及其制備工藝，應用于涂層或硬面堆焊場合，以防止下面的材料受到摩擦或者沖擊磨損或者類似可能帶來的機械作用。采用片狀剛玉、碳化硅晶粒、碳化硅、硼砂、硅酸鋯、氮化鋁、氮化鈦、硅微粉、納米氧化鈦混合后加入研磨機研磨，然后將廢鋼進行熔融后加入混合物中澆鑄，經淬火、加熱升溫、再淬火得到固體，之后加入增韌劑和乳化劑再次進行粉碎、研磨、真空燒結得到復合耐磨材料。本發明制備的復合耐磨材料具有較好的抗折強度和耐磨性，但是采用澆鑄法制備會產生無法控制的氣孔和縮孔缺陷，導致組織結構不均勻，材料強度一致性不好。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種復合耐磨材料，采用鑄石粉、片狀剛玉、碳化硅、石英砂、碳化鈦、粉煤灰漂珠、潤濕分散劑研磨后，進行稀鹽酸活化處理，然后和羧甲基纖維素、增韌劑攪拌均勻后壓制成型，熱壓燒結，最終制得的復合耐磨材料成本低廉，微孔均勻可控，組織均勻，強度、硬度高、耐磨性好。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種復合耐磨材料，其特征在于：由以下重量份數的原料制備：鑄石粉40-60份、片狀剛玉10-15份、碳化硅8-12份、石英砂5-12份、碳化鈦3-8份、粉煤灰漂珠15-20份、羧甲基纖維素9-12份，潤濕分散劑1-3份、增韌劑5-12份。

進一步的，所述潤濕分散劑為六偏磷酸鈉、烷基苯磺酸鈉或聚乙二醇中的一種。

進一步的，所述增韌劑為滌綸短纖或者SiC晶須。

進一步的，所述滌綸短纖的長度為20-40mm。

進一步的，所述復合耐磨材料由以下步驟制備：

（1）將鑄石粉、片狀剛玉、碳化硅、石英砂、碳化鈦、粉煤灰漂珠、潤濕分散劑投入研磨機中研磨1-4h，得到混合物A的平均粒徑為40-100um；

（2）在混合物A中加入2倍重量的稀鹽酸，加熱煮沸0.5-1h，蒸餾水沖洗至中性，干燥后的混合物為B；

（3）將混合物B的粉料加入羧甲基纖維素、增韌劑攪拌均勻后壓制成型，其中溫度為160-200℃，壓力為25-30MPa，模溫為40-60℃，得到坯料C；