[發(fā)明專利]一種復合材料軋臼壁及其制備方法

在審

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• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN109351405A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設計）人: 蔣業(yè)華;薛達;韋鴻銘;向曉龍;劉志鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B02C2/00
• 分類號: B02C2/00;B22D19/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種復合材料軋臼壁及其制備方法，屬于圓錐破碎機部件制造技術領域。在軋臼壁錐形工作表面具有一層陶瓷增強金屬基復合材料，其中陶瓷增強金屬基復合材料中陶瓷為蜂窩結(jié)構(gòu)。將5種或5種以上陶瓷微粉均勻混合后得到混合粉，加入無水乙醇，球得到陶瓷混合微粉；將陶瓷混合微粉與陶瓷顆粒混合，再加入粘結(jié)劑，攪拌均勻后，填入蜂窩狀模具中，進行固化，脫模后得到蜂窩狀的陶瓷預制體；將制備得到的陶瓷預制體固定在軋臼壁型腔中工作表面上，澆鑄金屬液，自然冷卻；將軋臼壁熱處理得到復合材料軋臼壁。本方法在于解決傳統(tǒng)塔圓錐破碎機的軋臼壁耐磨性差、使用壽命短等問題。

技術領域

本發(fā)明涉及一種復合材料軋臼壁及其制備方法，屬于圓錐破碎機部件制造技術領域。

背景技術

圓錐破碎機是廣泛應用于煤炭、冶金、礦山、建材、耐火材料、能源等工業(yè)行業(yè)中的中碎和細碎破碎設備。圓錐破碎機的主要磨損件是軋臼壁。在圓錐破碎機工作狀況下，軋臼壁承受著沖擊、磨損、擠壓、剪切等強烈的，反復交變應力的作用。近年來，隨著國家發(fā)展迅速，對礦物等原材料需求日益增強，圓錐破碎機的軋臼壁消耗量逐年上升。但傳統(tǒng)的軋臼壁，因其使用壽命短，耐磨性能差導致降低生產(chǎn)效率，難以滿足現(xiàn)在市場的需要。為了解決現(xiàn)實所面臨的問題，一種新型復合材料軋臼壁的制備方法應運而生。利用金屬材料的高韌性來提高抗沖擊和抗剪切力，復合材料區(qū)的陶瓷顆粒為抗磨介質(zhì)。此種塔磨機耐磨性、耐壓力和耐沖擊性能好，且具有一定耐高溫性能，適用于更嚴酷的工況條件。

中國發(fā)明專利CN100443185C公布了一種復合破碎壁與復合軋臼壁的制造工藝，采用緊固有納米結(jié)構(gòu)金屬復合管，作為軋臼壁的工作表面，進而提高耐磨性能。但是此方法制備復合軋臼壁制備工藝過于繁瑣，制備成本高。中國發(fā)明專利CN 104525859A公開了一種破碎壁與軋臼壁的制備方法，在其錐形工作面上結(jié)合一層碳化物涂層，具有耐磨、耐腐蝕、抗氧化等優(yōu)點。但此方法沒有結(jié)構(gòu)優(yōu)點，整層的涂層結(jié)構(gòu)容易脫落。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術存在的問題及不足，本發(fā)明提供一種復合材料軋臼壁及其制備方法。本方法在于解決傳統(tǒng)塔圓錐破碎機的軋臼壁耐磨性差、使用壽命短等問題。本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)。

一種復合材料軋臼壁，在軋臼壁錐形工作表面具有一層陶瓷增強金屬基復合材料，其中陶瓷增強金屬基復合材料中陶瓷為蜂窩結(jié)構(gòu)。

一種復合材料軋臼壁的制備方法，其具體步驟如下：

步驟1、將5種或5種以上陶瓷微粉均勻混合后得到混合粉，加入混合粉質(zhì)量10%～30%的無水乙醇，球磨4～6小時得到陶瓷混合微粉；

步驟2、將步驟1得到的陶瓷混合微粉按照陶瓷混合微粉占陶瓷顆粒質(zhì)量的8%～14%與陶瓷顆粒混合，再加入陶瓷顆粒質(zhì)量10%～16%的粘結(jié)劑，攪拌均勻后，填入蜂窩狀模具中，進行固化，脫模后得到蜂窩狀的陶瓷預制體；

步驟3、將步驟2制備得到的陶瓷預制體固定在軋臼壁型腔中工作表面上，澆鑄金屬液，自然冷卻；

步驟4、經(jīng)步驟3后將軋臼壁熱處理得到復合材料軋臼壁。

所述步驟1中陶瓷微粉為Al₂O₃、ZrO₂、CaO、TiO₂、TiC、TiB₂、Si₃N₄、TiN、WC和AlN，混合粉中由5種或5種以上等質(zhì)量瓷微粉混合而成，粒度為1300～1600目。

所述步驟2中陶瓷顆粒為氧化鋁、鋯剛玉、碳化硅、碳化鎢或氮化硼顆粒，其粒度在12～36目。

所述步驟2中粘結(jié)劑為水玻璃、硅溶膠、磷酸二氫鋁、聚乙烯醇或聚乙烯醇縮丁醛。

所述步驟2中固化具體為以2～4℃/min的升溫速率升溫至160～180℃，保溫2～4小時后隨爐冷卻，固化方法為加熱固化或者微波固化。