[發明專利]一種氮化硼高溫強化石墨烯復合法蘭及其鍛造方法

在審

• 申請號: 201910144051.4
• 申請日: 2019-02-27
• 公開（公告）號: CN109704767A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 費新海
• 申請（專利權）人: 無錫市星達石化配件有限公司
• 主分類號: C04B35/52
• 分類號: C04B35/52;C04B35/628;C04B35/82;C04B35/80;C04B41/87
• 代理公司: 北京潤文專利代理事務所(普通合伙) 11317
• 代理人: 韓豐年

本發明公開了一種氮化硼高溫強化石墨烯復合法蘭，制備該石墨烯、氮化硼復合法蘭所采用的原料包括石墨烯粉、氮化硼粉、氧化石墨烯粉、鈦粉、玻璃纖維、碳纖維板、熱固性樹脂和固化劑。一種氮化硼高溫強化石墨烯復合法蘭的鍛造方法，包括如下步驟：步驟一：將石墨烯粉、氧化石墨烯粉、鈦粉按一定的重量比混合成粉末混合物；步驟二：將步驟一制得的粉末混合物和熱固性樹脂、固化劑按一定的體積比混合，制成糊狀物：步驟三：將步驟二制得的糊狀物均勻涂抹在碳纖維板的兩側。有益效果在于：本發明采用石墨烯、氮化硼、碳纖維等符合材料制作復合法蘭，所制法蘭成品機械強度高，質量輕，抗疲勞腐蝕性能和耐磨性能強，有效滿足市場需求，實用性好。

技術領域

本發明涉及復合法蘭領域，具體涉及一種氮化硼高溫強化石墨烯復合法蘭及其鍛造方法。

背景技術

法蘭是軸與軸之間相互連接的零件，用于管端之間的連接；也有用在設備進出口上的法蘭，因此其在工業設備中應用十分廣泛，然而目前市場上常見的法蘭在實際使用過程中仍存在一些問題。

目前，市場上常見的法蘭一般都是鍛造加工而成，盡管鍛造法蘭流線型好，組織比較致密，機械性能優于鑄造法蘭，但鍛造成本高于鑄造法蘭，而且鍛造材料普遍為鋼材，而鋼材在鍛造加工過程中容易出現晶粒大或者晶粒不均導致法蘭硬化裂紋，嚴重影響法蘭的機械強度，因此鍛造法蘭質量不是很好，難以滿足市場對高質量法蘭的需求。

發明內容

本發明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種氮化硼高溫強化石墨烯復合法蘭及其鍛造方法，以解決現有技術中傳統的鍛造法蘭在鍛造加工過程中容易出現晶粒大或者晶粒不均導致法蘭硬化裂紋，影響法蘭的機械強度，無法滿足市場需求等問題。本發明提供的諸多技術方案中優選的技術方案采用石墨烯、碳纖維等符合材料制作復合法蘭，成品機械強度高，質量輕，抗疲勞腐蝕性能和耐磨性能強，有效滿足市場需求，實用性好等技術效果，詳見下文闡述。

為實現上述目的，本發明提供了以下技術方案：

一種氮化硼高溫強化石墨烯復合法蘭，制備該石墨烯、氮化硼復合法蘭所采用的原料包括石墨烯粉、氮化硼粉、玻璃纖維網、氧化石墨烯粉、鈦粉、碳纖維板、熱固性樹脂和固化劑。

本發明還公開了一種氮化硼高溫強化石墨烯復合法蘭的鍛造方法，包括如下步驟：

步驟一：將石墨烯粉、氮化硼粉、氧化石墨烯粉、鈦粉按一定的重量比混合成粉末混合物；

步驟二：將步驟一制得的粉末混合物和熱固性樹脂、固化劑按一定的體積比混合，制成糊狀物：

步驟三：將步驟二制得的糊狀物均勻涂抹在碳纖維板的兩側：

步驟四：將步驟三制得的表面涂抹有糊狀物的多張碳纖維板疊放在一起，相鄰兩碳纖維板中間均勻布置有玻璃纖維網，然后壓實形成石墨烯碳纖維生坯：

步驟五：將步驟四制得的石墨烯碳纖維生坯放入炭化爐內進行炭化，炭化的溫度為2500℃～3000℃，加壓20MPa，炭化時間為30小時，制得石墨烯碳纖維塊坯：

步驟六：將步驟五制得的石墨烯碳纖維塊坯鍛造成石墨烯、氮化硼復合法蘭。

作為上述技術方案的進一步改進：

步驟一中石墨烯粉、氮化硼粉、氧化石墨烯粉、鈦粉的重量比為2.5：1：1：0.3。

步驟二中粉末混合物、熱固性樹脂、固化劑的體積比為1：2：1.5。

步驟三中碳纖維板表面的糊狀物的厚度為1-3mm。

步驟四中所述玻璃纖維網的玻璃纖維單絲直徑為14μm且均勻分布。

步驟四中壓實工具為冷等靜壓機。