[發明專利]一種高壓注漿成型制備石油鉆井用陶瓷缸套的方法

在審

• 申請號: 201911049577.0
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110845231A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 楊碩;師琳璞;薛建強;李重理
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: C04B35/48
• 分類號: C04B35/48;C04B35/622;C04B35/626;C04B35/634;C04B35/636;B28B1/24;F04B53/16
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 孫笑飛

1.一種高壓注漿成型制備石油鉆井用陶瓷缸套的方法，其特征在于：包括如下步驟：

（1）、取氧化鋯、氧化鋁、碳化硅、氧化釔、氧化鈰和二氧化鈦為原料，并將各原料按重量分成若干份備用；

（2）、按照步驟（1）所取原料，以制備80—85%固含量的漿料為目標稱取水，并將水與分散劑、粘結劑和增強劑均勻混合成預混液；

（3）、將步驟（2）制成的預混液置于球磨罐中，然后按照原料所分的份數，逐份分批次將原料投入球磨罐中，并在投入每份原料后均進行球磨，且各批次投料后球磨的時間依次延長，球磨制成的漿料備用；

（4）、將步驟（3）制成的漿料注入模具中，并逐步增大注漿壓力，保壓一定時間后脫模得到坯體；

（5）、將步驟（4）得到的坯體干燥后加熱脫膠，然后于氣氛爐中燒結制得陶瓷缸套。

2.如權利要求1所述的一種高壓注漿成型制備石油鉆井用陶瓷缸套的方法，其特征在于：所述的分散劑為聚丙烯酸銨、檸檬酸銨、聚羧酸銨或聚碳酸酯。

3.如權利要求1所述的一種高壓注漿成型制備石油鉆井用陶瓷缸套的方法，其特征在于：所述的粘結劑為聚乙烯醇。

4.如權利要求1所述的一種高壓注漿成型制備石油鉆井用陶瓷缸套的方法，其特征在于：所述的增強劑為改性淀粉、栲膠或棉花纖維。

5.如權利要求1-4任一項所述的一種高壓注漿成型制備石油鉆井用陶瓷缸套的方法，其特征在于：各成分加入量的重量份數分別為：氧化鋯40-60份、氧化鋁10-40份、碳化硅15-30份、氧化釔5-8份、氧化鈰3-5份、二氧化鈦1-3份、分散劑0.8-2.5份、粘結劑1-3份、增強劑0.3-0.8份。

6.如權利要求1所述的一種高壓注漿成型制備石油鉆井用陶瓷缸套的方法，其特征在于：所取各原料分為3等份，第1份原料直接投入球磨罐的預混液中，球磨罐轉速穩定在200-300r/m，球磨1-2h；保持球磨轉速不變，第2份原料加入至已含有第1份原料的球磨罐中，繼續球磨3-5h，第3次投料直接加入至已含有第2份原料的球磨罐中，繼續球磨6-10h，制成粘度在650~980mpa·s的漿料。

7.如權利要求1所述的一種高壓注漿成型制備石油鉆井用陶瓷缸套的方法，其特征在于：所述的步驟（4）中，以0.2-0.4MPa的壓力將漿料注入模具的模腔中，并保壓1-3min；之后將注漿壓力提升至2.0-2.5MPa保壓3-5min；再將注漿壓力提升至3.5-4.0MPa保壓8-10min；最后將注漿壓力提升至4.5-5.0MPa保壓20-30min，脫模后得到坯體。

8.如權利要求1或7所述的一種高壓注漿成型制備石油鉆井用陶瓷缸套的方法，其特征在于：所述的模具包括有石膏模具組成的內模和帶有微孔的樹脂模具組成的外模，陶瓷缸套成型的模腔設置在石膏模具中，樹脂模具包覆在石膏模具的外側。

9.如權利要求1所述的一種高壓注漿成型制備石油鉆井用陶瓷缸套的方法，其特征在于：所述的步驟（5）中，將坯體置于室溫條件干燥24-48h，再于烘箱中120-180℃條件下干燥24-48h。

10.如權利要求1所述的一種高壓注漿成型制備石油鉆井用陶瓷缸套的方法，其特征在于：所述的步驟（5）中，干燥后的坯體再于電阻爐中在600-900℃條件下排膠30-40h，最后于氣氛爐中在1400-1450℃條件下燒結5-8h。