[發明專利]一種有磁性的機械密封件摩擦副的制備方法

有效

• 申請號: 202110761646.1
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113735587B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 趙燁堅
• 申請（專利權）人: 浙江天鷹機械密封件股份有限公司
• 主分類號: C04B35/565
• 分類號: C04B35/565;C04B35/65;C04B35/626;F16J15/16
• 代理公司: 深圳紫晴專利代理事務所(普通合伙) 44646
• 代理人: 付欽偉

本發明公開了一種有磁性的機械密封件摩擦副的制備方法，通過將碳化硅微粉、納米碳粉、氮化硼顆粒、Fe₃O₄微球等材料混合、模壓后燒結成型制得成品，解決了現有技術中碳化硅韌性差、易脆斷的缺陷，又使得產品具有一定的磁性能。

技術領域

本發明涉及機械密封件技術領域，具體為機械密封件中的耐摩擦材料領 域。

背景技術

與普通彈簧加載端面密封裝置一樣，磁力端面密封摩擦副的主要結構也 是由動環和靜環組成。與普通彈簧加載端面密封裝置不同，磁力端面密封裝 置取消了彈簧元件，動環與靜環的緊密貼合是靠自身的磁性吸引力達到的。 磁力靜環與磁力動環之間依靠磁性吸引力保證靜環與動環緊密貼合，防止工 作流體泄漏。與普通彈性加載端面密封相比，磁力端面密封的主要優點是結 構元件少，緊湊，安裝方便。以磁力代替彈性元件的彈性力，克服了由制 造、安裝誤差以及工作過程中軸向位移帶來的影響而使接觸負荷變化大的問題。密封界面接觸負荷可以設計得較小，且分布均勻。因此，磁力端面密封 裝置工作能力較高，工作更為可靠。

中國專利CN111306303A公開了一種機械密封用磁力端面摩擦副的制造 方法，以鑲嵌了四氧化三鐵的聚四氟乙烯材料為摩擦副動環，以摻入四氧化 三鐵的碳化硅粉體為摩擦副靜環，該方法雖然操作簡單，但存在四氧化三鐵 分布不均勻、磁性弱等缺點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種有磁性的機械密封件摩擦副的制備方法，解 決了背景技術中所提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種有磁性的機械密封件 摩擦副的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)按碳化硅微粉100份(質量份，下同)、納米碳粉20～35份、粘 結劑40份混合得到混合物料，隨后同100份的去離子水、40份的無水乙醇 及20份的偶聯劑均勻再混合，球磨8-12小時制得混合漿料；

(2)取10～15份Fe₃O₄微球，同偶聯劑20份、無水乙醇100份分散均 勻后，加入上述混合漿料中繼續球磨12h，制得漿料；

(3)將步驟(2)中的漿料烘干粉碎后，同25～40份硅顆粒、5份改性 氮化硼顆粒混合均勻，制得混合粉，隨后模壓成型制得毛坯；

(4)將上述毛坯在保護氣體氛圍下，升溫至2000℃～2100℃加壓 15～25MPa，完成燒結，制得半成品；

(5)所述半成品打磨后，制得成品。

作為優選，所述硅顆粒為硅單質或二氧化硅，所述粘結劑為酚醛樹脂、 1-TBDMS-吲哚-6-硼酸、2-(三甲基硅基)乙烯硼酸頻哪醇酯中的一種。

作為優選，所述改性氮化硼顆粒為表面缺陷h-BN納米片，其制備方法 如下：

取20份b-BN超聲波分散12h于100份的乙醇溶液中，隨后靜置12h， 烘干溶液制得產物，將產物置于石英舟中，氮氣氛圍下100W等離子體處理 20min制得。

作為優選，所述改性氮化硼顆粒為海葵狀BN/GO納米微球，其制備方 法如下：

取30份上述表面缺陷h-BN納米片在100份水溶液中分散均勻，另取 30份GO在100份水溶液中分散均勻，將二者混合制得攪拌30min后轉移至 水熱反應釜中，加熱至160攝氏度下反應24h制得。

作為優選，所述偶聯劑為(4-(三乙氧基硅基)苯基)硼酸或(4-(5,5- 二甲基-1,3,2-二氧代苯酐-2-基)苯基)三乙氧基硅烷。

作為優選，所述Fe₃O₄微球是硅負載Fe₃O₄微球，其制備方法如下：