專利名稱：超耐磨復(fù)合陶瓷刮刀/板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于混合、攪拌、混練等機(jī)械裝置的耐磨損部件領(lǐng)域，主要涉及一種超耐磨復(fù)合陶瓷刮刀/板及其制備方法，尤其適用于耐火材料、玻璃制造、熱電廠、冶金、選礦、陶瓷、化工等行業(yè)。
背景技術(shù)：
目前在耐火材料、玻璃制造、熱電廠、冶金、選礦、陶瓷、化工等行業(yè)的混合機(jī)、攪拌機(jī)上使用的刮板、刮刀等抗磨部件。每年約消耗20000噸優(yōu)質(zhì)耐磨鋼材，消耗資金約合人民幣4億元，其中還有一部分要使用外匯從國外進(jìn)口，耗費(fèi)資源及資金數(shù)量較大，同時(shí)也消耗了大量貴金屬等戰(zhàn)略物資，不符合國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的戰(zhàn)略方針。由于該類材料的洛氏硬度只能達(dá)到50左右，使用壽命較短，一般在360小時(shí)左右。并且，在耐磨鋼板、高鉻鑄鐵等優(yōu)質(zhì)鐵基合金材料中含有大量的錳、鉻、鎳、鉬、鎢、鈦等屬戰(zhàn)略物資的貴重金屬。因此，使用成本較高，同時(shí)也造成了大量的資源浪費(fèi)。另外，磨損下來的鐵及其它成分添加到混合或攪拌的物料中，一般均屬于有害成分，影響產(chǎn)品質(zhì)量，往往需要進(jìn)行后續(xù)處理，除去這些有害雜質(zhì)，進(jìn)一步提高生產(chǎn)成本，造成不必要地經(jīng)濟(jì)損失。
陶瓷材料(如Al2O3、SiC、SiO2、B4C、Si3N4、BN等等)的硬度均高于鋼材一個(gè)數(shù)量級(jí)，甚至接近金剛石，其耐磨性能是優(yōu)質(zhì)鋼材的十至二十倍。由于，陶瓷材料具有優(yōu)良的物理、化學(xué)性能，既是產(chǎn)生微量的微細(xì)粉末添加到混合、攪拌的物料中，一般都成為有效成份或者不參與化學(xué)反應(yīng)，無任何負(fù)面影響；而陶瓷材料的資源非常豐富，且價(jià)格低廉。但是，陶瓷材料脆性較強(qiáng)，不能承受較大的沖擊，難以進(jìn)行加工，并且，在安裝固定過程中很容易發(fā)生碎裂，導(dǎo)致陶瓷材料在這些領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制。
混合、攪拌、混練等機(jī)械裝置的刮刀/板均屬于抗磨、耐磨部件，在使用過程中，物料對(duì)刮刀/板的壓力及相對(duì)位移速度，在刮刀/板上各部位的差異較大，壓力及相對(duì)位移速度較大的部位磨損比較嚴(yán)重，而在安裝部位的磨損不太嚴(yán)重。對(duì)于刮刀/板而言磨損比較嚴(yán)重的部位可稱為主抗磨部位、安裝部位可稱為輔抗磨部位。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種超耐磨復(fù)合陶瓷刮刀/板及其制備方法，使其具備陶瓷材料的超高耐磨性能，又具有鋼材的高強(qiáng)度和高韌性。
本發(fā)明的目的可采用如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)所述的超耐磨復(fù)合陶瓷刮刀/板包括金屬骨架和陶瓷材料層，陶瓷材料層利用粘合劑直接復(fù)合在金屬骨架的結(jié)合面上。為增加陶瓷材料和金屬骨架的結(jié)合強(qiáng)度，在結(jié)合面上設(shè)置有若干個(gè)金屬錨固釘或錨固坑。金屬骨架與刮刀/板相對(duì)應(yīng)仍有主抗磨部位和輔抗磨部位之分，在輔抗磨部位設(shè)置有安裝螺栓孔。
陶瓷材料層的厚度設(shè)置為8-40mm時(shí)，在金屬骨架的結(jié)合面上設(shè)置金屬錨固釘，高度低于陶瓷材料層的上平面。
陶瓷材料層厚度為3-15mm時(shí)，在金屬骨架的結(jié)合面上設(shè)置錨固坑。
在上述材料層厚度交叉的范圍可在金屬骨架的結(jié)合面上同時(shí)設(shè)置錨固坑和錨固釘，或單獨(dú)設(shè)置錨固坑或單獨(dú)設(shè)置錨固釘。
陶瓷材料層由陶瓷顆粒骨料、陶瓷粉末和粘合劑或添加鋼纖維或碳纖維等配制的耐磨陶瓷材料。
所述超耐磨復(fù)合陶瓷刮刀/板的制備方法如下a、超耐磨復(fù)合陶瓷刮刀/板的整體設(shè)計(jì)依照混合/攪拌設(shè)備使用要求，設(shè)計(jì)刮刀/板的幾何形狀及尺寸，合理分配陶瓷耐磨層的厚度，使整體具備較為理想的抗磨性能。主抗磨部位陶瓷材料層的厚度設(shè)置較厚，充分體現(xiàn)陶瓷材料的抗磨性能，厚度在8-40mm之間；輔抗磨部位陶瓷材料層的厚度設(shè)置較薄，能夠滿足保護(hù)安裝螺栓的作用即可，厚度在3-15mm之間。并依此設(shè)計(jì)、制作壓實(shí)成型模具。
b、金屬骨架制作依照混合/攪拌設(shè)備使用要求的幾何尺寸，采用普通鋼材制作刮刀/板的骨架，以滿足安裝部位和刮刀/板整體具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度為設(shè)計(jì)原則主抗磨部位設(shè)計(jì)較薄，厚度在3-10mm之間，為陶瓷材料層的厚度留下足夠空間；輔抗磨部位設(shè)計(jì)較厚，保證整體具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，厚度在6-25mm之間，為陶瓷材料層厚度留下的空間較小，并設(shè)置有安裝螺栓孔。根據(jù)主、輔抗磨部位陶瓷材料層厚度的大小，選擇在結(jié)合面上設(shè)置金屬錨固釘或錨固坑。陶瓷材料層厚度設(shè)置為3-15mm時(shí)，為提高結(jié)合強(qiáng)度在該部位采用鉆取若干個(gè)小坑，由于具有錨固作用，故稱為錨固坑，其錨固坑的直徑為2-12mm，深度為2-12mm，每2-60cm2鉆取一個(gè)；若陶瓷材料層的厚度設(shè)置為8-40mm時(shí)，在該部位焊接若干個(gè)由金屬材料制成的短柱，由于具有錨固作用，故稱為金屬錨固釘，其直徑為1-6mm，高度必須小于陶瓷材料層的厚度，每2-60cm2焊接一個(gè)；最后，將結(jié)合面及錨固釘和錨固坑上的鐵銹、油污等徹底清理干凈即可。
c、陶瓷材料制備首先，根據(jù)所混合/攪拌的物料的性質(zhì)、溫度、化學(xué)環(huán)境等，選取陶瓷材料和粘合劑的品種陶瓷材料要選用其硬度大于或等于物料硬度的材料，且對(duì)物料無付面影響的品種；使用溫度在300℃以下、且在酸、堿腐蝕性環(huán)境下選用有機(jī)粘合劑，若高溫在500℃以下、且無酸、堿腐蝕性環(huán)境下選用無機(jī)粘合劑，粘合劑的作用是增加陶瓷骨料間的結(jié)合強(qiáng)度和陶瓷材料與金屬骨架間的結(jié)合強(qiáng)度。
陶瓷原料的選擇以陶瓷顆粒為骨料，即主抗磨材料；以陶瓷粉末為填充物，填充骨料的所有空間以增加密實(shí)度和整體強(qiáng)度。陶瓷骨料由二至五種級(jí)別的陶瓷段砂料所組成，以大顆粒段砂為主骨料，其它中小顆粒段砂為輔骨料，其用量分別能夠充滿上一砂段顆粒間的空隙為宜，最大顆粒的粒徑要小于陶瓷材料層厚度，最小粒徑的段砂為0-0.5mm，中小顆粒段砂的粒徑，要分別小于上一砂段粒徑的二分之一。大顆粒段砂占總量的重量百分比為40-60％，中小顆粒段砂占總量的重量百分比為20-55％。選取的陶瓷粉末粒度為100-300目，占總量的重量百分比為5-20％。外加粘合劑占陶瓷材料總量的重量百分比為5-25％。若物料粒徑較大，且相對(duì)位移速度較高時(shí)可添加鋼纖維或碳纖維等能夠提高整體強(qiáng)度的細(xì)長絲狀物質(zhì)，添加量占陶瓷材料總量的重量百分比為2-15％。將上述原料按比例放入容器中進(jìn)行充分混合攪拌均勻。
d、陶瓷材料與金屬骨架相復(fù)合將制作好的金屬骨架放入模具中，把制備好的陶瓷材料依據(jù)不同厚度適量攤鋪在金屬骨架的結(jié)合面上，采用壓力機(jī)壓實(shí)或者振動(dòng)搗打壓實(shí)。最后進(jìn)行脫模，將完成復(fù)合的刮刀/板取出。
e、固化嚴(yán)格按照粘合劑使用說明書的要求，對(duì)完成復(fù)合的刮刀/板進(jìn)行固化，待粘合劑完全固化后，即完成超耐磨復(fù)合陶瓷刮刀/板的制造過程。
普通鋼材具有較高的強(qiáng)度和韌性，但耐磨性能較差；而陶瓷材料具有優(yōu)良的耐磨性能，但脆硬性較強(qiáng)，不便于應(yīng)用。因此，本發(fā)明將鋼材和陶瓷復(fù)合為一體，使各自的優(yōu)缺點(diǎn)得到互補(bǔ)，把兩者的優(yōu)點(diǎn)充分發(fā)揮出來。本發(fā)明采用少量的普通鋼材制作金屬骨架，用于確保具有足夠的機(jī)械性能；再將陶瓷材料復(fù)合在易磨損的部位，使整體具有陶瓷材料的超高耐磨性能，并兼顧鋼材良好的機(jī)械性能。由于，鋼材和陶瓷的物理性能差異較大，特別是熱膨脹性能的差異給兩種材料的復(fù)合帶來很大困難，若簡單將兩者直接進(jìn)行復(fù)合，將會(huì)發(fā)生自然分層脫離或者使陶瓷層自然碎裂甚至脫落，該項(xiàng)技術(shù)問題的解決是關(guān)鍵的。本發(fā)明為解決這種難題，采用陶瓷顆粒骨料和陶瓷粉末用粘合劑與鋼材相復(fù)合(就像混凝土鋪路一樣)。為保證結(jié)合牢固可靠、整體一致，在用鋼材制作的金屬骨架與陶瓷材料相結(jié)合的面上，焊接若干個(gè)金屬錨固釘或者鉆取若干個(gè)錨固坑(相當(dāng)于在地面上打下錨固地樁)，該錨固方法在復(fù)合過程中是至關(guān)重要的。將不同粒度的陶瓷顆粒、陶瓷粉末及粘合劑(必要時(shí)可添加適量的鋼纖維和碳纖維等)，以能達(dá)到最高密實(shí)度的比例相混合，并充分?jǐn)嚢杈鶆?；再將金屬骨架和配制好的陶瓷原料一起放入模具中壓?shí)，確保陶瓷原料與金屬骨架結(jié)合面充分結(jié)合，并排除陶瓷原料中的氣體；最后使粘合劑得到充分固化。
本發(fā)明所述的金屬骨架采用價(jià)格低廉的普通鋼材，并且，在磨損嚴(yán)重部位的用量很少，而價(jià)格低廉的陶瓷材料用量則較多，因此，整體的耐磨性能及使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于耐磨高錳鋼板、高鉻鑄鐵等優(yōu)質(zhì)鐵基合金材料。通過在相同條件下實(shí)驗(yàn)測(cè)定，其使用壽命均在5000小時(shí)以上，是高錳鋼板的16倍，在同時(shí)期內(nèi)金屬鐵的磨損量減少96.4％，有效地避免了金屬鐵雜質(zhì)對(duì)混合物料的影響。充分體現(xiàn)本方案制造的刮刀/板具有使用壽命長、價(jià)格低廉、節(jié)約資源、無負(fù)作用等有益無害的優(yōu)越效果。
本發(fā)明全面實(shí)施后，在同等使用條件下刮刀/板的壽命延長10-15倍；資金消耗減少30％；節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材20000余噸，每年僅消耗普通鋼材800余噸、陶瓷材料360噸左右，而陶瓷材料資源豐富、價(jià)格低廉；減少停機(jī)檢修10-15次，提高設(shè)備使用效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)約人力資源；無負(fù)作用，可簡化后續(xù)工藝，為使用者帶來進(jìn)一步的潛在效益。
圖1是所述超耐磨復(fù)合陶瓷刮刀/板結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、金屬骨架，2、結(jié)合面，3、焊接位置，4、陶瓷材料層，5、金屬錨固釘，6、錨固坑，7、安裝螺栓孔。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合附圖，說明本發(fā)明的具體實(shí)施例。
本發(fā)明所述的超耐磨復(fù)合陶瓷刮刀/板包括金屬骨架1和陶瓷材料層4，陶瓷材料層4利用粘合劑直接復(fù)合在金屬骨架1的結(jié)合面2上，金屬骨架1的一端為安裝部位，在安裝部位上設(shè)置有安裝螺栓孔7，并在結(jié)合面2上設(shè)置有錨固坑6；在主抗磨部位，金屬骨架1的結(jié)合面2上均布有金屬錨固釘5，金屬錨固釘5和金屬骨架1在焊接位置3處焊接固定。金屬錨固釘5的高度低于陶瓷材料層4的上平面。
上述的超耐磨復(fù)合陶瓷刮刀/板的制備方法實(shí)施例如下制備方法實(shí)施例1a、整體設(shè)計(jì)依照使用要求，設(shè)計(jì)刮刀/板的幾何形狀及尺寸，在主抗磨部位陶瓷材料層的厚度設(shè)置為25mm；輔抗磨部位陶瓷材料層的厚度設(shè)置為6mm，并依此設(shè)計(jì)、制作壓實(shí)成型模具。
b、金屬骨架制作依照混合/攪拌設(shè)備使用要求的幾何尺寸，采用普通鋼材制作刮刀/板的骨架，主抗磨部位采用厚度為8mm鋼板；輔抗磨部位設(shè)計(jì)厚度為16mm，并設(shè)置有兩個(gè)安裝螺栓孔。根據(jù)主、輔抗磨部位陶瓷材料層厚度的大小，選擇在結(jié)合面上設(shè)置金屬錨固釘或錨固坑。在輔抗磨部位鉆取若干個(gè)錨固坑，其錨固坑的直徑為8mm，深度為6mm，約每10cm2鉆取一個(gè)；在主抗磨部位焊接若干個(gè)金屬錨固釘，其錨固樁的直徑為4mm，錨固釘?shù)母叨葹?0mm，約每15cm2焊接一個(gè)；最后，將結(jié)合面及錨固釘和錨固坑上的鐵銹、油污等徹底清理干凈即可。
c、陶瓷材料制備混合/攪拌的物料為SiO2，在常溫和堿性環(huán)境下工作，陶瓷材料選用其硬度大于SiO2的SiC材料，且主要成分均為Si對(duì)物料無負(fù)面影響；并選用有機(jī)粘合劑。
陶瓷材料粒度的選擇以3-5mm的段砂為主骨料，占總量的重量百分比為45％，以1-2mm和0-0.5mm的段砂為輔骨料，分別占總量的重量百分比為25％和15％。選取的陶瓷粉末粒度為200目，占總量的重量百分比為15％。外加粘合劑占陶瓷材料總量的重量百分比為15％。將上述原料按比例放入容器中進(jìn)行充分混合攪拌均勻。
d、陶瓷材料與金屬骨架相復(fù)合將制作好的金屬骨架放入模具中，把制備好的陶瓷材料依據(jù)不同厚度適量攤鋪在結(jié)合面2上；采用壓力機(jī)壓實(shí)；最后進(jìn)行脫模，將完成復(fù)合的刮刀/板取出。
e、固化將完成復(fù)合的刮刀/板放入烘爐中加溫固化，溫度為100℃，時(shí)間為9小時(shí)；待粘合劑完全固化后出爐，完成整個(gè)制造過程。
制備方法實(shí)施例2a、整體設(shè)計(jì)依照使用要求，設(shè)計(jì)刮刀/板的幾何形狀及尺寸，在主抗磨部位陶瓷材料層的厚度設(shè)置為30mm；輔抗磨部位陶瓷材料層的厚度設(shè)置為12mm，并依此設(shè)計(jì)、制作壓實(shí)成型模具。
b、金屬骨架制作依照設(shè)備使用要求的幾何尺寸，采用普通鋼材制作刮刀/板的骨架，其主抗磨部位采用厚度為8mm鋼板；輔抗磨部位設(shè)計(jì)厚度為20mm，并設(shè)置有四個(gè)安裝螺栓孔。在主抗磨部位焊接若干個(gè)金屬錨固釘，其錨固釘?shù)闹睆綖?mm，錨固樁的高度為25mm，約每20cm2焊接一個(gè)；在輔抗磨部位仍焊接若干個(gè)金屬錨固釘，其錨固釘?shù)闹睆綖?mm，錨固釘?shù)母叨葹?0mm，約每15cm2焊接一個(gè)；；最后，將結(jié)合面及錨固釘上的鐵銹、油污等徹底清理干凈即可。
c、陶瓷材料制備混合/攪拌的物料為氧化鐵礦粉，在400℃的無腐蝕性環(huán)境下工作，陶瓷材料選用Al2O3剛玉材料，且主要成分對(duì)物料后續(xù)生產(chǎn)無負(fù)面影響；并選用無機(jī)粘合劑。
陶瓷材料粒度的選擇以8-10mm的段砂為主骨料，占總量的重量百分比為40％，以3-5mm、1-2mm和0-0.5mm三個(gè)級(jí)別的段砂為輔骨料，分別占總量的重量百分比為25％、18和12％；選取的陶瓷粉末粒度為200目，占總量的重量百分比為5％；外加粘合劑占陶瓷材料總量的重量百分比為16％；并添加占陶瓷材料總量的重量百分比為10％的鋼纖維，將上述原料按比例放入容器中進(jìn)行充分混合攪拌均勻。
d、陶瓷材料與金屬骨架相復(fù)合將制作好的金屬骨架放入模具中，把制備好的陶瓷材料依據(jù)不同厚度適量攤鋪在結(jié)合面2上；采用振動(dòng)法壓實(shí)；最后進(jìn)行脫模，將完成復(fù)合的刮刀/板取出。
e、固化將完成復(fù)合的刮刀/板放入烘爐中加溫固化，溫度為280℃，時(shí)間為6小時(shí)；待粘合劑完全固化后出爐，完成整個(gè)制造過程。
制備方法實(shí)施例3a、整體設(shè)計(jì)依照使用要求，設(shè)計(jì)刮刀/板的幾何形狀及尺寸，在主抗磨部位陶瓷材料層的厚度設(shè)置為15mm；輔抗磨部位陶瓷材料層的厚度設(shè)置為6mm，并依此設(shè)計(jì)、制作壓實(shí)成型模具。
b、金屬骨架制作依照設(shè)備使用要求的幾何尺寸，采用普通鋼材制作刮刀/板的骨架，其主抗磨部位采用厚度為5mm鋼板；輔抗磨部位設(shè)計(jì)厚度為16mm，并設(shè)置有兩個(gè)安裝螺栓孔。在主抗磨部位焊接若干個(gè)金屬錨固釘，其錨固釘?shù)闹睆綖?mm，錨固釘?shù)母叨葹?3mm，約每8cm2焊接一個(gè)；在輔抗磨部位鉆取若干個(gè)錨固坑，其錨固坑的直徑為6mm，深度為6mm，約每10cm2鉆取一個(gè)；最后，將結(jié)合面及錨固釘和錨固坑上的鐵銹、油污等徹底清理干凈即可。
c、陶瓷材料制備混合/攪拌的物料為SiC粉，在常溫?zé)o腐蝕性環(huán)境下工作，陶瓷材料仍選用SiC材料，且主要成分對(duì)物料后續(xù)生產(chǎn)無負(fù)面影響；并選用有機(jī)粘合劑。
陶瓷材料粒度的選擇以3-5mm的段砂為主骨料，占總量的重量百分比為50％，以1-2mm和0-0.5mm二個(gè)級(jí)別的段砂為輔骨料，分別占總量的重量百分比為25和10％；選取的陶瓷粉末粒度為200目，占總量的重量百分比為15％；外加粘合劑占陶瓷材料總量的重量百分比為15％；將上述原料按比例放入容器中進(jìn)行充分混合攪拌均勻。
d、陶瓷材料與金屬骨架相復(fù)合將制作好的金屬骨架放入模具中，把制備好的陶瓷材料依據(jù)不同厚度適量攤鋪在結(jié)合面2上；采用振動(dòng)法壓實(shí)；最后進(jìn)行脫模，將完成復(fù)合的刮刀/板取出。
e、固化將完成復(fù)合的刮刀/板放在常溫下固化，時(shí)間為24小時(shí)；待粘合劑完全固化后出爐，完成整個(gè)制造過程。
權(quán)利要求
1.一種超耐磨復(fù)合陶瓷刮刀/板，其特征是其包括金屬骨架(1)和陶瓷材料層(4)，陶瓷材料層(4)利用粘合劑直接復(fù)合在金屬骨架(1)的結(jié)合面(2)上，金屬骨架(1)上分主抗磨部位和輔抗磨部位，在主、輔抗磨部位的結(jié)合面(2)上，根據(jù)該部位陶瓷材料層(4)厚度的不同均布有金屬錨固釘(5)或錨固坑(6)，并在輔抗磨部位上設(shè)置有安裝螺栓孔(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超耐磨復(fù)合陶瓷刮刀/板，其特征是陶瓷材料層(4)的厚度設(shè)置為8-40mm時(shí)，在金屬骨架(1)的結(jié)合面(2)上設(shè)置金屬錨固釘(5)，高度低于陶瓷材料層(4)的上平面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超耐磨復(fù)合陶瓷刮刀/板，其特征是陶瓷材料層(4)厚度為3-15mm時(shí)，在金屬骨架(1)的結(jié)合面(2)上設(shè)置錨固坑(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的超耐磨復(fù)合陶瓷刮刀/板，其特征是在金屬骨架的結(jié)合面上同時(shí)設(shè)置錨固坑和錨固釘，或單獨(dú)設(shè)置錨固坑或單獨(dú)設(shè)置錨固釘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超耐磨復(fù)合陶瓷刮刀/板，其特征是陶瓷材料層(4)是由陶瓷顆粒骨料、陶瓷粉末和粘合劑或添加鋼纖維、碳纖維配制的耐磨陶瓷材料。
6.一種如權(quán)利要求1所述的超耐磨復(fù)合陶瓷刮刀/板的制備方法，其特征是a、超耐磨復(fù)合陶瓷刮刀/板的整體設(shè)計(jì)依照混合/攪拌設(shè)備使用要求，設(shè)計(jì)刮刀/板的幾何形狀及尺寸。主抗磨部位陶瓷材料層的厚度設(shè)置較厚，厚度在8-40mm之間；輔抗磨部位陶瓷材料層的厚度設(shè)置較薄，厚度在3-15mm之間。并依此設(shè)計(jì)、制作壓實(shí)成型模具；b、金屬骨架制作依照混合/攪拌設(shè)備使用要求的幾何尺寸，采用普通鋼材制作刮刀/板的骨架，主抗磨部位厚度在3-10mm之間，輔抗磨部位厚度在6-25mm之間，并設(shè)置有安裝螺栓孔；陶瓷材料層厚度設(shè)置為3-15mm時(shí)，在該部位采用鉆取若干個(gè)錨固坑，其錨固坑的直徑為2-12mm，深度為2-12mm，每2-60cm2鉆取一個(gè)；若陶瓷材料層的厚度設(shè)置為8-40mm時(shí)，在該部位焊接若干個(gè)金屬錨固釘，其直徑為1-6mm，高度必須小于陶瓷材料層的厚度，每2-60cm2焊接一個(gè)；最后，將結(jié)合面及錨固釘和錨固坑上的鐵銹、油污等徹底清理干凈即可；c、陶瓷材料制備根據(jù)所混合/攪拌的物料的性質(zhì)、溫度、化學(xué)環(huán)境等，選取陶瓷材料和粘合劑的品種陶瓷材料要選用其硬度大于或等于物料硬度的材料，且對(duì)物料無付面影響的品種；使用溫度在300℃以下、且在酸、堿腐蝕性環(huán)境下選用有機(jī)粘合劑，若高溫在500℃以下、且無酸、堿腐蝕性環(huán)境下選用無機(jī)粘合劑；陶瓷原料的選擇以陶瓷顆粒為骨料，以陶瓷粉末為填充物。陶瓷骨料由二至五種級(jí)別的陶瓷段砂料所組成，以大顆粒段砂為主骨料，其它中小顆粒段砂為輔骨料，其用量分別能夠充滿上一砂段顆粒間的空隙為宜，最大顆粒的粒徑要小于陶瓷材料層厚度，最小粒徑的段砂為0-0.5mm，中小顆粒段砂的粒徑，要分別小于上一砂段粒徑的二分之一；大顆粒段砂占總量的重量百分比為40-60％，中小顆粒段砂占總量的重量百分比為20-55％；選取的陶瓷粉末粒度為100-300目，占總量的重量百分比為5-20％；外加粘合劑占陶瓷材料總量的重量百分比為5-25％；若物料粒徑較大，且相對(duì)位移速度較高時(shí)可添加鋼纖維或碳纖維等能夠提高整體強(qiáng)度的細(xì)長絲狀物質(zhì)，添加量占陶瓷材料總量的重量百分比為2-15％；將上述原料按比例放入容器中進(jìn)行充分混合攪拌均勻；d、陶瓷材料與金屬骨架相復(fù)合將制作好的金屬骨架放入模具中，把制備好的陶瓷材料依據(jù)不同厚度適量攤鋪在金屬骨架的結(jié)合面上，采用壓力機(jī)壓實(shí)或者振動(dòng)搗打壓實(shí)。最后進(jìn)行脫模，將完成復(fù)合的刮刀/板取出；e、固化嚴(yán)格按照粘合劑使用說明書的要求，對(duì)完成復(fù)合的刮刀/板進(jìn)行固化，待粘合劑完全固化后，即完成超耐磨復(fù)合陶瓷刮刀/板的制造過程。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超耐磨復(fù)合陶瓷刮刀/板及其制備方法，超耐磨復(fù)合陶瓷刮刀/板包括金屬骨架和陶瓷材料層，陶瓷材料層利用粘合劑直接復(fù)合在金屬骨架的結(jié)合面上，金屬骨架上分主抗磨部位和輔抗磨部位，在結(jié)合面上均布有金屬錨固釘或錨固坑，在輔抗磨部位上設(shè)置有安裝螺栓孔。制備方法包括金屬骨架制作、陶瓷材料制備、復(fù)合及固化等四個(gè)過程。本發(fā)明全面實(shí)施后，在同等使用條件下刮刀/板的壽命延長10－15倍；資金消耗減少30％；節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材20000余噸，每年僅消耗普通鋼材800余噸、陶瓷材料360噸左右，而陶瓷材料資源豐富、價(jià)格低廉；減少停機(jī)檢修10－15次，提高設(shè)備使用效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)約人力資源；無負(fù)作用，可簡化后續(xù)工藝，為使用者帶來進(jìn)一步的潛在效益。
文檔編號(hào)B32B7/08GK101053976SQ200710053978
公開日2007年10月17日 申請(qǐng)日期2007年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月12日
發(fā)明者楊國興 申請(qǐng)人:洛陽市澗西區(qū)金碩耐磨材料廠