專利名稱:一種超耐磨陶瓷-鋼混合機復(fù)合襯板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明適用于混合、攪拌等機械裝置的耐磨損部件領(lǐng)域,主要涉及一種超耐磨陶瓷-鋼混合機復(fù)合襯板及其制備方法,尤其適用于冶金、玻璃制造、耐火材料、熱電、選礦、 陶瓷、化工等行業(yè)。
背景技術(shù):
目前在冶金、耐火材料、玻璃制造、熱電廠、選礦、陶瓷、化工等行業(yè)的混合機、攪拌機上使用的襯板等抗磨部件。每年約消耗30000噸優(yōu)質(zhì)耐磨鋼材,消耗資金約合人民幣6億元,耗費資源及資金數(shù)量較大,同時也消耗了大量貴金屬等戰(zhàn)略物資,不符合國家經(jīng)濟建設(shè)的戰(zhàn)略方針。由于該類材料的洛氏硬度一般在30左右,使用壽命較短,一般最長壽命只能達到一年左右。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,同時也造成了大量的資源浪費。 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,往往需要進行后續(xù)處理,才能除去這些有害雜質(zhì),因而進一步提高了生產(chǎn)成本,造成不必要地經(jīng)濟損失。特別是在鋼鐵行業(yè)的燒結(jié)生產(chǎn)中,需將礦粉、燃料和黏結(jié)劑等燒結(jié)原料,通過圓筒混合機將原料混合均勻。為了減少原料粘附在襯板上,現(xiàn)有圓筒混合機襯板通常采用高分子聚乙烯材料制作,盡管該材料具有不易黏料的性能,仍然還是常常發(fā)生黏料現(xiàn)象,而這種有機材料的耐磨性能更是不盡人意,通常聚乙烯襯板的使用壽命均在半年左右。由于,高分子聚乙烯材料質(zhì)地較軟,在使用過程中當襯板的厚度磨損變薄時,原料通過擠壓鉆入混合機內(nèi)壁與襯板的縫隙中,使襯板高高翹起,導(dǎo)致清料裝置損壞,時常需要停機對襯板進行檢察、更換。在現(xiàn)有技術(shù)中更換襯板的方法,均為采用人工更換,其勞動強度之大,效率之低, 且在操作時的危險性之高,都是不言而喻的,既造成資源浪費又影響生產(chǎn)效率,這是現(xiàn)有圓筒混合機應(yīng)用技術(shù)所存在的嚴重不足之處。陶瓷材料(如A1203、SiC、SiO2, B4C, Si3N4, BN等等)的硬度均高于鋼材一個數(shù)量級,甚至接近金剛石,其耐磨性能是優(yōu)質(zhì)鋼材的十倍以上。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),無任何負面影響;而陶瓷材料的資源非常豐富,且價格低廉。但是,陶瓷材料脆性較強,不能承受較大的沖擊,難以進行加工,并且,其制品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。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種超耐磨陶瓷-鋼混合機復(fù)合襯板及其制備方法,使其既具備陶瓷材料的超高耐磨性能,又具有鋼材的高強度和高韌性,而且便于安裝、使用。本發(fā)明的目的可采用如下技術(shù)方案來實現(xiàn)所述的超耐磨陶瓷-鋼復(fù)合襯板由金屬基板和陶瓷材料層組成;位于外層的金屬基板與混合機內(nèi)壁相接觸,起支撐、固定陶瓷材料層的作用;陶瓷材料層在內(nèi)層與物料接觸作為抗磨內(nèi)襯;金屬基板的內(nèi)面與陶瓷材料相結(jié)合;在金屬基板的內(nèi)表面即金屬基板與陶瓷材料層相結(jié)合的結(jié)合面上,設(shè)置有增強陶瓷材料與金屬基板結(jié)合強度的金屬錨固釘,和增強金屬基板整體機械強度的加強筋;由于金屬基板另外具有與混合機內(nèi)壁相聯(lián)接固定的作用,因此,在金屬基板的內(nèi)表面設(shè)置有安裝部位,并在安裝部位設(shè)置有螺栓安裝孔,所述的安裝部位的厚度是根據(jù)襯板尺寸和金屬基板厚度的大小進行設(shè)計,確保復(fù)合襯板自身及與混合機內(nèi)壁相聯(lián)接的強度;陶瓷材料層是將陶瓷材料與粘合劑混合后,通過壓力直接或振動壓實的方法,壓合在金屬基板涂有粘合劑的結(jié)合面上,實現(xiàn)陶瓷與鋼相復(fù)合的目的。當整塊混合機襯板的面積相對較大,難以進行復(fù)合操作過程,且復(fù)合后整體強度較低時,將整塊襯板設(shè)計為若干小塊進行拼接,各小塊單獨實施復(fù)合過程,安裝時拼接組合成原來整塊襯板的尺寸;既降低制造成本,又便于安裝使用。陶瓷材料層的厚度設(shè)置為8-40mm,金屬基板的厚度為l_8mm,在金屬基板的結(jié)合面上設(shè)置的金屬錨固釘和加強筋,其高度均低于陶瓷材料層的上平面;金屬錨固釘?shù)闹睆綖?-6mm,每2-60cm2設(shè)置一個;加強筋的寬度為4_15mm,分別在長、寬方向,每8-20cm各設(shè)置一個;所述金屬基板安裝部位的厚度為4-10mm,并在其相應(yīng)要求的位置設(shè)置有能使固定螺栓通過的安裝孔,當金屬基板厚度小于4mm時,必須增加安裝部位的厚度。陶瓷材料由陶瓷顆粒骨料、陶瓷粉末和粘合劑按一定比例配制而成,或在其中添加一定比例的鋼纖維、碳纖維或玻璃纖維增加陶瓷材料層的強度;粘合劑的作用是增加陶瓷骨料間的結(jié)合強度和陶瓷材料與金屬基板間的結(jié)合強度;根據(jù)混合機所混合、攪拌的物料的性質(zhì)、溫度、化學(xué)環(huán)境,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,且對物料無負面影響的品種;當使用溫度在250°C以下、且在酸、堿腐蝕性環(huán)境下選用有機粘合劑;當使用溫度在450°C以下、且無或弱酸、堿腐蝕性環(huán)境下選用無機粘合劑;陶瓷材料的配料設(shè)計以陶瓷顆粒為骨料,即主抗磨材料;以陶瓷粉末為填充物, 填充骨料顆粒之間的所有空間以增加密實度和整體強度。陶瓷骨料由二至五種粒徑級別的段砂料所組成,以大粒徑段砂為主骨料,中小粒徑段砂為輔骨料,其用量為分別能夠充滿上一砂段顆粒間的空隙,最大顆粒的粒徑要小于陶瓷材料層厚度,最小粒徑為0-0. 5mm的段砂,中小顆粒段砂的粒徑,要分別小于或等于上一砂段粒徑的三分之二。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5-20%。若需提高陶瓷材料層的整體強度,要添加鋼纖維、玻璃纖維短絲或碳纖維短絲,添加量占陶瓷材料總量的重量百分比為2-15%。陶瓷材料的品種選用價格較為低廉的碳化硅、氧化硅、氧化鋁、氧化鎂及以氧化硅或氧化鋁為主的高硬度天然石料,配置時可采用其中的一種,亦可同時采用兩種以上作為陶瓷材料的原料。粘合劑可選用的有機粘合劑為環(huán)氧樹脂類粘合劑、聚氨酯樹脂類粘合劑、“三醛” 樹脂類粘合劑、淀粉粘合劑、以及前者兩種以上經(jīng)過改性而混合的粘合劑;可選用的無機粘合劑為氫氧化鋁類粘合劑、氫氧化鉀類粘合劑、磷酸或磷酸鹽類粘合劑、硅溶膠類粘合劑、 硅酸鹽類粘合劑、以及前者兩種以上混合制取的粘合劑。
所述超耐磨陶瓷-鋼復(fù)合襯板的制備方法如下a、超耐磨陶瓷-鋼復(fù)合襯板的整體設(shè)計依照混合、攪拌設(shè)備使用要求,設(shè)計復(fù)合襯板的幾何形狀及尺寸,合理分配陶瓷耐磨層和金屬基板的厚度,使整體既具備較為理想的抗磨性能和整體強度,又便于安裝使用;安裝部位的設(shè)置在確保其強度的前提下,盡可能使螺栓低于陶瓷材料層的上表面,應(yīng)能夠滿足保護安裝螺栓不宜被很快磨損為原則;若設(shè)計為小塊拼接組合形式時,需在接縫處預(yù)留小于5mm的間隙,以便安裝使用;并按襯板的幾何尺寸設(shè)計、制作成型模具;b、金屬基板制作依照設(shè)計要求采用型模鑄造方法直接成型,或采用普通鋼材通過切割下料、整形、焊接、鉆、銑的機械加工方法制作襯板的基板;當采用機械加工方法制作時,用焊接的方法將金屬錨固釘和加強筋固定在基板的相應(yīng)位置,加強筋采用鋼板或圓鋼制作,基板采用的鋼板厚度小于安裝部位的厚度時,按要求在安裝部位敷焊一層鋼板;最后,將結(jié)合面、錨固釘及加強筋上的鐵銹、焊渣、雜污等徹底清理干凈即可;C、陶瓷材料制備按配料設(shè)計,首先,秤取一定量的粘合劑,按《粘合劑使用說明書》的要求進行調(diào)制;其次,分別秤取各種骨料和粉末,以及增強纖維原料;然后,將配置好的粘合劑和最大顆粒的骨料放入容器中進行充分攪拌混合,待均勻后,再按先大后小的原則,將原料分批放入容器中進行攪拌混合;最后,將所有原料充分混合均勻即可;d、陶瓷材料與金屬基板相復(fù)合在金屬基板的結(jié)合面、錨固釘及加強筋上均勻涂刷一層粘合劑后放入模具中,把制備好的陶瓷材料按所需總量均勻地攤鋪在金屬基板的結(jié)合面上,采用壓力機壓實或者振動搗打壓實;最后進行脫模,將完成復(fù)合的襯板取出,并把毛邊去除;e、固化嚴格按照粘合劑使用說明書的要求,對完成復(fù)合的襯板進行固化,待粘合劑完全固化后,即完成超耐磨陶瓷-鋼復(fù)合襯板的制造過程。普通鋼材具有較高的強度和韌性,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,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)缺點得到互補,把兩者的優(yōu)點充分發(fā)揮出來。本發(fā)明采用少量的普通鋼材制作金屬基板,用于確保具有足夠的機械性能;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行復(fù)合,將會發(fā)生自然分層脫離或者使陶瓷層自然碎裂甚至脫落,該項技術(shù)問題的解決是關(guān)鍵的。本發(fā)明為解決這種難題,保證結(jié)合牢固可靠、整體一致,在用鋼材制作的金屬基板與陶瓷材料相結(jié)合的面上,焊接若干個金屬錨固釘,該錨固方法在復(fù)合過程中亦是至關(guān)重要的;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);將不同粒度的陶瓷顆粒、 陶瓷粉末及粘合劑(必要時可添加適量的鋼纖維和碳纖維等),以能達到最高密實度的比例,并充分攪拌混合均勻;再將金屬基板和配制好的陶瓷原料一起放入模具中壓實成型,排除陶瓷原料中包裹的氣體,確保陶瓷原料與金屬骨架結(jié)合面充分結(jié)合;最后使粘合劑得到充分固化。本發(fā)明所述的金屬基板采用價格低廉的普通鋼材,且用量亦很少,而價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遠高于耐磨高錳鋼板、高鉻鑄鐵等優(yōu)質(zhì)鐵基合金材料,再加上采用拼接組合方法設(shè)計制作,使制作成本大大降低,更加便于安裝和使用,還可有效防止意外損壞。通過在相同條件下實驗測定,其使用壽命均是高錳鋼板的十倍以上,在同時間內(nèi)金屬鐵的磨損量減少97%以上,有效地避免了金屬鐵雜質(zhì)對混合物料的影響。充分體現(xiàn)本方案制造的襯板具有使用壽命長、價格低廉、節(jié)約資源、無負作用等有益無害的優(yōu)越效果。本發(fā)明全面實施后,在同等條件下襯板的使用壽命延長10-15倍左右;資金消耗減少50%;年節(jié)約優(yōu)質(zhì)鋼材和超高分子聚乙烯25000余噸;每年僅消耗普通鋼材600噸、陶瓷材料360噸左右,而陶瓷材料資源豐富、價格低廉;減少年停機檢修30-40次,提高設(shè)備使用效率10%左右,降低勞動強度、節(jié)約人力資源;無負作用,可簡化后續(xù)工藝,為使用者帶來進一步的潛在經(jīng)濟效益。
圖1是所述超耐磨陶瓷-鋼復(fù)合襯板結(jié)構(gòu)剖視示意圖。圖2是所述超耐磨陶瓷-鋼復(fù)合襯板金屬基板展開示意圖。圖3是所述超耐磨陶瓷-鋼復(fù)合襯板的拼接組合形式示意圖。圖中1、金屬基板,2、結(jié)合面,3、連接位置,4、陶瓷材料層,5、金屬錨固釘,6、安裝螺栓孔,7、安裝部位,8、拼接縫,9、加強筋。
具體實施例方式結(jié)合附圖,說明本發(fā)明的具體實施例。本發(fā)明所述的超耐磨陶瓷-鋼復(fù)合襯板包括金屬基板1和陶瓷材料層4,陶瓷材料層4利用粘合劑直接復(fù)合在金屬基板1涂有粘合劑的結(jié)合面2上,金屬基板1上設(shè)置有安裝部位7,在安裝部位7上設(shè)置有安裝螺栓孔6,并在金屬基板1的結(jié)合面2上分布有金屬錨固釘5和加強筋9,金屬錨固釘5和金屬基板1在連接位置3處焊接固定。金屬錨固釘5 和加強筋9的高度低于陶瓷材料層4的上表面。上述的超耐磨陶瓷-鋼復(fù)合襯板的制備方法實施例如下制備方法實施例1 a、整體設(shè)計依照使用要求,設(shè)計襯板的幾何形狀為弧形板狀及尺寸為 800 X 1000 X 45mm,陶瓷材料層的厚度設(shè)置為40mm,并設(shè)計、制作成型模具。b、金屬基板制作依照使用要求的幾何尺寸,采取機械加工方式制作襯板的基板, 采用厚度為5mm普通鋼板,并設(shè)置有9個安裝部位,在安裝部位敷焊5mm厚鋼板,并各鉆有1 個安裝螺栓孔。在結(jié)合面上焊接金屬錨固釘和加強筋,錨固釘?shù)闹睆綖?mm,高度為30mm, 約每IOcm2焊接一個;其加強筋的寬度為8mm,高度為15mm,在長、寬方向約15cm各焊接一個;最后,將基板結(jié)合面、錨固釘和加強筋上的鐵銹、雜污徹底清理干凈即可。C、陶瓷材料制備混合物料為氧化鐵礦粉,在常溫和弱堿性環(huán)境下工作,陶瓷材料選用Al2O3剛玉材料,且主要成分對物料無負面影響;并選用環(huán)氧樹脂類粘合劑。陶瓷材料粒度的選擇以粒徑15_20mm的段砂為主骨料,占總量的重量百分比為 45%,分別以粒徑6-8mm、2-3mm、l_2mm和0-0. 5mm的段砂為輔骨料,分別占總量的重量百分比為20%、15%、10%和5%。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15%。將上述原料按比例放入容器中進行充分
7攪拌混合均勻。d、陶瓷材料與金屬基板相復(fù)合將金屬基板的結(jié)合面、錨固釘和加強筋上均勻涂刷粘合劑后放入模具中,把制備好的陶瓷材料按所需總量攤鋪在結(jié)合面上;采用壓力機壓實;最后進行脫模,將完成復(fù)合的襯板取出。e、固化將完成復(fù)合的襯板放入烘爐中加溫固化,溫度為100°C,時間為9小時;待粘合劑完全固化后出爐,完成整個制造過程。制備方法實施例2 a、整體設(shè)計依照使用要求,設(shè)計襯板的幾何形狀為扇形平板狀,其外形隆廓尺寸為600 X 800 X 35mm,陶瓷材料層的厚度設(shè)置為四讓,并設(shè)計、制作成型模具。b、金屬基板制作依照使用要求的幾何尺寸,采取機械加工方式制作襯板的基板, 選用厚度為6mm鋼板,并設(shè)置有6個安裝部位,在安裝部位各鉆有1個安裝螺栓孔。在結(jié)合面上焊接金屬錨固釘和加強筋,錨固釘?shù)闹睆綖?mm,高度為25mm,約每20cm2焊接一個;其加強筋的寬度為8mm,高度為15mm,在長、寬方向約15cm各焊接一個;最后,將基板結(jié)合面、 錨固釘和加強筋上的鐵銹、雜污等徹底清理干凈即可。C、陶瓷材料制備混合物料為氧化鐵礦粉,在400°C的無腐蝕性環(huán)境下工作,陶瓷材料選用碳化硅材料,且主要成分對物料后續(xù)生產(chǎn)無負面影響;并選用磷酸鹽類粘合劑。陶瓷材料粒度的選擇以8-lOmm的段砂為主骨料,占總量的重量百分比為40%, 以3-5mm、l_2mm和0_0. 5mm三個級別的段砂為輔骨料,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行充分攪拌混合均勻。d、陶瓷材料與金屬基板相復(fù)合將金屬基板的結(jié)合面、錨固釘和加強筋上均勻涂刷粘合劑后放入模具中,把制備好的陶瓷材料按所需總量攤鋪在結(jié)合面2上;采用振動法壓實;最后進行脫模,將完成復(fù)合的襯板取出。e、固化將完成復(fù)合的襯板放入烘爐中加溫固化,溫度為^0°C,時間為6小時;待粘合劑完全固化后出爐,完成整個制造過程。制備方法實施例3 a、整體設(shè)計依照使用要求,整塊襯板的幾何形狀為平板形狀及尺寸為 1000X1200X35mm,陶瓷材料層的厚度設(shè)置為31mm,由于,面積較大,復(fù)合制品的整體強度較低,且不便于進行復(fù)合過程;因此,采用拼接組合設(shè)計方法,將整塊襯板設(shè)計為四小塊,拼接位置預(yù)留5mm的縫隙,確定各小塊襯板的幾何形狀及尺寸為500 X 600mm,原整塊襯板上有9個安裝螺栓孔,分割后每小塊襯板上有1個完整安裝螺栓孔和3個圓弧安裝螺栓孔,如圖3所示;并依此設(shè)計、制作成型模具。b、金屬基板制作依照設(shè)計選用厚度為4mm的普通鋼材,采取機械加工方式制作襯板的基板,并設(shè)置有4個安裝部位,在安裝部位上鉆取1個安裝螺栓孔,銑出3個圓弧安裝螺栓孔。在結(jié)合面上焊接金屬錨固釘和加強筋,錨固釘?shù)闹睆綖?mm,高度為13mm,約每 Scm2焊接一個;其加強筋采用直徑為8mm的圓鋼,在長、寬方向約IOcm各焊接一個;最后, 將基板結(jié)合面、錨固釘和加強筋上的鐵銹、雜污等徹底清理干凈即可。C、陶瓷材料制備混合物料為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,且主要成分對物料后續(xù)生產(chǎn)無負面影響;并選用環(huán)氧樹脂類粘合劑。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 l-2mm和0-0. 5mm 二個級別的段砂為輔骨料,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行充分攪拌混合均勻。d、陶瓷材料與金屬基板相復(fù)合將金屬基板的結(jié)合面、錨固釘和加強筋上均勻涂刷粘合劑后放入模具中,把制備好的陶瓷材料按所需總量攤鋪在結(jié)合面上;采用振動法壓實;最后進行脫模,將完成復(fù)合的襯板取出。e、固化將完成復(fù)合的襯板放在常溫下固化,時間為M小時以上;待粘合劑完全固化后,完成整個制造過程。制備方法實施例4 a、整體設(shè)計依照使用要求,設(shè)計襯板的幾何形狀為弧形板狀及尺寸為 800 X 1000 X 45mm,陶瓷材料層的厚度設(shè)置為37mm,并設(shè)計、制作成型模具。b、金屬基板制作依照使用要求的幾何尺寸,采用型模鑄造方法制作襯板的基板, 厚度為8mm,并設(shè)置有12個安裝部位,各設(shè)有1個安裝螺栓孔。在結(jié)合面上錨固釘?shù)闹睆綖?6mm,高度為20mm,約每50cm2設(shè)置一個;其加強筋的寬度為15mm,高度為20mm,在長、寬方向約15cm各設(shè)置一個;最后,將基板結(jié)合面、錨固釘和加強筋上的鐵銹、雜污徹底清理干凈即可。C、陶瓷材料制備混合物料為氧化鎂燒結(jié)料,在常溫和無腐蝕環(huán)境下工作,陶瓷材料選用SiC材料,且主要成分對物料無負面影響;并選用環(huán)氧樹脂類粘合劑。陶瓷材料粒度的選擇以粒徑15-18mm的段砂為主骨料,占總量的重量百分比為 45%,分別以粒徑6-8mm、2-3mm、l_2mm和0-0. 5mm的段砂為輔骨料,分別占總量的重量百分比為20%、15%、10%和5%。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15%。將上述原料按比例放入容器中進行充分攪拌混合均勻。d、陶瓷材料與金屬基板相復(fù)合將金屬基板的結(jié)合面、錨固釘和加強筋上均勻涂刷粘合劑后放入模具中,把制備好的陶瓷材料按所需總量攤鋪在結(jié)合面上;采用壓力機壓實;最后進行脫模,將完成復(fù)合的襯板取出。e、固化將完成復(fù)合的襯板放入烘爐中加溫固化,溫度為110°C,時間為6小時;待粘合劑完全固化后出爐,完成整個制造過程。制備方法實施例5 a、整體設(shè)計依照使用要求,設(shè)計襯板的幾何形狀為弧形板狀及尺寸為 300 X 800 X 40mm,陶瓷材料層的厚度設(shè)置為32mm,并設(shè)計、制作成型模具。b、金屬基板制作依照使用要求的幾何尺寸,采取機械加工方式制作襯板的基板, 選用厚度為8mm鋼板,并設(shè)置有6個安裝部位,在安裝部位各鉆有1個安裝螺栓孔。在結(jié)合面上焊接金屬錨固釘和加強筋,錨固釘?shù)闹睆綖?mm,高度為20mm,約每40cm2焊接一個;其加強筋的寬度為8mm,高度為15mm,在長、寬方向約18cm各焊接一個;最后,將基板結(jié)合面、 錨固釘和加強筋上的鐵銹、雜污等徹底清理干凈即可。C、陶瓷材料制備混合物料為氧化鐵礦粉,在40°C的無腐蝕性環(huán)境下工作,陶瓷材料選用氧化鋁剛玉材料,且主要成分對物料后續(xù)生產(chǎn)無負面影響;并選用聚氨酯樹脂類粘合劑。陶瓷材料粒度的選擇以8-lOmm的段砂為主骨料,占總量的重量百分比為40%, 以粒徑3-5mm、1 -2mm和0-0. 5mm三個級別的段砂為輔骨料,分別占總量的重量百分比為 25%、15%和12%;選取的陶瓷粉末粒度為200目,占總量的重量百分比為8%;外加粘合劑占陶瓷材料總量的重量百分比為16% ;將上述原料按比例放入容器中進行充分攪拌混合均勻。d、陶瓷材料與金屬基板相復(fù)合將金屬基板的結(jié)合面、錨固釘和加強筋上均勻涂刷粘合劑后放入模具中,把制備好的陶瓷材料按所需總量攤鋪在結(jié)合面2上;采用振動法壓實;最后進行脫模,將完成復(fù)合的襯板取出。e、固化將完成復(fù)合的襯板放入烘爐中加溫固化,按粘合劑使用說明書要求控制溫度和時間;待粘合劑完全固化后出爐,完成整個制造過程。制備方法實施例6 a、整體設(shè)計依照使用要求,設(shè)計襯板的幾何形狀為弧形板狀及尺寸為 300 X 500 X 36mm,陶瓷材料層的厚度設(shè)置為30mm,并設(shè)計、制作成型模具。b、金屬基板制作依照使用要求的幾何尺寸,采用型模鑄造方法制作襯板的基板, 厚度設(shè)置為6mm,并設(shè)置有4個安裝部位,各設(shè)置有1個安裝螺栓孔。在結(jié)合面上設(shè)置錨固釘?shù)闹睆綖?mm,高度為20mm,約每20cm2設(shè)置一個;其加強筋的寬為6mm、高為15mm,在長、 寬方向約15cm各設(shè)置一個;最后,將基板結(jié)合面、錨固釘和加強筋上的鐵銹、雜污徹底清理干凈即可。C、陶瓷材料制備混合物料為氧化鋁礦粉,在350°C溫環(huán)境下工作,陶瓷材料選用氧化鋁剛玉材料,且主要成分對物料無負面影響;并選用磷酸鹽類粘合劑。陶瓷材料粒度的選擇以粒徑12_15mm的段砂為主骨料,占總量的重量百分比為 ,分別以粒徑6-8mm、2-3mm和0-0. 5mm的段砂為輔骨料,分別占總量的重量百分比為
20^^10^^^5 ^選取的陶瓷粉末粒度為200目,占總量的重量百分比為10%。外加粘合劑占陶瓷材料總量的重量百分比為13%。將上述原料按比例放入容器中進行充分攪拌混合均勻。d、陶瓷材料與金屬基板相復(fù)合將金屬基板的結(jié)合面、錨固釘和加強筋上均勻涂刷粘合劑后放入模具中,把制備好的陶瓷材料按所需總量攤鋪在結(jié)合面上;采用壓力機壓實;最后進行脫模,將完成復(fù)合的襯板取出。e、固化將完成復(fù)合的襯板放入烘爐中加溫固化,按磷酸鹽粘合劑要求控制溫度和時間;待粘合劑完全固化后出爐,完成整個制造過程。制備方法實施例7:a、整體設(shè)計依照使用要求,設(shè)計襯板的幾何形狀為扇形平板狀,其外形隆廓尺寸為300 X 600 X 30mm,陶瓷材料層的厚度設(shè)置為27mm,并設(shè)計、制作成型模具。b、金屬基板制作依照使用要求的幾何尺寸,采取機械加工方式制作襯板的基板, 選用厚度為3mm鋼板,并設(shè)置有厚為7mm的6個安裝部位,在安裝部位敷焊3mm厚鋼板,并在安裝部位各鉆有1個安裝螺栓孔。在結(jié)合面上焊接金屬錨固釘,錨固釘?shù)闹睆綖?mm,高度為15mm,約每60cm2焊接一個;最后,將基板結(jié)合面、錨固釘和加強筋上的鐵銹、雜污等徹底清理干凈即可。C、陶瓷材料制備混合物料為氧化鐵礦粉,在400°C的無腐蝕性環(huán)境下工作,陶瓷材料選用氧化鎂材料,且主要成分對物料后續(xù)生產(chǎn)無負面影響;并選用硅溶膠類粘合劑。陶瓷材料粒度的選擇以6-8mm的段砂為主骨料,占總量的重量百分比為60%,以粒徑0-0. 5mm的段砂為輔骨料,占總量的重量百分比為30% ;選取的陶瓷粉末粒度為200 目,占總量的重量百分比為10%;外加粘合劑占陶瓷材料總量的重量百分比為12%;并添加占陶瓷材料總量的重量百分比為10%的碳纖維,將上述原料按比例放入容器中進行充分攪拌混合均勻。d、陶瓷材料與金屬基板相復(fù)合將金屬基板的結(jié)合面和錨固釘上均勻涂刷粘合劑后放入模具中,把制備好的陶瓷材料按所需總量攤鋪在結(jié)合面上;采用壓力機壓實;最后進行脫模,將完成復(fù)合的襯板取出。e、固化將完成復(fù)合的襯板放入烘爐中加溫固化,溫度為280°C,時間為10小時; 待粘合劑完全固化后出爐,完成整個制造過程。制備方法實施例8 a、整體設(shè)計依照使用要求,設(shè)計襯板的幾何形狀為弧形板狀及尺寸為 800 X 1000 X 45mm,陶瓷材料層的厚度設(shè)置為40mm,并設(shè)計、制作成型模具。b、金屬基板制作依照使用要求的幾何尺寸,采取機械加工方式制作襯板的基板, 采用厚度為5mm鋼板,并設(shè)置有厚度為IOmm的9個安裝部位,在安裝部位敷焊5mm厚鋼板, 并各鉆有1個安裝螺栓孔。在結(jié)合面上焊接金屬錨固釘和加強筋,錨固釘?shù)闹睆綖?mm,高度為20mm,約每IOcm2焊接一個;其加強筋的寬度為8mm,高度為15mm,在長、寬方向約15cm 各焊接一個;最后,將基板結(jié)合面、錨固釘和加強筋上的鐵銹、雜污徹底清理干凈即可。C、陶瓷材料制備混合物料為氧化鐵礦粉,在常溫和弱堿性環(huán)境下工作,陶瓷材料選用A1203剛玉材料,且主要成分對物料無負面影響;并選用環(huán)氧樹脂類粘合劑。陶瓷材料粒度的選擇以粒徑15_20mm的段砂為主骨料,占總量的重量百分比為 45%,分別以粒徑6-8mm、2-3mm、l_2mm和0-0. 5mm的段砂為輔骨料,分別占總量的重量百分比為20%、15%、10%和5%。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15%。將上述原料按比例放入容器中進行充分攪拌混合均勻。d、陶瓷材料與金屬基板相復(fù)合將金屬基板的結(jié)合面、錨固釘和加強筋上均勻涂刷粘合劑后放入模具中,把制備好的陶瓷材料按所需總量攤鋪在結(jié)合面上;采用壓力機壓實;最后進行脫模,將完成復(fù)合的襯板取出。e、固化將完成復(fù)合的襯板放入烘爐中加溫固化,溫度為80°C,時間為9小時;待粘合劑完全固化后出爐,完成整個制造過程。制備方法實施例9 a、整體設(shè)計依照使用要求,設(shè)計襯板的幾何形狀為弧形板狀及尺寸為 400 X 600 X IOmm,陶瓷材料層的厚度設(shè)置為8mm,并設(shè)計、制作成型模具。b、金屬基板制作依照使用要求的幾何尺寸,采取機械加工方式制作襯板的基板, 選用厚度為2mm鋼板,并設(shè)置有厚度為4mm的6個安裝部位,在安裝部位敷焊2mm厚鋼板, 并在安裝部位各鉆有1個安裝螺栓孔。在結(jié)合面上焊接金屬錨固釘,錨固釘?shù)闹睆綖?mm,
11高度為8mm,約每5cm2焊接一個;最后,將基板結(jié)合面和錨固釘上的鐵銹、雜污等徹底清理干凈即可。C、陶瓷材料制備混合物料為氧化鐵礦粉,在400°C的無腐蝕性環(huán)境下工作,陶瓷材料選用含氧化硅成分很高的石英砂材料,且主要成分對物料后續(xù)生產(chǎn)無負面影響;并選用硅酸鹽+硅溶膠類粘合劑。陶瓷材料粒度的選擇以4_5mm的段砂為主骨料,占總量的重量百分比為45%,以 l-2mm和0-0. 5mm 二個級別的段砂為輔骨料,分別占總量的重量百分比為30%和15% ;選取的陶瓷粉末粒度為200目,占總量的重量百分比為10% ;外加粘合劑占陶瓷材料總量的重量百分比為14% ;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行充分攪拌混合均勻。d、陶瓷材料與金屬基板相復(fù)合將金屬基板的結(jié)合面和錨固釘上均勻涂刷粘合劑后放入模具中,把制備好的陶瓷材料按所需總量攤鋪在結(jié)合面2上;采用振動法壓實;最后進行脫模,將完成復(fù)合的襯板取出。e、固化將完成復(fù)合的襯板放入密閉烘爐中按粘合劑使用要求進行固化;待粘合劑完全固化后出爐,完成整個制造過程。制備方法實施例10 a、整體設(shè)計依照使用要求,設(shè)計襯板的幾何形狀為弧形板狀及尺寸為 1000X 1200X46mm,陶瓷材料層的厚度設(shè)置為40mm,并設(shè)計、制作成型模具。b、金屬基板制作依照使用要求的幾何尺寸,采取機械加工方式制作襯板的基板, 采用厚度為6mm鋼板,并設(shè)置有厚度為IOmm的9個安裝部位,在安裝部位敷焊4mm厚鋼板, 并各鉆有1個安裝螺栓孔。在結(jié)合面上焊接金屬錨固釘和加強筋,錨固釘?shù)闹睆綖?mm,高度為25mm,約每40cm2焊接一個;其加強筋的寬度為10mm,高度為30mm,在長、寬方向約15cm 各焊接一個;最后,將基板結(jié)合面、錨固釘和加強筋上的鐵銹、雜污徹底清理干凈即可。C、陶瓷材料制備混合物料為氧化鐵礦粉,在常溫和弱酸性環(huán)境下工作,陶瓷材料選用氧化硅含量極高的硅石材料,且主要成分對物料無負面影響;并選用磷酸類粘合劑。陶瓷材料粒度的選擇以粒徑15_20mm的段砂為主骨料,占總量的重量百分比為 45%,分別以粒徑6-8mm、2-3mm、l_2mm和0-0. 5mm的段砂為輔骨料,分別占總量的重量百分比為20%、15%、10%和5%。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15%。并添加占陶瓷材料總量的重量百分比為 12 %的鋼纖維,將上述原料按比例放入容器中進行充分攪拌混合均勻。d、陶瓷材料與金屬基板相復(fù)合將金屬基板的結(jié)合面、錨固釘和加強筋上均勻涂刷粘合劑后放入模具中,把制備好的陶瓷材料按所需總量攤鋪在結(jié)合面上;采用振動壓力機壓實;最后進行脫模,將完成復(fù)合的襯板取出。e、固化將完成復(fù)合的襯板放入烘爐中按粘合劑使用說明書要求進行烘干固化; 待粘合劑完全固化后出爐,完成整個制造過程。制備方法實施例11 a、整體設(shè)計依照使用要求,設(shè)計襯板的幾何形狀為弧形板狀及尺寸為 300 X 500 X 25mm,陶瓷材料層的厚度設(shè)置為22mm,并設(shè)計、制作成型模具。b、金屬基板制作依照使用要求的幾何尺寸,采取機械加工方式制作襯板的基板,選用厚度為3mm鋼板,并設(shè)置有厚度為6mm的4個安裝部位,在安裝部位敷焊3mm厚鋼板, 并在安裝部位各鉆有1個安裝螺栓孔。在結(jié)合面上焊接金屬錨固釘,錨固釘?shù)闹睆綖?mm, 高度為25mm,約每IOcm2焊接一個;最后,將基板結(jié)合面和錨固釘上的鐵銹、雜污等徹底清理干凈即可。C、陶瓷材料制備混合物料為氧化礦粉,在常溫酸性蝕性環(huán)境下工作,陶瓷材料選用氧化鋁剛玉材料,且主要成分對物料后續(xù)生產(chǎn)無負面影響;并選用聚氨酯類粘合劑。陶瓷材料粒度的選擇以粒徑8-lOmm的段砂為主骨料,占總量的重量百分比為 45%,以粒徑5-6mm、2-3mm和0-0. 5mm三個級別的段砂為輔骨料,分別占總量的重量百分比為20%、15%和10% ;選取的陶瓷粉末粒度為200目,占總量的重量百分比為10% ;外加粘合劑占陶瓷材料總量的重量百分比為16% ;將上述原料按比例放入容器中進行充分攪拌混合均勻。d、陶瓷材料與金屬基板相復(fù)合將金屬基板的結(jié)合面、錨固釘和加強筋上均勻涂刷粘合劑后放入模具中,把制備好的陶瓷材料按所需總量攤鋪在結(jié)合面2上;采用振動法壓實;最后進行脫模,將完成復(fù)合的襯板取出。e、固化將完成復(fù)合的襯板放入烘爐中加溫固化,溫度為120°C,時間為3小時;待粘合劑完全固化后出爐,完成整個制造過程。制備方法實施例12 a、整體設(shè)計依照使用要求,設(shè)計襯板的幾何形狀為平板狀及尺寸為 400X 700X 21mm,陶瓷材料層的厚度設(shè)置為15mm,并設(shè)計、制作成型模具。b、金屬基板制作依照使用要求的幾何尺寸,采取機械加工方式制作襯板的基板, 采用厚度為6mm鋼板,并設(shè)置有6個安裝部位,各鉆有1個安裝螺栓孔。在結(jié)合面上焊接金屬錨固釘,錨固釘?shù)闹睆綖?mm,高度為12mm,約每6cm2焊接一個;最后,將基板結(jié)合面和錨固釘上的鐵銹、雜污徹底清理干凈即可。C、陶瓷材料制備混合物料為氧化鐵礦粉,在常溫和弱堿性環(huán)境下工作,陶瓷材料選用SiC材料,且主要成分對物料無負面影響;并選用環(huán)氧樹脂類粘合劑。陶瓷材料粒度的選擇以粒徑6-7mm的段砂為主骨料,占總量的重量百分比為 ,分別以粒徑2-3mm、l-2mm和0-0. 5mm的段砂為輔骨料,分別占總量的重量百分比為
20%、15%和5%。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8%。并添加占陶瓷材料總量的重量百分比為10%的玻璃纖維,將上述原料按比例放入容器中進行充分攪拌混合均勻。d、陶瓷材料與金屬基板相復(fù)合將金屬基板的結(jié)合面和錨固釘上均勻涂刷粘合劑后放入模具中,把制備好的陶瓷材料按所需總量攤鋪在結(jié)合面上;采用壓力機壓實;最后進行脫模,將完成復(fù)合的襯板取出。e、固化將完成復(fù)合的襯板放入烘爐中加溫固化,溫度為100°C,時間為6小時;待粘合劑完全固化后出爐,完成整個制造過程。制備方法實施例13:a、整體設(shè)計依照使用要求,設(shè)計襯板的幾何形狀為 形板狀及尺寸為 300 X 300 X 9mm,陶瓷材料層的厚度設(shè)置為8mm,并設(shè)計、制作成型模具。b、金屬基板制作依照使用要求的幾何尺寸,采取機械加工方式制作襯板的基板,選用厚度為Imm鋼板,并設(shè)置有厚度為4mm的4個安裝部位,在安裝部位敷焊3mm厚鋼板, 并在安裝部位各鉆有1個安裝螺栓孔。在結(jié)合面上焊接金屬錨固釘和加強筋,錨固釘?shù)闹睆綖?mm,高度為7mm,約每15cm2焊接一個;其加強筋為Φ 4mm圓鋼,在長、寬方向約8cm各焊接一個;最后,將基板結(jié)合面、錨固釘和加強筋上的鐵銹、雜污等徹底清理干凈即可。C、陶瓷材料制備混合物料為氧化鋅礦粉,在常溫?zé)o腐蝕性環(huán)境下工作,陶瓷材料選用SiC材料,且主要成分對物料后續(xù)生產(chǎn)無負面影響;并選用環(huán)氧樹脂類粘合劑。陶瓷材料粒度的選擇以4_5mm的段砂為主骨料,占總量的重量百分比為40%,以 2-3mm、l_2mm和0-0. 5mm三個級別的段砂為輔骨料,分別占總量的重量百分比為25 %、18 % 和10% ;選取的陶瓷粉末粒度為200目,占總量的重量百分比為 % ;外加粘合劑占陶瓷材料總量的重量百分比為10% ;將上述原料按比例放入容器中進行充分攪拌混合均勻。d、陶瓷材料與金屬基板相復(fù)合將金屬基板的結(jié)合面、錨固釘和加強筋上均勻涂刷粘合劑后放入模具中,把制備好的陶瓷材料按所需總量攤鋪在結(jié)合面2上;采用振動法壓實;最后進行脫模,將完成復(fù)合的襯板取出。e、固化將完成復(fù)合的襯板放入烘爐中加溫固化,溫度為120°C,時間為5小時;待粘合劑完全固化后出爐,完成整個制造過程。制備方法實施例14:a、整體設(shè)計依照使用要求,設(shè)計襯板的幾何形狀為弧形板狀及尺寸為 300 X 800 X 40mm,陶瓷材料層的厚度設(shè)置為36mm,并設(shè)計、制作成型模具。b、金屬基板制作依照使用要求的幾何尺寸,采取機械加工方式制作襯板的基板, 采用厚度為4mm鋼板,并設(shè)置有厚度為8mm的6個安裝部位,在安裝部位敷焊4mm厚鋼板, 并各鉆有1個安裝螺栓孔。在結(jié)合面上焊接金屬錨固釘和加強筋,錨固釘?shù)闹睆綖?mm,高度為20mm,約每25cm2焊接一個;其加強筋為Φ 15mm圓鋼,在長、寬方向約12cm各焊接一個;最后,將基板結(jié)合面、錨固釘和加強筋上的鐵銹、雜污徹底清理干凈即可。C、陶瓷材料制備混合物料為氧化鐵礦粉,在常溫環(huán)境下工作,陶瓷材料選用 A1203剛玉材料,且主要成分對物料無負面影響;并選用硅溶膠類粘合劑。陶瓷材料粒度的選擇以粒徑15_20mm的段砂為主骨料,占總量的重量百分比為 45%,分別以粒徑6-8mm、2-3mm和0-0. 5mm的段砂為輔骨料,分別占總量的重量百分比為 25%、15%和5%。選取的陶瓷粉末粒度為200目,占總量的重量百分比為10%。外加粘合劑占陶瓷材料總量的重量百分比為13%。將上述原料按比例放入容器中進行充分攪拌混合均勻。d、陶瓷材料與金屬基板相復(fù)合將金屬基板的結(jié)合面、錨固釘和加強筋上均勻涂刷粘合劑后放入模具中,把制備好的陶瓷材料按所需總量攤鋪在結(jié)合面上;采用壓力機壓實;最后進行脫模,將完成復(fù)合的襯板取出。e、固化將完成復(fù)合的襯板放入烘爐中加溫固化,溫度為120°C,時間為10小時; 待粘合劑完全固化后出爐,完成整個制造過程。制備方法實施例15 a、整體設(shè)計依照使用要求,設(shè)計襯板的幾何形狀為平板狀及尺寸為 300 X 800 X觀讓,陶瓷材料層的厚度設(shè)置為25mm,并設(shè)計、制作成型模具。b、金屬基板制作依照使用要求的幾何尺寸,采取機械加工方式制作襯板的基板,選用厚度為3mm鋼板,并設(shè)置有厚度為8mm的6個安裝部位,在安裝部位敷焊5mm厚鋼板, 并在安裝部位各鉆有1個安裝螺栓孔。在結(jié)合面上焊接金屬錨固釘和加強筋,錨固釘?shù)闹睆綖?mm,高度為18mm,約每6cm2焊接一個;其加強筋的寬度為8mm,高度為15mm,在長、寬方向約18cm各焊接一個;最后,將基板結(jié)合面、錨固釘和加強筋上的鐵銹、雜污等徹底清理干凈即可。C、陶瓷材料制備混合物料為氧化鐵礦粉,在200°C的無腐蝕性環(huán)境下工作,陶瓷材料選用石英砂材料,且主要成分對物料后續(xù)生產(chǎn)無負面影響;并選用硅酸鹽水泥作粘合劑。陶瓷材料粒度的選擇以8-lOmm的段砂為主骨料,占總量的重量百分比為40%, 以3-5mm、l-2mm和0-0. 5mm三個級別的段砂為輔骨料,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行充分攪拌混合均勻。d、陶瓷材料與金屬基板相復(fù)合將金屬基板的結(jié)合面、錨固釘和加強筋上均勻涂刷粘合劑后放入模具中,把制備好的陶瓷材料按所需總量攤鋪在結(jié)合面2上;采用振動法壓實;最后進行脫模,將完成復(fù)合的襯板取出。e、固化將完成復(fù)合的襯板放入蒸汽爐中加溫固化;待粘合劑完全固化后出爐, 完成整個制造過程。
權(quán)利要求
1.一種超耐磨陶瓷-鋼混合機復(fù)合襯板,其特征是所述的超耐磨陶瓷-鋼復(fù)合襯板包括金屬基板⑴和陶瓷材料層⑷;金屬基板⑴上設(shè)置有結(jié)合面⑵和安裝部位⑵; 結(jié)合面( 上設(shè)置有金屬錨固釘( 起固定陶瓷材料層的作用、和增強金屬基板(1) 整體強度的加強筋(9);安裝部位(7)上設(shè)置有安裝螺栓孔(6);陶瓷材料層(4)是由混合有粘合劑的陶瓷材料在壓力作用下,粘合在涂有粘合劑的結(jié)合面(2)上,實現(xiàn)陶瓷與鋼相復(fù)合的目的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超耐磨陶瓷-鋼混合機復(fù)合襯板,其特征是所述陶瓷材料層的厚度設(shè)置為8-40_,所述金屬基板(1)的厚度設(shè)置為1-8_。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超耐磨陶瓷-鋼混合機復(fù)合襯板,其特征是所述設(shè)置在金屬基板(1)結(jié)合面(2)上的金屬錨固釘(5),高度小于陶瓷材料層的厚度,金屬錨固釘 (5)的直徑為2-6mm,每2-60cm2設(shè)置一個,金屬錨固釘( 在連接位置(;3)處與結(jié)合面(2) 相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超耐磨陶瓷-鋼混合機復(fù)合襯板,其特征是所述設(shè)置在金屬基板(1)結(jié)合面( 上的加強筋(9),寬度5-15mm,高度小于陶瓷材料層的厚度,在長、寬方向,每8-20cm各設(shè)置一個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超耐磨陶瓷-鋼混合機復(fù)合襯板,其特征是所述在金屬基板(1)上設(shè)置的安裝部位(7),其厚度為4-10mm,并設(shè)置有安裝螺栓孔(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超耐磨陶瓷-鋼混合機復(fù)合襯板,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,或在其中另外添加鋼纖維、碳纖維或玻璃纖維以一定配置比例所組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超耐磨陶瓷-鋼混合機復(fù)合襯板,其特征是將配置好的耐磨陶瓷材料均勻攤鋪在金屬基板(1)涂有粘合劑的結(jié)合面( 上,采用壓力機壓實或者振動搗打壓實,形成陶瓷材料層G)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的配置比例,其特征是陶瓷顆粒骨料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三分之二;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5-20% ;或在其中添加鋼纖維、碳纖維或玻璃纖維,添加量占陶瓷材料總量的重量百分比為2-15% ;
9.一種權(quán)利1所述超耐磨陶瓷-鋼復(fù)合襯板的制備方法,其特征是a、超耐磨陶瓷-鋼復(fù)合襯板的整體設(shè)計依照混合機使用要求和制作工藝,設(shè)計襯板的幾何形狀及尺寸,確定金屬基板和陶瓷材料層的厚度,以及加強筋、金屬錨固釘和安裝部位的相關(guān)參數(shù);當整塊混合機襯板的面積相對較大,難以進行復(fù)合操作過程,且復(fù)合后整體強度較低時,將整塊襯板設(shè)計為若干小塊拼接組合形式,在接縫處預(yù)留小于5mm的間隙,并依此設(shè)計、制作成型模具;b、金屬基板制作依照設(shè)計要求采用型模鑄造方法直接成型,或采用普通鋼板通過切割、整形、焊接、鉆、銑的機械加工方法制作襯板的基板;當采用機械加工方法制作時,用焊接的方法將金屬錨固釘和加強筋固定在基板的相應(yīng)位置,加強筋采用鋼板或圓鋼制作,基板采用的鋼板厚度小于安裝部位厚度時,按要求在安裝部位敷焊一層鋼板;最后,將結(jié)合面、錨固釘和加強筋上的鐵銹、雜污徹底清理干凈;C、陶瓷材料制備根據(jù)所混合的物料的性質(zhì)、溫度、化學(xué)環(huán)境,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,而對物料無負面影響的材料品種, 且價格較為低廉的碳化硅、氧化硅、氧化鋁、氧化鎂及以含氧化硅或氧化鋁為主的高硬度天然石料,配置時采用其中的一種,或同時采用兩種以上作為陶瓷材料的原料;當使用溫度在 250°C以下、且在酸、堿腐蝕性環(huán)境下選用有機粘合劑,如環(huán)氧樹脂類粘合劑、聚氨酯樹脂類粘合劑、“三醛”樹脂類粘合劑、淀粉粘合劑、以及前者兩種以上經(jīng)過改性而混合的粘合劑;當使用溫度在450°C以下、且無或弱酸、堿腐蝕性環(huán)境選用無機粘合劑,如氫氧化鋁類粘合劑、氫氧化鉀類粘合劑、磷酸或磷酸鹽類粘合劑、硅溶膠類粘合劑、硅酸鹽類粘合劑、以及前者兩種以上混合制取的粘合劑;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粒徑級別的陶瓷段砂料所組成,以大顆粒段砂為主骨料,中小顆粒段砂為輔骨料,其用量為分別能夠充滿上一砂段顆粒間的空隙為原則;將上述原料按比例先配粘合劑、再大骨料、小骨料、最后纖維依次放入容器中進行充分攪拌混合均勻;d、陶瓷材料與金屬基板相復(fù)合將金屬基板的結(jié)合面、錨固釘和加強筋上均勻涂刷粘合劑后放入模具中,把制備好的陶瓷材料按所需總量均勻攤鋪在金屬基板的結(jié)合面上,采用壓力機壓實或者振動搗打壓實,最后進行脫模,將完成復(fù)合的襯板取出,并對毛邊加以修正;e、固化嚴格按照粘合劑使用說明書的要求,對完成復(fù)合的襯板進行固化,待粘合劑完全固化后,即完成超耐磨陶瓷-鋼復(fù)合襯板的制造過程。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混合機用超耐磨陶瓷-鋼復(fù)合襯板及其制備方法,超耐磨陶瓷-鋼復(fù)合襯板包括金屬基板和陶瓷材料層,陶瓷材料層利用粘合劑直接復(fù)合在金屬基板的結(jié)合面上;金屬基板上設(shè)置有安裝螺栓孔,并在結(jié)合面上分布有金屬錨固釘和加強筋。制備方法包括金屬基板制作、陶瓷材料制備、復(fù)合及固化等四個過程。本發(fā)明全面實施后,在同等使用條件下襯板的壽命延長10-15倍,資金消耗減少50%;而陶瓷材料資源豐富、價格低廉;可為使用者減少年停機檢修30-40次,提高設(shè)備使用效率10%左右,降低勞動強度、節(jié)約人力資源;無負作用,可簡化后續(xù)工藝,為社會帶來進一步的潛在經(jīng)濟效益。
文檔編號B32B18/00GK102218854SQ20101014
公開日2011年10月19日 申請日期2010年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月14日
發(fā)明者楊國興 申請人:洛陽萬晟耐磨科技有限公司