本發(fā)明涉及一種陶瓷耐磨橡膠管及其制作方法。
背景技術(shù):
在電力、建材、機械、冶金、化工等行業(yè),耐磨橡膠和陶瓷常被用于制作耐磨部件,如耐磨管道、輸送帶、襯板等。橡膠材料的彈性形變大,彈性模量極??;橡膠的泊松比大,形變時體積幾乎不變。橡膠不僅廣泛用于車輛輪胎的制造,而且也用于貯倉、漏斗、滑槽等裝置耐磨部件的制造。申請?zhí)枮?3111075.0的中國發(fā)明專利“輕重負(fù)荷型冷料用超耐磨橡膠襯板及制造方法”,以天然橡膠、丁苯橡膠和順丁橡膠為膠料,選用適量的活化劑、促進(jìn)齊U、軟化劑、老化劑、硫化劑、增塑劑、補強劑和補強填充劑為配合劑,按合理的配方和加料順序、工藝過程制造出了耐磨襯板。申請?zhí)枮?4211291.I的中國發(fā)明專利“一種輸送帶”,在橡膠內(nèi)設(shè)有金屬網(wǎng)骨架,該金屬網(wǎng)骨架的主要作用是保證輸送帶在300°C高溫下不變形,不斷裂。申請?zhí)枮?00710179841.3中國發(fā)明專利“一種耐磨橡膠復(fù)合材料的制備方法”,采用石墨改性技術(shù),發(fā)明了石墨/橡膠復(fù)合材料,制備出了性能優(yōu)異、低摩擦系數(shù)、高耐磨性的橡膠復(fù)合材料。橡膠耐磨襯板具有成本低、重量輕、易安裝、維修方便、壽命長、韌性和塑性好、耐沖擊等優(yōu)點。200910015174.4的中國發(fā)明專利“一種金屬陶瓷復(fù)合耐磨材料及其制備方法”,采用特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計的耐磨陶瓷塊,利用焊接技術(shù)將耐磨陶瓷塊與金屬基體連接起來,制成金屬陶瓷復(fù)合耐磨材料。申請?zhí)?00910016354.4的中國發(fā)明專利“金屬中鑲嵌陶瓷的耐磨材料及其制備方法”,耐磨陶瓷塊的結(jié)構(gòu)特殊設(shè)計成工作段、定位段,采用粘接或熱裝技術(shù)與金屬基板連接,制成金屬中鑲嵌陶瓷的耐磨材料。金屬與陶瓷復(fù)合提高了陶瓷的耐沖擊性能,但在載荷的沖擊動量較大的工況下,由于金屬變形的變形能力差,容易造成陶瓷材料的成塊脫落。并且,金屬的重量較陶瓷大,制成的金屬陶瓷復(fù)合材料的重量也遠(yuǎn)大于陶瓷材料,使得安裝不甚方便。申請?zhí)枮?3233642.6的中國發(fā)明專利“耐磨陶瓷橡膠襯板”提出了將陶瓷頂板和橡膠層底板通過粘膠層粘接制成耐磨襯板的技術(shù),作為耐磨工作層的陶瓷頂板由于在橫向沒有橡膠的緩沖,容易在沖擊載荷作用下,成塊脫落。申請?zhí)枮?5247096.9的中國發(fā)明專利“陶瓷橡膠復(fù)合襯板”則是將陶瓷塊、橡膠板、金屬板通過熱硫化粘接到一起,與申請?zhí)枮?3233642.6的中國發(fā)明專利類似容易在沖擊載荷作用下,成塊脫落。申請?zhí)枮?1276122.2中國發(fā)明專利“陶瓷橡膠耐磨復(fù)合板”、申請?zhí)枮?2107080.2發(fā)明專利“一種耐磨陶瓷橡膠襯板”、申請?zhí)枮?00820059180.0發(fā)明專利“一種耐磨陶瓷橡膠襯板”、均是將陶瓷塊粘接到橡膠表面上,而不是將陶瓷嵌入橡膠內(nèi)部。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本發(fā)明提供一種陶瓷耐磨橡膠管及其制作方法,橡膠和氧化鋁陶瓷用一種膠黏劑把二者緊密粘接在一起,耐磨陶瓷塊的磨損面稱為工作面,陶瓷體塊部分完全鑲嵌入橡膠中,既具有高抗磨、抗強沖擊。為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種耐磨陶瓷橡膠的制備方法,包括以下步驟:耐磨瓷塊放入丙酮溶液中進(jìn)行脫酯處理,將浸泡丙酮且干燥后的瓷塊放入四氯化碳及鉻酸的混合溶液中進(jìn)行氧化處理,浸泡后取出,并烘干;將處理好的瓷塊先涂上開姆洛克607一遍,干燥后再涂220粘合劑一遍,然后晾干;將橡膠用開姆洛克205涂上一層,把它與排列好的瓷體貼在一起。上述的耐磨瓷塊為氧化鋁陶瓷。一種陶瓷耐磨橡膠管的制作方法,包括以下步驟:(1)選擇陶瓷塊,(2)將選擇好的陶瓷塊用純凈水浸泡洗干凈后,放入烘箱內(nèi)干燥,無水分后取出冷卻,(3)將干燥后的耐磨瓷塊放入丙酮溶液中進(jìn)行脫酯處理,然后送入烘箱烘干后待用,(4)將浸泡丙酮且干燥后的瓷塊放入四氯化碳及鉻酸的混合溶液中進(jìn)行氧化處理,浸泡后取出,并烘干;(5)將處理好的瓷塊先涂上開姆洛克607一遍,干燥后再涂220粘合劑一遍,晾干后待用;(6)將處理好的陶瓷塊進(jìn)行排列組合,放入模具中,并在壓力機上進(jìn)行預(yù)壓面型,(7)將壓制成型的半成品均勻包覆在生產(chǎn)管體的模具上,待用,(8)放入硫化罐加溫成型,(9)把處理好的瓷體根據(jù)生產(chǎn)的要求整齊排列在模具上,(10)選橡膠,把橡膠用開姆洛克205涂上一層后,把它與排列好的瓷體貼在一起;(11)將貼好瓷的半成品放進(jìn)硫化機進(jìn)行固定成型,待用;(12)將以上生產(chǎn)的半成品放進(jìn)事先備好的模具,進(jìn)行硫化成型,生產(chǎn)出成品。上述的耐磨瓷塊為氧化鋁陶瓷。上述的橡膠具體的配方為天然膠80份、丁苯膠20份、氧化鋅5份、SA1.5份、促進(jìn)劑0.8份、補強劑50份、粘合劑0.5份、軟化劑5S2.3份。耐磨瓷塊形狀為圓柱體。上述的耐磨瓷塊,直徑為3mm,高度為5-7mm。步驟(4)將浸泡丙酮且干燥后的瓷塊放入四氯化碳及鉻酸的混合溶液中進(jìn)行氧化處理,浸泡時間為2小時,然后在100度的條件下烘干。一種陶瓷耐磨橡膠管,包括橡膠管體,所述的橡膠管體內(nèi)表面嵌有若干陶瓷體,所述的若干均勻排列在管體內(nèi)表面上,橡膠管體與若干陶瓷體通過膠黏劑固定粘合。上述的陶瓷體成圓柱狀,直徑為3mm,高度為5-7mm。由橡膠和陶瓷制成復(fù)合材料,充分利用了橡膠彈性變形大,可吸收沖擊載荷的能量,減緩物料的沖擊作用,而且陶瓷的高耐磨性將大大延長耐磨件的使用壽命。橡膠的質(zhì)量輕,橡膠和陶瓷復(fù)合材料整體質(zhì)量也小于金屬與陶瓷的復(fù)合材料,便于安裝,特別是現(xiàn)場的安裝維修。但橡膠與陶瓷的復(fù)合材料的耐熱性能不如金屬與陶瓷的復(fù)合材料。隨著機械零部件使用工況的日益苛刻,特別是物料落差大,沖擊動量大,耐磨件的磨損相當(dāng)嚴(yán)重;有些像輸送物料等的設(shè)備,要求耐磨件的質(zhì)量輕,耐磨件安裝容易。因此,用戶對耐強沖擊、高耐磨、質(zhì)量輕的耐磨件的需求也比較迫切。本發(fā)明融合了襯瓷和襯膠管的優(yōu)點,同時解決了襯膠管的不耐磨性和襯瓷管的脫落問題,本產(chǎn)品是普通橡膠管壽命的8-10倍,是鋼襯瓷或鋼襯四氟的5-8倍。附圖說明圖1為耐磨陶瓷管結(jié)構(gòu)示意圖;圖1中:1、橡膠管體,2、陶瓷體。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1所示,一種陶瓷耐磨橡膠管,其包括橡膠管體1,所述的橡膠管體1內(nèi)表面嵌有若干陶瓷體2,所述的若干均勻排列在管體內(nèi)表面上,橡膠管體與若干陶瓷體通過膠黏劑固定粘合,所述的陶瓷體1成圓柱狀,直徑為3mm,高度為5-7mm。一種耐磨陶瓷橡膠的制備方法,包括以下步驟:耐磨瓷塊放入丙酮溶液中進(jìn)行脫酯處理,將浸泡丙酮且干燥后的瓷塊放入四氯化碳及鉻酸的混合溶液中進(jìn)行氧化處理,浸泡后取出,并烘干,烘干溫度一般為100度;將處理好的瓷塊先涂上開姆洛克607一遍,干燥后再涂220粘合劑一遍,然后晾干;將橡膠用開姆洛克205涂上一層,把它與排列好的瓷體貼在一起,然后將貼在一起的陶瓷橡膠放入硫化罐例硫化成型,上述的耐磨瓷塊為氧化鋁陶瓷。這種工藝制作出來的陶瓷塊與橡膠緊密結(jié)合不易脫落,優(yōu)選的橡膠具體的配方為天然膠80份、丁苯膠20份、氧化鋅5份、SA1.5份、促進(jìn)劑0.8份、補強劑50份、粘合劑0.5份、軟化劑5S2.3份。上述實施例得出的剝離強度為2.6;申請人通過試驗來測試橡膠與陶瓷塊的剝離強度,試驗例1:與實施例步驟一致,若耐磨瓷塊不經(jīng)過丙酮溶液中進(jìn)行脫酯處理,得出來的剝離強度為1.4;試驗例2:與實施例步驟一致,若瓷塊不放入四氯化碳及鉻酸的混合溶液中進(jìn)行氧化處理,得出來的剝離強度為1.5;其陶瓷耐磨橡膠管的制作方法,包括以下步驟:(1)選擇耐磨瓷塊,耐磨瓷塊形狀最好為圓柱體,耐磨瓷塊直徑為3mm,高度為5-7mm;耐磨瓷塊的材質(zhì)最好為為氧化鋁陶瓷。(2)將選擇好的耐磨瓷塊用純凈水浸泡水洗干凈后,放入烘箱內(nèi)干,無水分后取出冷卻,(3)將干燥后的耐磨瓷塊放入丙酮溶液中進(jìn)行脫酯處理,30分鐘后送入烘箱烘干后待用,(4)將浸泡丙酮且干燥后的瓷塊放入四氯化碳及鉻酸的混合溶液中進(jìn)行氧化處理,浸泡后取出,并烘干;(5)將處理好的瓷塊先涂上開姆洛克607一遍,干燥后再涂220粘合劑一遍,涼干后待用;(6)將處理好的陶瓷塊進(jìn)行排列組合,放入模具中,并在壓力機上進(jìn)行預(yù)壓面型,(7)將壓制成型的半成品均勻包覆在生產(chǎn)膠管的模具上,待用,(8)放入硫化罐加溫成型,(9)把處理好的瓷體根據(jù)生產(chǎn)的要求整齊排列在特制的模具上,(10)選橡膠,把橡膠用開姆洛克205涂上一層后,把它與排列好的瓷體貼在一起;(11)將貼好瓷的半成品放進(jìn)硫化機進(jìn)行固定成型,待用;(12)將以上生產(chǎn)的半成品放進(jìn)事先備好的模具,進(jìn)行硫化成型,生產(chǎn)出成品。所述的橡膠具體的配方為天然膠80份、丁苯膠20份、氧化鋅5份、SA1.5份、促進(jìn)劑0.8份、補強劑50份、粘合劑0.5份、軟化劑5S2.3份。步驟(3)中烘箱內(nèi)的溫度為100度。步驟(4)將浸泡丙酮且干燥后的瓷塊放入四氯化碳及鉻酸的混合溶液中進(jìn)行氧化處理,浸泡時間為2小時,然后在100度的條件下烘干。上述橡膠配方以及膠黏劑的配方都是特制的,有著很高的剝離強度。我們選擇了氧化鋁、氧化鎂、氧化鋯、碳酸鋁陶瓷為主體配料,進(jìn)行針對性試驗,經(jīng)過反復(fù)試驗,發(fā)現(xiàn)以氧化鋁為主體的陶瓷材料,粘合性好,并且剝離強度,對比如下:材料與橡膠粘合性(%)剝離強度氧化鋁992.5碳化鋁951.3氧化鎂881.8氧化鋯991.9