本發(fā)明涉及陶瓷領(lǐng)域，具體是一種高耐磨的特種陶瓷。

背景技術(shù)：

噴嘴是許多工業(yè)設(shè)備進行生產(chǎn)和加工所必需的部件，比如高壓磨料水射流切割設(shè)備、煉油設(shè)備中的催化裂化裝置、氣流粉碎機等設(shè)備中的關(guān)鍵部件之一，也是最容易損耗的部件。由于噴嘴在使用過程中受到高速的沖刷、磨蝕和沖擊作用，使得噴嘴成為整個設(shè)備中損耗最快的部件，而噴嘴的磨損和形狀保持關(guān)系到設(shè)備出料的穩(wěn)定性、質(zhì)量、設(shè)備的生產(chǎn)效率和加工產(chǎn)品的質(zhì)量，因此人們會時常更換噴嘴，這也就降低了設(shè)備的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，因此高的使用壽命和形狀保持性的噴嘴具有廣闊的市場前景。

實際生產(chǎn)中，人們都是采用金屬、氧化鋁、氧化鋯等材料制作的陶瓷噴嘴，這些材料制作的噴嘴，不能完全滿足噴嘴在使用過程中的沖刷、磨蝕和沖擊需求，這就為使用者帶來了不便。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高耐磨的特種陶瓷，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種高耐磨的特種陶瓷，由以下原料按照重量份組成：石英砂微粉10-18份、碳化硅粉末4-7份、氧化鋁粉末0.5-4份、改性環(huán)氧樹脂15-22份、氧化鎂粉末3-8份、氧化鈣粉末1-4份、硅酸鹽12-25份、石墨烯0.2-1.8份、植物油0.5-2份和膨潤土30-52份，改性環(huán)氧樹脂采用丁晴橡膠與環(huán)氧樹脂按照質(zhì)量比為1-3:5-9混合后，在100-160攝氏度下以1200-1800rpm的轉(zhuǎn)速攪拌15-30分鐘，再加入質(zhì)量比為1:1.5-3的苯酚與甲醛的混合溶液中浸泡30-75分鐘得到。

作為本發(fā)明進一步的方案：硅酸鹽采用硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鈉和硅酸鋁的一種或者幾種的混合物，植物油采用大豆油、花生油、菜籽油和蓖麻油的一種或者幾種的混合物。

作為本發(fā)明進一步的方案：石英砂微粉的粒徑為15-60um。

所述高耐磨的特種陶瓷的制備方法，具體步驟如下：

步驟一，將石英砂微粉、改性環(huán)氧樹脂、氧化鋁粉末和硅酸鹽放入容器中，在420-560攝氏度預(yù)處理3-8分鐘，再放入研磨機中研磨并且過50-80目篩，再向其中加入石墨烯，在常溫下以150-600rpm的轉(zhuǎn)速攪拌10-20分鐘，得到第一混合物；

步驟二，將碳化硅粉末、氧化鎂粉末、氧化鈣粉末和膨潤土投入球磨機中，球磨機在35-50攝氏度下球磨2-5小時，至粉末混合均勻后通過80-120目的篩子，得到第二混合物；

步驟三，向第二混合物中加入植物油并且在120-155攝氏度處理10-20分鐘，再降溫至65-90攝氏度并且在1500-1800rpm的轉(zhuǎn)速處理30-60分鐘，得到第三混合物；

步驟四，將第一混合物、第三混合物和石墨烯混合均勻，再用靜壓機在800-1200MPa的壓力下保持1-3分鐘，制成胚體；

步驟五，將胚體在氮氣或者氬氣保護氣氛下在650-820攝氏度下燒結(jié)1.5-4小時，冷卻至室溫即可得到成品。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明原料來源廣泛，制備工藝簡單，適用于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)；本發(fā)明中石英砂微粉、改性環(huán)氧樹脂、石墨烯等組分起協(xié)同作用，制備的特種陶瓷具有高耐磨性、高耐腐蝕性、高形狀保持性能和高使用壽命，可以減少噴嘴的更換頻率，提高了設(shè)備的生產(chǎn)效率，保證設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量，使用效果好。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本專利的技術(shù)方案作進一步詳細地說明。

實施例1

一種高耐磨的特種陶瓷，由以下原料按照重量份組成：石英砂微粉10份、碳化硅粉末4份、氧化鋁粉末0.5份、改性環(huán)氧樹脂15份、氧化鎂粉末3份、氧化鈣粉末1份、硅酸鹽12份、石墨烯0.2份、植物油0.5份和膨潤土30份，改性環(huán)氧樹脂采用丁晴橡膠與環(huán)氧樹脂按照質(zhì)量比為2:7混合后，在120攝氏度下以1500rpm的轉(zhuǎn)速攪拌18分鐘，再加入質(zhì)量比為1:1.5的苯酚與甲醛的混合溶液中浸泡40分鐘得到。硅酸鹽采用硅酸鈉和硅酸鋁的混合物，植物油采用大豆油和花生油的混合物。

所述高耐磨的特種陶瓷的制備方法，具體步驟如下：

步驟一，將石英砂微粉、改性環(huán)氧樹脂、氧化鋁粉末和硅酸鹽放入容器中，在420攝氏度預(yù)處理4分鐘，再放入研磨機中研磨并且過50目篩，再向其中加入石墨烯，在常溫下以180rpm的轉(zhuǎn)速攪拌12分鐘，得到第一混合物；

步驟二，將碳化硅粉末、氧化鎂粉末、氧化鈣粉末和膨潤土投入球磨機中，球磨機在38攝氏度下球磨2.5小時，至粉末混合均勻后通過90目的篩子，得到第二混合物；

步驟三，向第二混合物中加入植物油并且在125攝氏度處理10分鐘，再降溫至68攝氏度并且在1550rpm的轉(zhuǎn)速處理35分鐘，得到第三混合物；

步驟四，將第一混合物、第三混合物和石墨烯混合均勻，再用靜壓機在850MPa的壓力下保持2分鐘，制成胚體；

步驟五，將胚體在氮氣或者氬氣保護氣氛下在670攝氏度下燒結(jié)1.5小時，冷卻至室溫即可得到成品。

將實施例1的產(chǎn)品制成標準試樣并且進行力學(xué)性能測試，測得抗折強度為96MPa。

實施例2

一種高耐磨的特種陶瓷，由以下原料按照重量份組成：石英砂微粉12份、碳化硅粉末5份、氧化鋁粉末1.5份、改性環(huán)氧樹脂18份、氧化鎂粉末5份、氧化鈣粉末1.5份、硅酸鹽16份、石墨烯0.7份、植物油1份和膨潤土39份，改性環(huán)氧樹脂采用丁晴橡膠與環(huán)氧樹脂按照質(zhì)量比為3:5混合后，在140攝氏度下以1500rpm的轉(zhuǎn)速攪拌22分鐘，再加入質(zhì)量比為1:2.5的苯酚與甲醛的混合溶液中浸泡50分鐘得到。石英砂微粉的粒徑為20um。

所述高耐磨的特種陶瓷的制備方法，具體步驟如下：

步驟一，將石英砂微粉、改性環(huán)氧樹脂、氧化鋁粉末和硅酸鹽放入容器中，在480攝氏度預(yù)處理6分鐘，再放入研磨機中研磨并且過70目篩，再向其中加入石墨烯，在常溫下以300rpm的轉(zhuǎn)速攪拌15分鐘，得到第一混合物；

步驟二，將碳化硅粉末、氧化鎂粉末、氧化鈣粉末和膨潤土投入球磨機中，球磨機在42攝氏度下球磨3小時，至粉末混合均勻后通過100目的篩子，得到第二混合物；

步驟三，向第二混合物中加入植物油并且在145攝氏度處理15分鐘，再降溫至75攝氏度并且在1700rpm的轉(zhuǎn)速處理45分鐘，得到第三混合物；

步驟四，將第一混合物、第三混合物和石墨烯混合均勻，再用靜壓機在1000MPa的壓力下保持2分鐘，制成胚體；

步驟五，將胚體在氮氣或者氬氣保護氣氛下在720攝氏度下燒結(jié)3小時，冷卻至室溫即可得到成品。

將實施例2的產(chǎn)品制成標準試樣并且進行力學(xué)性能測試，測得抗折強度為102MPa。

實施例3

一種高耐磨的特種陶瓷，由以下原料按照重量份組成：石英砂微粉16份、碳化硅粉末6份、氧化鋁粉末3份、改性環(huán)氧樹脂20份、氧化鎂粉末7份、氧化鈣粉末3份、硅酸鹽22份、石墨烯1.3份、植物油1.5份和膨潤土48份，改性環(huán)氧樹脂采用丁晴橡膠與環(huán)氧樹脂按照質(zhì)量比為1:6混合后，在150攝氏度下以1600rpm的轉(zhuǎn)速攪拌28分鐘，再加入質(zhì)量比為1:3的苯酚與甲醛的混合溶液中浸泡60分鐘得到。硅酸鹽采用硅酸鈉，植物油采用大豆油。石英砂微粉的粒徑為40um。

所述高耐磨的特種陶瓷的制備方法，具體步驟如下：

步驟一，將石英砂微粉、改性環(huán)氧樹脂、氧化鋁粉末和硅酸鹽放入容器中，在520攝氏度預(yù)處理6分鐘，再放入研磨機中研磨并且過70目篩，再向其中加入石墨烯，在常溫下以450rpm的轉(zhuǎn)速攪拌18分鐘，得到第一混合物；

步驟二，將碳化硅粉末、氧化鎂粉末、氧化鈣粉末和膨潤土投入球磨機中，球磨機在48攝氏度下球磨4.5小時，至粉末混合均勻后通過120目的篩子，得到第二混合物；

步驟三，向第二混合物中加入植物油并且在155攝氏度處理20分鐘，再降溫至80攝氏度并且在1750rpm的轉(zhuǎn)速處理50分鐘，得到第三混合物；

步驟四，將第一混合物、第三混合物和石墨烯混合均勻，再用靜壓機在1050MPa的壓力下保持1.5分鐘，制成胚體；

步驟五，將胚體在氮氣或者氬氣保護氣氛下在730攝氏度下燒結(jié)3小時，冷卻至室溫即可得到成品。

將實施例3的產(chǎn)品制成標準試樣并且進行力學(xué)性能測試，測得抗折強度為93MPa。

實施例4

一種高耐磨的特種陶瓷，由以下原料按照重量份組成：石英砂微粉18份、碳化硅粉末7份、氧化鋁粉末4份、改性環(huán)氧樹脂21份、氧化鎂粉末8份、氧化鈣粉末4份、硅酸鹽24份、石墨烯1.5份、植物油2份和膨潤土50份，改性環(huán)氧樹脂采用丁晴橡膠與環(huán)氧樹脂按照質(zhì)量比為2:9混合后，在150攝氏度下以1600rpm的轉(zhuǎn)速攪拌25分鐘，再加入質(zhì)量比為1:3的苯酚與甲醛的混合溶液中浸泡65分鐘得到。硅酸鹽采用硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鈉和硅酸鋁的混合物，植物油采用大豆油、花生油、菜籽油和蓖麻油的混合物。石英砂微粉的粒徑為40um。

所述高耐磨的特種陶瓷的制備方法，具體步驟如下：

步驟一，將石英砂微粉、改性環(huán)氧樹脂、氧化鋁粉末和硅酸鹽放入容器中，在540攝氏度預(yù)處理5分鐘，再放入研磨機中研磨并且過60目篩，再向其中加入石墨烯，在常溫下以400rpm的轉(zhuǎn)速攪拌15分鐘，得到第一混合物；

步驟二，將碳化硅粉末、氧化鎂粉末、氧化鈣粉末和膨潤土投入球磨機中，球磨機在45攝氏度下球磨4小時，至粉末混合均勻后通過120目的篩子，得到第二混合物；

步驟三，向第二混合物中加入植物油并且在150攝氏度處理15分鐘，再降溫至82攝氏度并且在1800rpm的轉(zhuǎn)速處理45分鐘，得到第三混合物；

步驟四，將第一混合物、第三混合物和石墨烯混合均勻，再用靜壓機在1200MPa的壓力下保持3分鐘，制成胚體；

步驟五，將胚體在氮氣或者氬氣保護氣氛下在720攝氏度下燒結(jié)4小時，冷卻至室溫即可得到成品。

將實施例4的產(chǎn)品制成標準試樣并且進行力學(xué)性能測試，測得抗折強度為112MPa。

對比例

除不含有石英砂微粉，對比例1的其余組分和制備方法均與實施例2相同。

將對比例1的產(chǎn)品和現(xiàn)有產(chǎn)品制成標準試樣并且進行力學(xué)性能測試，測得對比例1產(chǎn)品的抗折強度為76MPa，現(xiàn)有產(chǎn)品的抗折強度為83MPa。

從上述數(shù)據(jù)可以看出，實施例1-4的產(chǎn)品在抗折強度上優(yōu)于現(xiàn)有產(chǎn)品和對比例1的產(chǎn)品，具有良好的耐磨、耐腐蝕和形狀保持性能。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。