高純度氧化鋁密封環及其製造方法
2023-05-18 14:10:26 1
專利名稱：高純度氧化鋁密封環及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種密封環，特別是關於一種高純度氧化鋁密封環。
背景技術：
氧化鋁密封環被廣泛用於泵、釜類用的密封。目前國內生產氧化鋁密封環存在的缺陷難以適應許多惡劣環境的使用需要。如化工、石油煤炭等行業急需能在酸、鹼、瓦斯氣等腐蝕性物品使用的密封環。而且這種惡劣環境對密封環的腐蝕作用相當嚴重，原有材料結構的密封環難以適應這種環境。使其磨損加大，成為上述行業實現機械化自動化的阻礙。而且在這種惡劣環境使用的密封材料無法為其他高技術手段所代替。因而必須尋找一種高質量、高密度、具有較強耐磨性和密閉性的材料來代替原有的密封件的材料結構。
發明內容
本發明的目的是針對氧化鋁密封環用於惡劣環境不耐腐蝕、磨損大的缺陷，而研製一種密度高、耐磨損的氧化鋁陶瓷密封環。
本發明採用的以下組成成份和製造工藝實現上述目的。
高純度氧化鋁密封環，其特徵是組成成份為氧化鋁為99.4～99.6％重量，氧化鎂為0.02～0.03％重量，氧化鈣為0.02～0.03％重量，氧化錳為0.03～0.05％重量，分散劑為0.3～0.5％重量。
高純度氧化鋁密封環的製造方法，其特徵在於包括以下工藝步驟a、將氧化鋁、氧化鎂、氧化鈣和氧化錳以及分散劑按成份稱量、粉碎混合均勻；b、將已混合均勻的粉料用純淨水按1∶0.8的體積比稀釋，攪拌成漿料；c、將所述漿料置於球磨機中，常溫球磨2～4小時；d、將所述球磨過漿料置於噴霧乾燥塔中噴霧造粒，泵出壓力為1.5～3MPa，進口溫度320～360℃，出口溫度110～140℃，e、將噴霧造粒粉放在模具內施以80～200MPa/cm2壓力成型；f、將已壓製成型的坯料在氧化氣氛中溫度控制在1650～1750℃，保溫1～4小時燒結成型。
所述的氧化鋁為含 99.8％重量的煅燒粉，原晶粒度為1～1.5μm。
所述的分散劑為多醚基、多羥基、多羧基混合物，代號為A-15。
所述的純淨水為去離子純淨水。
所述的球磨機為攪拌高速球磨機，料∶球＝1∶3、陶瓷球直徑5～8mm。
採用上述組成成份和工藝步驟的有益效果是使氧化鋁密封環的微觀結構由細晶結構轉為微晶結構。純度從原來的99％提高到99.5％左右，密度從原來的3.70g/cm2提高到≥3.85g/cm2，硬度從HRA88提高到HRA91，抗折強度從250MPa提高到365MPa，使用壽命從原來的2000小時提高到4800小時，解決了氧化鋁密封環的高密度、高硬度和高折抗強度問題，從而大大地提高了氧化鋁密封環的耐磨性和抗酸鹼性，提高了密封的等級，延長了使用壽命一倍以上。
具體實施例方式
實施例1組成成份Al2O3為99.5％重量，MgO為0.03％重量，CaO為0.04％重量，MnO為0.03％重量，分散劑為0.4％重量。
工藝步驟將含 99.8％重量的氧化鋁煅燒粉按含量計算稱重，將MgO、CaO、MnO和分散劑按成份稱重並與Al2O3粉碎混合均勻；用純淨水按料∶水＝1∶0.8體積比稀釋攪拌成漿料；漿料置於球磨機中常溫封密球磨2～4小時；球磨後的漿料置於泵出壓力為1.5～3MPa，進口溫度320～360℃，出口溫度110～140℃噴霧造粒；將噴霧造粒粉放在鋼模具中施以80～200MPa/cm2壓力成型；將已壓制的坯料在氧化氣氛中燒結，溫度控制在1650～1750℃，保溫1～4小時；將環體表面加工研磨，檢驗入庫。
技術性能指標，試製品按產品抽樣方式抽樣送上海矽酸鹽研究檢測結果如下Al2O3純度99.5％，體積密度3.90g/cm2，硬度HRA90.1，抗折強度340MPa。
實施例2組成成份Al2O3為99.4％重量，MgO為0.03％重量，CaO為0.03％重量，MnO為0.04％重量，分散劑為0.5％重量。
工藝步驟將含 99.8％重量的氧化鋁煅燒粉按含量計算稱重，將MgO、CaO、MnO和分散劑按成份稱重並與Al2O3粉碎混合均勻；用純淨水按料∶水＝1∶0.8體積比稀釋攪拌成漿料；漿料置於球磨機中常溫封密球磨2～4小時；球磨後的漿料置於泵出壓力為1.5～3MPa，進口溫度320～360℃，出口溫度110～140℃噴霧造粒；將噴霧造粒粉放在鋼模具中施以80～200MPa/cm2壓力成型；將已壓制的坯料在氧化氣氛中燒結，溫度控制在1650～1750℃，保溫1～4小時；將環體表面加工研磨，檢驗入庫。
技術性能指標，試製品按產品抽樣方式抽樣送上海矽酸鹽研究檢測結果如下Al2O3純度99.4％，體積密度3.85g/cm2，硬度HRA89，抗折強度310MPa。
實施例3組成成份Al2O3為99.6％重量，MgO為0.02％重量，CaO為0.03％重量，MnO為0.04％重量，分散劑為0.3％重量。
工藝步驟將含 99.8％重量的氧化鋁煅燒粉按含量計算稱重，將MgO、CaO、MnO和分散劑按成份稱重並與Al2O3粉碎混合均勻；用純淨水按料∶水＝1∶0.8體積比稀釋攪拌成漿料；漿料置於球磨機中常溫封密球磨2～4小時，球磨後的漿料置於泵出壓力為1.5～3MPa，進口溫度320～360℃，出口溫度110～140℃噴霧造粒；將噴霧造粒粉放在鋼模具中施以80～200MPa/cm2壓力成型；將已壓制的坯料在氧化氣氛中燒結，溫度控制在1650～1750℃，保溫1～4小時；將環體表面加工研磨，檢驗入庫。
技術性能指標，試製品按產品抽樣方式抽樣送上海矽酸鹽研究檢測結果如下Al2O3純度99.6％，體積密度3.91g/cm2，硬度HRA90.2，抗折強度365MPa。
權利要求
1.高純度氧化鋁密封環，其特徵是組成成份為氧化鋁為99.4～99.6％重量，氧化鎂為0.02～0.03％重量，氧化鈣為0.02～0.03％重量，氧化錳為0.03～0.05％重量，分散劑為0.3～0.5％重量。
2.高純度氧化鋁密封環的製造方法，其特徵在於包括以下工藝步驟a、將氧化鋁、氧化鎂、氧化鈣和氧化錳以及分散劑按成份稱量、粉碎混合均勻；b、將已混合均勻的粉料用純淨水按1∶0.8的體積比稀釋，攪拌成漿料；c、將所述漿料置於球磨機中，常溫球磨2～4小時；d、將所述球磨過漿料置於噴霧機中噴霧造粒，泵出壓力為1.5～3Mpa，進口溫度320～360℃，出口溫度110～140℃；e、將噴霧造粒粉放在模具內施以80～200MPa/cm2壓力成型；f、將已壓製成型的坯料在氧化氣氛中溫度控制在1650～1750℃，保溫1～4小時燒結成型。
3.高純度氧化鋁密封環，其特徵是用所述的組成成份和製造方法得到的氧化鋁密封環的技術性能指標如下純度為99.4～99.6％，體積密度為3.85～3.92g/cm2，硬度為HRA89-91，抗折強度為310～365MPa。
全文摘要
高純度氧化鋁密封環及其製造方法，以含量為99.5％左右Al
文檔編號F16J15/00GK1730596SQ200510060458
公開日2006年2月8日 申請日期2005年8月18日 優先權日2005年8月18日
發明者李友寶, 勵永平, 勵才勳, 劉嚴 申請人:寧波東聯密封件有限公司