一種多孔氮化矽陶瓷導衛輥及其製備方法與流程
2023-05-01 19:13:46 1
本發明屬於導衛輥技術領域，特別是涉及一種多孔氮化矽陶瓷導衛輥及其製備方法。
背景技術：
多孔陶瓷材料是指經高溫燒制而成,體內具有相通或閉合氣孔的陶瓷材料。多孔陶瓷作為一種新型功能陶瓷，已廣泛應用於化工、能源、環保、冶金、電子及生物等領域，作為過濾、分離、布氣、吸音、催化劑載體及生物陶瓷等。
在線材軋制過程中，鋼坯以較高的溫度(900～1250℃)及較高的速度(50m/s以上)通過導衛裝置，同時為冷卻軋輥及導衛裝置，需要不停地向其表面噴射一定壓力的冷卻水。因此，導衛裝置在較高溫度下，既要承受急冷急熱衝擊，又要承受滑動摩擦磨損以及鋼坯入口時施加的衝擊載荷，工作條件十分惡劣，當導衛輥的熱量散熱不暢時，容易造成導衛輥的損耗甚至失效。
目前導衛輥大多採用耐熱鋼等金屬材質，由於金屬在高溫下的硬度耐磨性低，而且高溫下化學穩定性差，因此在導衛輥在使用過程中會出現高溫磨損失效、粘鋼失效、拉傷失效、熱疲勞與熱裂失效等失效形式。此外由於金屬的密度高，在高速旋轉運動中，重質導衛輥會對安裝在其內部的軸承產生很大的應力，容易造成軸承的失效。因此從導衛輥材質本身考慮防止以上失效的措施是提高材料的硬度、耐磨性、韌性以及抗高溫氧化能力。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種多孔氮化矽陶瓷導衛輥及其製備方法，通過多孔氮化矽陶瓷導衛輥通過將機械加工的金屬圓筒，在圓筒的上套有一個多孔氮化矽陶瓷圓筒。
本發明是通過以下技術方案實現的：
本發明為一種多孔氮化矽陶瓷導衛輥，包括第一輥體和第二輥體；所述第二輥體與第一輥體配合；其中，所述第一輥體為金屬圓筒；其中，所述第二輥體為多孔氮化矽陶瓷圓筒。
進一步地，所述多孔氮化矽陶瓷圓筒原料中各成分配比為(質量分數)：氮化矽：60～78％，氧化釔：3～5％，甲基纖維素：2～3％，甘油：5～7％，餘量為水。
進一步地，所述第二輥體套在第一輥體上，所述第二輥體高溫複合膠複合在第一輥體上。
一種多孔氮化矽陶瓷導衛輥的製備方法，包括如下步驟：
步驟一，混料：首先把氮化矽、氧化釔和甲基纖維素粉末進行幹混，然後相繼加入水和甘油，在研缽中輪研15-25min，以打破顆粒團聚並獲得組分均勻的泥料；
步驟二，調質：調節水和甘油的含量，將泥料中液相體積分數調整到50％-50.5％的範圍；
步驟三，擠壓成型：將步驟二得到的泥料放入柱塞式擠壓模具中在常溫下進行擠壓成型，得到初步成型結構；
步驟四，燒結成型：將步驟三得到的初步成型結構在40℃下烘乾，乾燥後在600℃-700℃下排膠以除去有機物，然後放入塗有氮化硼的石墨坩堝裡，在燒結爐中燒結製得多孔氮化矽陶瓷圓筒。
進一步地，所述步驟四製成的多孔氮化矽陶瓷圓筒通過高溫複合膠固定在第一輥體上。
進一步地，所述第一輥體為通過機械加工製成的合金圓筒。
本發明具有以下有益效果：
1、本發明中的多孔氮化矽陶瓷材料具有質量輕、耐高溫、耐應變性、耐損傷性和耐熱衝擊性能等優異的性能，通過複合在導衛輥表面的多孔氮化矽陶瓷，進行熱量的隔開和散熱，避免熱量集中。
2、本發明的多孔氮化矽陶瓷導衛輥通過將機械加工的金屬圓筒，在圓筒的上套有一個多孔氮化矽陶瓷圓筒，通過採用高溫複合膠將該多孔氮化矽陶瓷圓筒與機械加工的金屬圓筒配合。
當然，實施本發明的任一產品並不一定需要同時達到以上所述的所有優點。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬於本發明保護的範圍。
一種多孔氮化矽陶瓷導衛輥，第一輥體和第二輥體；第二輥體與第一輥體配合；其中，第一輥體為金屬圓筒；其中，第二輥體為多孔氮化矽陶瓷圓筒。
其中，多孔氮化矽陶瓷圓筒原料中各成分配比為(質量分數)：氮化矽：60～78％，氧化釔：3～5％，甲基纖維素：2～3％，甘油：5～7％，餘量為水。
其中，第二輥體套在第一輥體上，第二輥體高溫複合膠複合在第一輥體上。
一種多孔氮化矽陶瓷導衛輥的製備方法，包括如下步驟：
步驟一，混料：首先把氮化矽、氧化釔和甲基纖維素粉末進行幹混，然後相繼加入水和甘油，在研缽中輪研15-25min，以打破顆粒團聚並獲得組分均勻的泥料；
步驟二，調質：調節水和甘油的含量，將泥料中液相體積分數調整到50％-50.5％的範圍；
步驟三，擠壓成型：將步驟二得到的泥料放入柱塞式擠壓模具中在常溫下進行擠壓成型，得到初步成型結構；
步驟四，燒結成型：將步驟三得到的初步成型結構在40℃下烘乾，乾燥後在600℃-700℃下排膠以除去有機物，然後放入塗有氮化硼的石墨坩堝裡，在燒結爐中燒結製得多孔氮化矽陶瓷圓筒。
其中，步驟四製成的多孔氮化矽陶瓷圓筒通過高溫複合膠固定在第一輥體上。
其中，第一輥體為通過機械加工製成的合金圓筒。
在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「示例」、「具體示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
以上公開的本發明優選實施例只是用於幫助闡述本發明。優選實施例並沒有詳盡敘述所有的細節，也不限制該發明僅為所述的具體實施方式。顯然，根據本說明書的內容，可作很多的修改和變化。本說明書選取並具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本發明的原理和實際應用，從而使所屬技術領域技術人員能很好地理解和利用本發明。本發明僅受權利要求書及其全部範圍和等效物的限制。