專利名稱：一種纖維增韌的陶瓷復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及纖維增韌的陶瓷復(fù)合材料，具體地說是用于軋鋼機(jī)、連鑄機(jī)滾道軸瓦的纖維增韌的陶瓷復(fù)合材料。軋鋼機(jī)、連鑄機(jī)滾道承受的載荷大，工作條件惡劣，使用滾動(dòng)軸承易被壓碎，使用耐磨鑄鐵軸瓦不能自潤(rùn)滑，使用硬質(zhì)合金軸瓦硬度太高，易磨損軸頸，通常均采用膠木軸瓦，這種軸瓦耐熱耐磨性能差，不能自潤(rùn)滑，靠通水冷卻潤(rùn)滑，一旦斷水膠木瓦極易被燒壞，不得不經(jīng)常更換，成為影響生產(chǎn)的一大障礙，近年來有許多關(guān)于相變?cè)鲰g的陶瓷軸承的報(bào)導(dǎo)，專利文獻(xiàn)WPIACCNO76-96081×/51，發(fā)明了一種自潤(rùn)滑軸承構(gòu)件，這是一種含有丙烯酸鹽成分的顆粒狀填料組成的混合物，這種軸承構(gòu)件亦不能滿足軋鋼機(jī)連鑄機(jī)滾道軸瓦的要求，隨著纖維增韌、粒子增強(qiáng)材料科學(xué)的發(fā)展，研制具有特殊性能的纖維增韌，粒子增強(qiáng)的復(fù)合材料成為可能。
本發(fā)明的目的是提供一種具有足夠的強(qiáng)度和硬度，并且有足夠的塑性和韌性，同時(shí)能夠自潤(rùn)滑的纖維增韌的陶瓷復(fù)合材料，用于軋鋼機(jī)、連鑄機(jī)滾道軸瓦。本發(fā)明的纖維增韌的陶瓷復(fù)合材料，主要由基體材料增韌纖維和結(jié)合劑構(gòu)成，其特征在于本發(fā)明的纖維增韌陶瓷復(fù)合材料還含有潤(rùn)滑劑和補(bǔ)強(qiáng)材料，其組成按重量百分比計(jì)為基體材料20-80，增韌纖維5-40，潤(rùn)滑劑3-15，補(bǔ)強(qiáng)材料2-9，外加結(jié)合劑20-30。
所述的基體材料是指各種牌號(hào)的瓷粉，粒度為-200目。所述的增韌纖維是陶瓷纖維，碳纖維和玻璃纖維，纖維的長(zhǎng)度應(yīng)為5微米至50毫米之間，所述的潤(rùn)滑劑是石墨、氮化硼和二硫化鉬，所述的補(bǔ)強(qiáng)材料是指各種布塑纖維的編織物，所述的結(jié)合劑是指各種改性的熱固性樹脂。
本發(fā)明的纖維增韌陶瓷復(fù)合材料成型方法是將所需重量百分比的原料放在混料機(jī)中混合均勻，熱壓成型，壓力不低于0.6噸/厘米2，壓制成的坯體經(jīng)自然干燥后送入干燥室或烘箱內(nèi)進(jìn)行加熱固化，溫度應(yīng)控制在250℃。
本發(fā)明的纖維增韌陶瓷復(fù)合材料其機(jī)械性能為抗彎強(qiáng)度546-751kg/cm2，沖擊韌性0.175-0.248kg/cm2。相當(dāng)于金屬材料的下限，耐壓強(qiáng)度為1332-1355kg/cm2，硬度HB54-64，用作軋鋼機(jī)、連鑄機(jī)滾道軸瓦，比膠木瓦成本低壽命提高1-2倍，該材質(zhì)由于其中含有潤(rùn)滑劑能夠自潤(rùn)滑，即使斷水也不易發(fā)熱，不損壞軸頸，該材質(zhì)能夠進(jìn)行機(jī)械加工可用于其他重載機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部分的軸瓦，亦可用于機(jī)電產(chǎn)品的輕載軸承。
實(shí)施例1、按重量百分比計(jì)瓷粉79，石墨6，玻纖13，塑料纖維2，BT-2改性樹脂(外加)25。
機(jī)械性能指標(biāo)(同一個(gè)配方制成的材質(zhì)制成多個(gè)試樣分別測(cè)試所得結(jié)果)。
抗折強(qiáng)度kg/cm2480～670沖擊韌性kg-m/cm20.17～24
耐壓強(qiáng)度kg/cm21300～1440。
布氏硬度HB55-64顯微結(jié)構(gòu)組織均勻，結(jié)構(gòu)緊密，相介接觸良好。
實(shí)施例2，按重量百分比計(jì)瓷粉30，石墨5，玻纖20，布塑7BT-2改性樹脂45機(jī)械性能指標(biāo)抗折強(qiáng)度kg/cm2800-1000沖擊韌性kg-m/cm210～12耐壓強(qiáng)度kg/cm21500-1670布氏硬度35-3權(quán)利要求
1.由基體材料，增韌纖維和結(jié)合劑構(gòu)成的一種纖維增韌的陶瓷復(fù)合材料，其特征在于本發(fā)明的纖維增韌的陶瓷復(fù)合材料中含有潤(rùn)滑劑和補(bǔ)強(qiáng)材料，其組成以重量百分比計(jì)基體材料20-80；增韌纖維5-40；潤(rùn)滑劑3-15；補(bǔ)強(qiáng)材料2-9，外加結(jié)合劑20-30。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維增韌的陶瓷復(fù)合材料，其特征是所述的基體材料是指各種牌號(hào)的瓷粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維增韌的陶瓷復(fù)合材料，其特征是所述的增韌纖維為陶瓷纖維，碳纖維和玻璃纖維。
4.根據(jù)要求1所述的纖維增韌的陶瓷復(fù)合材料其特征是所述的潤(rùn)滑劑是指石墨、氮化硼和二硫化鉬。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維增韌的陶瓷復(fù)合材料，其特征是所述的補(bǔ)強(qiáng)材料是布塑纖維編織物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維增韌的陶瓷復(fù)合材料，其特征于所述的結(jié)合劑為改性的熱固性樹脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的纖維增韌的陶瓷復(fù)合材料其特征是這種材料用作軋鋼機(jī)連鑄機(jī)滾道的軸瓦以及其他重載機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部分的軸瓦。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于軋鋼機(jī)、連鑄機(jī)滾道軸瓦的纖維增韌的陶瓷復(fù)合材料，能夠自潤(rùn)滑，比普通膠木瓦使用壽命提高1～2倍，其組成重量百分比計(jì)為瓷粉20～80，玻璃纖維5～40，石墨3～15，布塑2～9，熱固性樹脂20～30(外加)。
文檔編號(hào)C04B37/02GK1034984SQ8810521
公開日1989年8月23日 申請(qǐng)日期1988年2月4日 優(yōu)先權(quán)日1988年2月4日
發(fā)明者孔繁樞 申請(qǐng)人:山東省新材料研究所