本发明属于液压油缸制备材料技术领域,具体涉及一种al2o3基耐磨介质及其制备方法。
背景技术:
液压油缸,是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动(或摆动运动)的液压执行元件。它结构简单、工作可靠,用它来实现往复运动时,可免去减速装置,并且没有传动间隙,运动平稳,因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。
现有的液压油缸基本是采用不锈钢制成,在其内壁涂覆涂层,该涂层主要是起到防腐蚀的作用,延长液压缸的使用寿命;现有的涂层基本是采用多种金属和少量的非金属制成,但是存在以下问题:耐磨性能较差,磨损严重,一方面,从而造成液压油的严重污染;另一方面,液压油缸更换频繁,增加了成本。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种al2o3基耐磨介质,每小时磨损小于5ppm,有利维持液压油稳定性能和降低油缸使用成本。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种al2o3基耐磨介质,包括以下质量份的组分,99.5-99.9份al2o3粉末和0.1-0.5份稀土粉末。
进一步限定,所述al2o3粉末中al2o3的纯度大于或等于99.99%。
进一步限定,所述al2o3为α-al2o3。
进一步限定,所述稀土粉末为氧化钇粉末。
本发明还提供一种al2o3基耐磨介质的制备方法,包括以下步骤:
s1:将al2o3粉末、稀土粉末以及溶剂混合,且碾磨2-5小时得到混合浆液;
s2:干燥混合浆液和成型;
s3:成型后进行煅烧,煅烧温度为1690℃-1710℃;
s4:煅烧完成后碾磨5-10小时。
进一步限定,所述碾磨采用超声破碎法或高能球磨法。
进一步限定,步骤s1中采用磁悬浮式搅拌器混合。
进一步限定,步骤s1中所述溶剂为乙醇、异丙醇或n-甲基吡咯烷酮。
本发明的有益效果为:采用纯度大于或等于99.99%的α-al2o3,以及在α-al2o3中加入稀土粉末,且经过高温煅烧和碾磨得到al2o3基耐磨介质;稀土粉末能够改变α-al2o3的性能,使得α-al2o3分子之间的作用力增强和减少了其他杂质对α-al2o3分子间作用力的影响,从而得到的粉末制成涂层,该涂层具有致密性且耐磨损性能。
具体实施方式
实施例1
制备al2o3基耐磨介质,包括以下步骤:
s1:称取99.5kg纯度为99.9%的α-al2o3粉末和0.5kg氧化钇粉末,量取102升乙醇;
s2:将α-al2o3粉末、氧化钇粉末以及乙醇在磁悬浮式搅拌器混合均匀,且采用的超声波细胞粉碎仪碾磨3小时得到混合浆液;
s3:将混合浆液经过喷雾干燥器进行干燥,干燥完成后再经干式等静压装置成型;
s4:成型后送入马弗炉中进行煅烧,该过程的升温速率为10℃/min,煅烧温度为1690℃-1710℃,恒温煅烧时间为20小时;
s5:煅烧完成后送入高能球磨器碾磨5小时。
实施例2
制备al2o3基耐磨介质,包括以下步骤:
s1:称取9.99吨α-al2o3粉末和0.02吨氧化钇粉末,量取103千升乙醇;
s2:将α-al2o3粉末、氧化钇粉末以及乙醇在磁悬浮式搅拌器混合均匀,且采用的超声波细胞粉碎仪碾磨5小时得到混合浆液;
s3:将混合浆液经过喷雾干燥器进行干燥,干燥完成后再经干式等静压装置成型;
s4:成型后送入马弗炉中进行煅烧,该过程的升温速率为5℃/min,煅烧温度为1690℃-1710℃,恒温煅烧时间为50小时;
s5:煅烧完成后送入高能球磨器碾磨10小时。
实施例3
制备al2o3基耐磨介质,包括以下步骤:
s1:称取9.95kgα-al2o3粉末和0.1kg氧化钇粉末,量取11升乙醇;
s2:将α-al2o3粉末、氧化钇粉末以及乙醇在磁悬浮式搅拌器混合均匀,且采用的超声波细胞粉碎仪碾磨2小时得到混合浆液;
s3:将混合浆液经过喷雾干燥器进行干燥,干燥完成后再经干式等静压装置成型;
s4:成型后送入马弗炉中进行煅烧,该过程的升温速率为3℃/min,煅烧温度为1690℃-1710℃,恒温煅烧时间为10小时;
s5:煅烧完成后送入高能球磨器碾磨5小时。
实施例4
制备al2o3基耐磨介质,包括以下步骤:
s1:称取9.95kgα-al2o3粉末和0.1kg氧化钇粉末,量取11升异丙醇;
s2:将α-al2o3粉末、氧化钇粉末以及异丙醇在磁悬浮式搅拌器混合均匀,且采用的超声波细胞粉碎仪碾磨2小时得到混合浆液;
s3:将混合浆液经过喷雾干燥器进行干燥,干燥完成后再经干式等静压装置成型;
s4:成型后送入马弗炉中进行煅烧,该过程的升温速率为3℃/min,煅烧温度为1690℃-1710℃,恒温煅烧时间为10小时;
s5:煅烧完成后送入高能球磨器碾磨5小时。
实施例5
制备al2o3基耐磨介质,包括以下步骤:
s1:称取9.95kgα-al2o3粉末和0.1kg氧化钇粉末,量取11升n-甲基吡咯烷酮醇;
s2:将α-al2o3粉末、氧化钇粉末以及n-甲基吡咯烷酮在磁悬浮式搅拌器混合均匀,且采用的超声波细胞粉碎仪碾磨2小时得到混合浆液;
s3:将混合浆液经过喷雾干燥器进行干燥,干燥完成后再经干式等静压装置成型;
s4:成型后送入马弗炉中进行煅烧,该过程的升温速率为3℃/min,煅烧温度为1690℃-1710℃,恒温煅烧时间为10小时;
s5:煅烧完成后送入高能球磨器碾磨5小时。
实施例6
制备al2o3基耐磨介质,包括以下步骤:
s1:称取9.95kgα-al2o3粉末和0.1kg氧化钇粉末,量取11升n-甲基吡咯烷酮醇;
s2:将α-al2o3粉末、氧化钇粉末以及n-甲基吡咯烷酮在磁悬浮式搅拌器混合均匀,且采用的超声波细胞粉碎仪碾磨2小时得到混合浆液;
s3:将混合浆液经过喷雾干燥器进行干燥,干燥完成后再经干式等静压装置成型;
s4:成型后送入马弗炉中进行煅烧,该过程的升温速率为3℃/min,煅烧温度为1690℃-1710℃,恒温煅烧时间为10小时;
s5:煅烧完成后送入高能球磨器碾磨5小时。
实施例1-5中所使用的α-al2o3的纯度均为99.9%,实施例6中所使用的α-al2o3的纯度为99.99%。
对比例1
制备al2o3基耐磨介质,包括以下步骤:
s1:称取9.95kgα-al2o3粉末和0.1kg氧化钇粉末,量取11升n-甲基吡咯烷酮醇;
s2:将α-al2o3粉末、氧化钇粉末以及n-甲基吡咯烷酮在磁悬浮式搅拌器混合均匀,且采用的超声波细胞粉碎仪碾磨2小时得到混合浆液;
s3:将混合浆液经过喷雾干燥器进行干燥,干燥完成后再经干式等静压装置成型;
s4:成型后送入马弗炉中进行煅烧,该过程的升温速率为3℃/min,煅烧温度为1690℃-1710℃,恒温煅烧时间为10小时;
s5:煅烧完成后送入高能球磨器碾磨5小时。
该对比例中所使用的α-al2o3的纯度均为99.6%。
对比例2
该对比例中仅仅使用纯度为99.9%的α-al2o3粉末。
将实施例1-6以及对比例1-2中得到的al2o3基耐磨介质分别制成涂层,采用耐磨试验分别检测耐磨性能,结果分别为3ppm/小时,5ppm/小时,1ppm/小时,1ppm/小时,4ppm/小时,3ppm/小时,12ppm/小时,22ppm/小时。
由上可知,在α-al2o3中加入氧化钇,且经过多次碾磨和煅烧,得到的粉末制成涂层耐磨性能良好。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。