专利名称：纳米稀土硅晶体防腐耐磨材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及复合材料领域，特别是涉及一种抗腐蚀、耐磨损、抗冲刷、耐高温的硅晶体复合材料。
背景技术：
在火力发电、水泥建材、冶金、矿山、化工等众多行业，有大量的设备或装置在运行过程中，由于受介质的腐蚀、磨损及冲刷，使得这些设备或装置的使用寿命受到严重影响，直接导致设备停机，致使设备效能下降，生产成本上升以及环境污染严重等不良后果产生。目前通常的解决方法是在这些设备或装置上易被磨损、冲刷、腐蚀的部位，安装铸石板、陶瓷片、陶瓷砖、高分子耐磨板、耐磨钢板、或喷涂耐磨陶瓷涂料。这些产品在使用过程中均存在不同的缺陷。如铸石板韧性太差、易脆、抗冲击性能不好；陶瓷片、陶瓷砖虽然抗腐耐
磨，但粘接性能差，易脱落；耐磨钢板尽管耐磨损、耐高温、而且韧性好，但加工成异形困难，且价格成本高、安装周期长，不耐腐蚀；高分子耐磨板虽韧性好，但耐磨性不好，难以适应强冲刷、强腐蚀，而且不耐高温。目前，无论哪种耐磨陶瓷涂料，其骨料颗粒度大于I毫米的要占到全部材料的80%左右，由于大颗粒占的比重较大，在颗粒级配上存在很大缺陷，所以气孔率高、致密性差而导致强度、刚度及韧性降低。另外，不论耐磨陶瓷涂料组分如何，它们都是“水合结合”形式，水蒸发过程中留下大量的气孔，使得材料密度下降，受压强度也下降，耐火度降低。所以该材料气孔率高、耐磨性能不高，而且不耐高温。在火力发电厂的脱硫烟囱防腐材料中，国内通常使用的有钛合金板、泡沫玻璃砖、OM型烟囱涂料等。钛合金板虽然耐腐蚀、抗冲刷性能优良，但施工难度大，施工要求高，焊接处易发生酸液渗漏、腐蚀等，而且成本较高。泡沫玻璃砖是一种较为理想的防腐材料，但易出现脱落、冲刷现象。OM涂料具有渗透力强、粘接力较好、施工方便等特点，但易出现开裂、冲刷现象，而且使用寿命较短。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纳米稀土硅晶体复合材料，使其具备耐磨损、抗腐蚀、抗冲刷、耐高温、成本低、使用寿命长等优点，用以解决现有材料和技术存在的不足。纳米稀土硅晶体防腐耐磨材料，由骨料、粉料、结合剂、稀土、玻璃纤维混配加工制成，其重量配比依次为100 45 55 45 55 0. 5 O. 7 :8 12 ;所述的骨料为粒径小于3 mm的转炉废渣、电厂粉煤灰、硅铁厂废料中的任意一种或其混合物；所述的粉料为纳米级的氧化铝、氧化钙、碳化硅、氧化锆、塑性粘土中的任意一种或其混合物；所述的结合剂为粉状铝酸盐水泥、纯铝酸钙水泥中的任意一种或其混合物；所述的稀土为细度为325目氧化镧、氧化钕中的任意一种或其混合物；所述玻璃纤维的长度不超过3 Cm。本发明选用经过高温熔炼的工厂废料为主料，材料成本低；以纳米粉料作辅料，颗粒级配合理，颗粒间紧密堆积，产品致密度高，界面结合强度高，稀土材料和无机材料的使用可有效提高材料的强度、硬度、耐温性、抗腐蚀性、耐火性和耐磨性；可广泛应用于火力发电、水泥建材、冶金、矿山、化工及国防等多个行业。
具体实施例方式下面具体说明实现本发明的实现方式
实现本发明包括以下步骤
I、备料选取粒径小于3 mm的转炉废渣、电厂粉煤灰、硅铁废料中的任意一种或其混合物为骨料；选取纳米级的氧化铝、氧化钙、碳化硅、氧化锆、塑性粘土中的任意一种或其混合物为粉料；选取铝酸盐水泥、纯铝酸钙水泥中的任意一种或其混合物为结合剂；选取氧化镧、氧化钕中的任意一种或其混合物的稀土 ；选取长度不超过3 cm的玻璃纤维；向钾水玻璃中添加占其重量5 8%硼酸锌制成无机胶水。2、混配加工将准备好的骨料、粉料、结合剂、稀土、玻璃纤维按重量配比依次为 100 45 55 45 55 0. 5 O. 7 :8 12 ;进行混配加工，混合均匀后，分装成适当的包装规格，即为成品。3、使用使用时，将上述混配加工制成的成品，边搅拌边加入步骤I备料中制成的无机胶水，胶水加入量为物料重量的10 30%，直至搅拌均匀，采用人工涂抹或喷涂的方式进行，涂抹在物体或设备表面，厚度在2 5 mm，涂刷完毕后需放置在常温环境下固化24小时后方可投入使用。固化后的涂层，界面结合强度高，按YB/T5201-1993常温抗折强度彡150MPa，按GB/T3001-2000常温抗折强度>30 MPa。本发明采用的钾水玻璃代替传统的水作为粘接剂，使得材料与钾水玻璃配成无水的“化学键式结合”成型，避免了加水时高温加热由水蒸气产生的气孔，增强了材料的耐火性和耐磨性；材料可耐1500°C以上高温，耐压强度200MPa以上。制得的产品粘附力非常强，与钢铁的粘附力可达lOMPa，整体性能较好。在使用本产品时，应先将被保护物体表面的锈溃、油污、灰尘要清洗干净，待水分完全干燥后方可施工；涂抹物体或设备最佳表面温度10 60度，不能直接涂在正在运行的低温和高温物体上。涂完后一定要放置在常温下固化24小时以上。正常冲蚀情况下，涂抹一层即可，厚度要求在2 5毫米。涂刷完毕后需放置常温环境下固化24小时方可投入使用。实施例I、依次称取按步骤I备料准备的骨料、粉料、结合剂、稀土、玻璃纤维100kg>45 kg,45 kg,O. 5 kg、8 kg ;进行混配加工，混合均匀后，分装成适当的包装规格，即为成
品O实施例2、依次称取按步骤I备料准备的骨料、粉料、结合剂、稀土、玻璃纤维100kg>55 kg,55 kg,O. 7 kg、12 kg ;进行混配加工，混合均匀后，分装成适当的包装规格，即为成
品O实施例3、依次称取按步骤I备料准备的骨料、粉料、结合剂、稀土、玻璃纤维100kg>50 kg,50 kg,O. 6 kg、10 kg ;进行混配加工，混合均匀后，分装成适当的包装规格，即为成
品O根据本发明的配方和工艺，会有无数种组合，在实施例中不可能一一列举，只要属于本发明的实质内容以内的配方和工艺组合，都属于本发明的保护范围，此处不再赘述。
权利要求
1.纳米稀土硅晶体防腐耐磨材料，由骨料、粉料、结合剂、稀土、玻璃纤维混配加工制成，其特征在于其重量配比依次为100 45 55 45 55 0. 5 O. 7 :8 12 ;所述的骨料为粒径小于3 mm的转炉废渣、电厂粉煤灰、硅铁废料中的任意一种或其混合物；所述的粉料为纳米级的氧化铝、氧化钙、碳化硅、氧化锆、塑性粘土中的任意一种或其混合物；所述的结合剂为粉状铝酸盐水泥、纯铝酸钙水泥中的任意一种或其混合物；所述的稀土为细度为325目氧化镧、氧化钕中的任意一种或其混合物；所述玻璃纤维的长度不超过3 Cm。
全文摘要
本发明涉及复合材料领域，特别是涉及一种抗腐蚀、耐磨损、抗冲刷、耐高温的硅晶体复合材料。纳米稀土硅晶体防腐耐磨材料，由骨料、粉料、结合剂、稀土、玻璃纤维混配加工制成，其重量配比依次为10045～5545～550.5～0.78～12；本发明选用经过高温熔炼的工厂废料为主料，材料成本低；以纳米粉料作辅料，颗粒级配合理，颗粒间紧密堆积，产品致密度高，界面结合强度高，稀土材料和无机材料的使用可有效提高材料的强度、硬度、耐温性、抗腐蚀性、耐火性和耐磨性；可广泛应用于火力发电、水泥建材、冶金、矿山、化工及国防等多个行业。
文档编号C04B14/42GK102659368SQ201210134910
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月4日 优先权日2012年5月4日
发明者胡志德, 胡鹏飞, 赵焕军 申请人:河南省超贝工程设备有限公司