一种高耐磨抗冲击微晶玻璃衬板的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种高耐磨抗冲击微晶玻璃衬板。
【背景技术】
[0002]当前，国内外矿山和水泥行业的球磨机和颚式破碎机要消耗大量的耐磨衬板。这些衬板不仅要具备高耐磨性，还要具备高韧性和抗冲击性。现在这些衬板一般都是用高锰钢、高铬铸铁、白口铸铁制备的。其中高锰钢的应用量最大，因为它不仅具有较好耐磨性，还具有较高的韧性。然而，这些耐磨性能较好的金属材料，每年也要消耗几百万吨，代价昂贵。并且，它们消耗后所产生的碎肩，往往也留到了产品中，对产品造成了污染。近年来，不少人将陶瓷和铸石引进来作为球磨机衬板，但它们的脆性较大，很难在这一领域中占据重要的份量。
[0003]近年来清华大学和北京盛康宁科技开发有限公司研发出许多微晶玻璃，有些微晶玻璃的抗弯强度超过400MPa，抗压强度超过900MPa，莫氏硬度超过7.5，断裂韧性K1。超过4MPa.πι1/2，冲击韧度大于20KJ/m2，耐磨性是高锰钢的8?12倍，抗腐蚀性是高锰钢的上百倍。为了充分发挥这种微晶玻璃的作用，并进一步提高其抗冲击性能，将它制成高强韧高耐磨抗腐蚀抗冲击复合板，可作为球磨机和颚式破碎机耐磨抗冲击衬板和其它耐磨抗腐蚀抗冲击材料。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种高耐磨抗冲击微晶玻璃衬板。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术法案:
[0006]一种高耐磨抗冲击微晶玻璃衬板，该微晶玻璃衬板包括高韧性底座、复合在底座上的抗冲击弹性层、以及复合在该弹性层上的高耐磨抗冲击层合板；该层合板由高硬度微晶玻璃薄板与微晶玻璃纤维布或高强玻璃纤维布层层交替复合而成。
[0007]其中，所述弹性层为橡胶、皮革或弹性树脂。
[0008]其中，所述微晶玻璃薄板的厚度为l_6mm。
[0009]其中，所述微晶玻璃纤维布中微晶玻璃纤维的直径为Φ0.1-0.8mm。
[0010]其中，所述高强玻璃纤维布中高强玻璃纤维的直径为Φ0.1-0.3mm。
[0011]本实用新型的有益效果为:
[0012]本实用新型的衬板的耐磨性和抗冲击性均超过现有的金属衬板和陶瓷衬板，其使用寿命是高锰钢的8-12倍，是高铬铸铁的12-20倍。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构示意图。
[0014]图2为本实用新型中层合板的结构示意图。
[0015]图3为本实用新型实施例的立体图。
[0016]图4为图3的截面图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
[0018]如图1所示，本实用新型的高耐磨抗冲击微晶玻璃衬板包括高韧性底座1、复合在底座上的抗冲击弹性层2、以及复合在该弹性层上的高耐磨抗冲击层合板3 ;如图2所示，该层合板由高硬度微晶玻璃薄板4与微晶玻璃纤维布或高强玻璃纤维布5层层交替复合而成。
[0019]其中，作为底座，可选择下列材料的任何一种:
[0020]①金属材料:
[0021]a、尚猛钢；b、尚络铸铁；
[0022]C、白口铸铁；d、贝氏体钢；
[0023]e、回火马氏体高碳钢。
[0024]②陶瓷材料:
[0025]a、氧化铝陶瓷；b、碳化硅陶瓷；
[0026]C、氮化硅陶瓷；d、氧化锆陶瓷；
[0027]e、氧化铝-氧化锆陶瓷。
[0028]③微晶玻璃:
[0029]a、高析晶率的微晶玻璃；
[0030]b、含有尚硬质点的尚析晶率微晶玻璃；
[0031]C、含有晶须增韧或纤维增韧的微晶玻璃；
[0032]d、含有石墨质点的尚析晶率微晶玻璃。
[0033]作为弹性层，可选择的材质为橡胶、皮革或弹性树脂。
[0034]其中，所述微晶玻璃薄板的厚度为l_6mm。
[0035]其中，所述微晶玻璃纤维布中微晶玻璃纤维的直径为Φ0.1-0.8mm。
[0036]其中，所述高强玻璃纤维布中高强玻璃纤维的直径为Φ0.1-0.3_。
[0037]在本实用新型中，构成层合板的高硬度微晶玻璃薄板，可以选择莫氏硬度大于6.5，晶体含量大于95%，残余玻璃相的含量小于5%，厚度为1-6_的微晶玻璃板。
[0038]构成层合板的微晶玻璃纤维布中的微晶玻璃纤维可选择晶体含量大于90%，残余玻璃相的含量小于10%，直径为Φ0.1-0.8mm的微晶玻璃纤维。高强玻璃纤维布可选择硼硅玻璃、无碱或低碱玻璃材质Φ0.1-0.3mm的玻璃纤维。高硬度微晶玻璃薄板、微晶玻璃纤维布或高强玻璃纤维布用云石胶或环氧树脂等胶粘剂层层交替粘结在一起构成层合板。
[0039]实施例1
[0040]制备结构如图3所示的衬板，具体步骤为:
[0041]1、按图3设计衬板:
[0042]边长a = 520mm，下宽 b = 287mm，上宽 c = 297mm，
[0043]边厚h = 50mm，总厚H = 90mm，底部弧面半径r = 1474mm。
[0044]2、将H分为H1、H2、H3三个部分(如图4):
[0045]其中底座氏=30_，
[0046]中部弹性层H2= 5mm，
[0047]上部层合板H3= 55mm。
[0048]3、选材:
[0049](I)底座:选用高析晶率微晶玻璃。
[0050]先设计好底座的模具，采用浇注法生产玻璃毛坯，然后进行热处理，使其析晶率大于95%，残余玻璃相小于5%，得到微晶玻璃底座。
[0051](2)弹性层:选用橡胶，先选用5_厚的橡胶板，按照指定的尺寸进行剪切。
[0052](3)层合板:
[0053]a、选用4.5mm厚的高析晶率的微晶玻璃板和0.5mm厚的微晶玻璃纤维布，按图4中指定的尺寸进行剪切，其中微晶玻璃板的莫氏硬度大于6.5，析晶率大于95%，残余玻璃相小于5% ;微晶玻璃纤维布的析晶率大于90%，残余玻璃相小于10%，纤维直径为Φ0.2-0.3mm。
[0054]b、将微晶玻璃板与微晶玻璃纤维布层层交替粘结在一起得到层合板。
[0055]4、将微晶玻璃底座、橡胶弹性层与层合板用胶粘剂粘结在一起。
[0056]5、按照设计要求的尺寸进行修整。
[0057]实施例2
[0058]制备结构如图3所示的衬板，具体步骤为:
[0059]1、按图3设计衬板:
[0060]边长a = 480mm，下宽 b = 266mm，上宽 c = 274mm,
[0061]边厚h = 47mm，总厚H = 86mm，底部弧面半径r = 1458mm。
[0062]2、将H分为H1、H2、H3三个部分(如图4):
[0063]其中底座氏=20_，
[0064]中部弹性层H2= 4mm，
[0065]上部层合板H3= 62mm。
[0066]3、选材:
[0067](I)底座:选用回火马氏高碳钢(T8钢)。
[0068]先设计好底座的模具，采用浇注法得到T8钢毛坯，然后进行淬火回火处理，使其内部组织为在回火马氏体上均匀分布细小碳化物。
[0069](2)弹性层:选用牛皮，按照指定的尺寸进行剪切。
[0070](3)层合板:
[0071]a、选用6mm厚的高析晶率的微晶玻璃板和0.2mm厚的高强玻璃纤维布，按图4中指定的尺寸进行剪切，其中微晶玻璃板的莫氏硬度大于6.5，析晶率大于95%，残余玻璃相小于5% ;高强玻璃纤维布为高硼硅玻璃纤维布，纤维直径Φ0.1mm。
[0072]b、将微晶玻璃板与玻璃纤维布层层交替粘结在一起得到层合板。
[0073]4、将微晶玻璃低座、橡胶弹性层与层合板用胶粘剂粘结在一起。
[0074]5、按照设计要求的尺寸进行修整。
[0075]实施例3
[0076]制备结构如图3所示的衬板，具体步骤为:
[0077]1、按图3设计衬板:
[0078]边长a = 320mm，下宽 b = 156mm，上宽 c = 161mm，
[0079]边厚h = 36mm，总厚H = 68mm，底部弧面半径r = 1084mm，
[0080]2、将H分为H1' H2、H3三个部分(如图4):
[0081]其中底座H1=2Omm,
[0082]中部弹性层H2= 4mm，
[0083]上部层合板H3= 44mm。
[0084]3、选材:
[0085](I)底座:选用氧化铝-氧化错陶瓷。
[0086]先设计好底座的模具，将氧化铝-氧化锆陶瓷粉压制成型，然后于1550°C烧结，得到氧化铝-氧化锆陶瓷底座。
[0087](2)弹性层:选用弹性树脂，先选用4mm厚的弹性树脂板，按照指定的尺寸进行剪切。
[0088](3)层合板:
[0089]a、选用4_厚的高析晶率的微晶玻璃板和0.4mm厚的高强玻璃纤维布，按图4中指定的尺寸进行剪切，其中微晶玻璃板的莫氏硬度大于6.5，析晶率大于95%，残余玻璃相小于5% ;高强玻璃纤维布采用无碱纤维布，纤维直径Φ0.1mm。
[0090]b、将微晶玻璃板与高强玻璃纤维布层层交替粘结在一起得到层合板。
[0091]4、将陶瓷底座、弹性树脂层与层合板用胶粘剂粘结在一起。
[0092]5、按照设计要求的尺寸进行修整。
【主权项】
1.一种高耐磨抗冲击微晶玻璃衬板，其特征在于:该微晶玻璃衬板包括高韧性底座、复合在底座上的抗冲击弹性层、以及复合在该弹性层上的高耐磨抗冲击层合板；该层合板由高硬度微晶玻璃薄板与微晶玻璃纤维布或高强玻璃纤维布层层交替复合而成。2.根据权利要求1所述的高耐磨抗冲击微晶玻璃衬板，其特征在于:所述弹性层为橡胶、皮革或弹性树脂。3.根据权利要求1所述的高耐磨抗冲击微晶玻璃衬板，其特征在于:所述微晶玻璃薄板的厚度为l_6mm04.根据权利要求1所述的高耐磨抗冲击微晶玻璃衬板，其特征在于:所述微晶玻璃纤维布中微晶玻璃纤维的直径为Φ0.1-0.8_。5.根据权利要求1所述的高耐磨抗冲击微晶玻璃衬板，其特征在于:所述高强玻璃纤维布中高强玻璃纤维的直径为Φ0.1-0.3_。
【专利摘要】本实用新型公开了一种高耐磨抗冲击微晶玻璃衬板，该微晶玻璃衬板包括高韧性底座、复合在底座上的抗冲击弹性层、以及复合在该弹性层上的高耐磨抗冲击层合板；该层合板由高硬度微晶玻璃薄板与微晶玻璃纤维布或高强玻璃纤维布层层交替复合而成。本实用新型的衬板的耐磨性和抗冲击性均超过现有的金属衬板和陶瓷衬板，其使用寿命是高锰钢的8-12倍，是高铬铸铁的12-20倍。
【IPC分类】B32B17/10, B32B15/08, B02C1/02, B32B17/06, B02C17/22, B32B9/04, B32B17/02, B32B9/02, B32B15/06
【公开号】CN204672315
【申请号】CN201520373838
【发明人】梁开明, 梁华巍, 高红艳, 梁华瑞
【申请人】北京盛康宁科技开发有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月3日