一种耐磨型陶瓷膨胀节及其陶瓷衬管的烧结成型工艺的制作方法

本发明涉及一种膨胀节，特别涉及一种耐磨型陶瓷膨胀节及其陶瓷衬管的烧结成型工艺。

背景技术：

波纹膨胀节是输送管道系统上安装使用的一种非常有效的补偿元件，同时它也是整个管道系统中最薄弱的一个环节，它的内衬筒耐磨性决定了整个管道系统的运行质量，同时由于输送的物料化学成分复杂，耐腐蚀也是重要问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提出了一种耐磨型陶瓷膨胀节及其陶瓷衬管的烧结成型工艺。

具体的技术方案如下：

一种耐磨型陶瓷膨胀节及其陶瓷衬管的烧结成型工艺，包括端管和拉杆，其特征在于，所述端管的数量为两个，两个端管对称设置，两个端管之间设有波纹管，所述波纹管的两端与端管固定连接；

所述端管内设有由陶瓷基复合材料烧结成型的陶瓷衬管，所述陶瓷衬管呈圆柱形，其外壁上包覆有胶套，所述胶套呈圆柱形，其内壁和外壁分别紧贴陶瓷衬管外壁和端管内壁；

所述端管的外壁上设有对称的连接柱，所述连接柱呈圆柱形，其所呈的圆柱形的顶部设有连接螺孔，连接柱通过螺栓、连接螺孔，固定连接拉杆连接件，所述拉杆连接件呈v形，其中部与连接柱固定连接，其两端设有拉杆连接座，所述拉杆的两端设有外螺纹，拉杆贯穿拉杆连接座，并通过螺母定位。

上述的一种耐磨型陶瓷膨胀节及其陶瓷衬管的烧结成型工艺，其中，所述两个端管上均设有连接法兰。

上述的一种耐磨型陶瓷膨胀节及其陶瓷衬管的烧结成型工艺，其中，所述的陶瓷基复合材料，按重量份数计，包括以下组分：

氧化铝粉末10～15份；

氧化钛粉末10～15份；

钛粉3～5份；

氧化银粉末5～15份；

二氧化硅粉20～40份；

钨粉3～5份；

碳化硅10～15份。

上述的一种耐磨型陶瓷膨胀节及其陶瓷衬管的烧结成型工艺，其中，所述陶瓷衬管的烧结成型工艺，如下：

a：陶瓷基复合材料制备：

(1)将上述组分全部投入球磨机中，进行球磨，球磨10～12小时后，过300～350目筛，如有组分残留，则继续球磨2～5小时，直至全部组分过300～350目筛；

(2)将经过球磨、过筛的组分粉料，全部投入混料机中，并加入组分重量2～3倍的去离子水，进行搅拌混料，搅拌速率在100～250r/min，持续30～50分钟，待混料完成，与60℃下热风干燥，随后，将干燥后的组分再次送入混料机，并同步加入烧结助剂，直至混料充分，即得陶瓷基复合材料；

b：陶瓷衬管烧结：将步骤(2)中得到的陶瓷基复合材料送入模具中，于150～220mpa大气压下，干压成型，得到陶瓷衬管素胚，再将陶瓷衬管素胚放入真空高温烧结炉中在氩气的保护下进行烧结，烧结温度为1650～1950℃，保温3～6小时，缓慢降温到1200～1350℃，保温2小时，随后缓慢降温到1100～1150℃，保温2小时，最后随炉冷却，即得陶瓷衬管。

上述的一种耐磨型陶瓷膨胀节及其陶瓷衬管的烧结成型工艺，其中，所述烧结助剂为氧化镁粉末，所述氧化镁粉末与全部组分的重量比为0.005～0.01:1。

本发明的有益效果为：

本发明提出的一种耐磨型陶瓷膨胀节及其陶瓷衬管的烧结成型工艺，包括端管和拉杆，端管之间设置波纹管，并内设陶瓷衬管，陶瓷衬管与端管之间设置胶套，端管外设置连接柱，并通过连接柱连接可拆卸的v形的拉杆连接件，拉杆通过拉杆连接件固定，本发明结构简单，设计合理，陶瓷衬管采用陶瓷基复合材料烧结制得，烧结致密程度高，有助于提高膨胀节耐磨性能、耐腐蚀性能和耐候性，陶瓷衬管与端管通过胶套分隔，避免由于热胀冷缩性能不同，而导致的刚性接触，防止陶瓷衬管破裂，同时拉杆与端管间接相连，方便了维护。

附图说明

图1本发明主视图。

图2本发明截面图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。

实施例一

一种耐磨型陶瓷膨胀节及其陶瓷衬管的烧结成型工艺，包括端管1和拉杆2，其特征在于，所述端管1的数量为两个，两个端管1对称设置，两个端管1之间设有波纹管3，所述波纹管3的两端与端管1固定连接；

所述端管1内设有由陶瓷基复合材料烧结成型的陶瓷衬管4，所述陶瓷衬管4呈圆柱形，其外壁上包覆有胶套5，所述胶套5呈圆柱形，其内壁和外壁分别紧贴陶瓷衬管4外壁和端管1内壁；

所述端管1的外壁上设有对称的连接柱6，所述连接柱6呈圆柱形，其所呈的圆柱形的顶部设有连接螺孔，连接柱6通过螺栓7、连接螺孔，固定连接拉杆连接件8，所述拉杆连接件8呈v形，其中部与连接柱6固定连接，其两端设有拉杆连接座9，所述拉杆2的两端设有外螺纹10，拉杆2贯穿拉杆连接座9，并通过螺母11定位。

上述的一种耐磨型陶瓷膨胀节及其陶瓷衬管的烧结成型工艺，其中，所述两个端管1上均设有连接法兰12。

实施例二

所述的陶瓷基复合材料，按重量份数计，包括以下组分：

氧化铝粉末13份；

氧化钛粉末12份；

钛粉3份；

氧化银粉末8份；

二氧化硅粉35份；

钨粉4份；

碳化硅14份。

所述陶瓷衬管的烧结成型工艺，如下：

a：陶瓷基复合材料制备：

(1)将上述组分全部投入球磨机中，进行球磨，球磨12小时后，过350目筛，如有组分残留，则继续球磨4小时，直至全部组分过350目筛；

(2)将经过球磨、过筛的组分粉料，全部投入混料机中，并加入组分重量2.5倍的去离子水，进行搅拌混料，搅拌速率在150r/min，持续50分钟，待混料完成，与60℃下热风干燥，随后，将干燥后的组分再次送入混料机，并同步加入烧结助剂，直至混料充分，即得陶瓷基复合材料；

b：陶瓷衬管烧结：将步骤(2)中得到的陶瓷基复合材料送入模具中，于220mpa大气压下，干压成型，得到陶瓷衬管素胚，再将陶瓷衬管素胚放入真空高温烧结炉中在氩气的保护下进行烧结，烧结温度为1950℃，保温4.5小时，缓慢降温到1350℃，保温2小时，随后缓慢降温到1150℃，保温2小时，最后随炉冷却，即得陶瓷衬管。

其中，所述烧结助剂为氧化镁粉末，所述氧化镁粉末与全部组分的重量比为0.005:1。

实施例三

所述的陶瓷基复合材料，按重量份数计，包括以下组分：

氧化铝粉末13份；

氧化钛粉末12份；

钛粉5份；

氧化银粉末15份；

二氧化硅粉34份；

钨粉3份；

碳化硅11份。

所述陶瓷衬管的烧结成型工艺，如下：

a：陶瓷基复合材料制备：

(1)将上述组分全部投入球磨机中，进行球磨，球磨10小时后，过320目筛，如有组分残留，则继续球磨5小时，直至全部组分过320目筛；

(2)将经过球磨、过筛的组分粉料，全部投入混料机中，并加入组分重量2.5倍的去离子水，进行搅拌混料，搅拌速率在250r/min，持续40分钟，待混料完成，与60℃下热风干燥，随后，将干燥后的组分再次送入混料机，并同步加入烧结助剂，直至混料充分，即得陶瓷基复合材料；

b：陶瓷衬管烧结：将步骤(2)中得到的陶瓷基复合材料送入模具中，于180mpa大气压下，干压成型，得到陶瓷衬管素胚，再将陶瓷衬管素胚放入真空高温烧结炉中在氩气的保护下进行烧结，烧结温度为1850℃，保温6小时，缓慢降温到1300℃，保温2小时，随后缓慢降温到1100℃，保温2小时，最后随炉冷却，即得陶瓷衬管。

其中，所述烧结助剂为氧化镁粉末，所述氧化镁粉末与全部组分的重量比为0.008:1。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。