耐磨陶瓷涂料的制备及性能研究

论文摘要

随着技术的发展,水泥、钢铁、火电、石化及国防工业中的设备磨损问题已成为决定企业高效运营的重要因素之一。提高设备零件的耐磨性,降低耐磨材料的消耗,大幅度提高耐磨件的使用寿命,对提高设备运转效率,降低生产成本,节约能源具有重大意义。耐磨陶瓷涂料就是基于以上原因应运而生的一种新型耐磨材料。耐磨陶瓷涂料是一种非金属胶凝材料,它是采用耐酸耐碱的人工合成原料经严格的工艺配比和先进的无机聚合技术制成的一种粉粒状陶瓷材料,它有陶瓷的结合强度标准,施工方便,成本低廉,因此被广泛应用于各种行业的耐磨设备中。本文论述了耐磨陶瓷涂料的性能及制备方法,在耐磨陶瓷涂料的制备过程中分别研究了原料的种类及粒度配比、结合剂种类及加入量、养护条件等对耐磨陶瓷涂料性能的影响。研究结果表明:（1）在本实验条件下,主要颗粒料的质量分数不应少于40%。在该前提下电熔莫来石比电熔棕刚玉更适合作耐磨陶瓷涂料的主料,因为电熔棕刚玉中的杂质经过热处理后容易生成玻璃相,且热膨胀系数与基质的热膨胀系数相差较大,不利于材料强度的提高。莫来石骨料与基质之间通过莫来石反应层来结合,热处理时的收缩较少,且电熔莫来石与基质的热膨胀系数较接近,因此有利于材料强度的提高。辅料中加入碳化硅能够提高耐磨陶瓷涂料的性能,且粒度越小对性能的提高作用越明显。（2）结合剂的最佳加入量为12%-18%,在这个加入量范围,结合剂的加入量越大越有利于材料力学性能的提高。CA-70铝酸盐水泥比CA-50铝酸盐水泥做结合剂更能提高耐磨陶瓷涂料的机械性能,且结合剂加入时需配以适量的活性微粉,可明显提高材料的中温强度。（3）由于铝酸盐水泥的水化集中在前3天,因此前7天采用潮湿养护,试样的机械性能有明显提高。当7天过后,养护的温度升高有助于试样机械强度的提高,因此7-28天选择标准养护。从养护初期到28天,试样的耐压强度一直有所提高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 综述
• 1.1 耐磨材料概述
• 1.2 主要耐磨材料简介
• 1.2.1 耐磨钢结合金
• 1.2.2 高分子耐磨材料
• 1.2.3 水泥、陶瓷基复合材料
• 1.2.4 无机耐磨材料
• 1.3 耐磨陶瓷涂料
• 1.3.1 耐磨陶瓷涂料简介
• 1.3.2 影响耐磨陶瓷涂料性能的因素
• 1.4 国内外对耐磨陶瓷涂料的研究现状
• 1.5 课题的提出
• 2 实验方案
• 2.1 实验用主要仪器及原料
• 2.1.1 实验用主要仪器
• 2.1.2 实验用主要原料
• 2.2 实验过程
• 2.2.1 配料
• 2.2.2 混料
• 2.2.3 成型
• 2.2.4 养护
• 2.2.5 干燥和热处理
• 2.3 性能测试
• 2.3.1 线收缩率和体积密度测定
• 2.3.2 抗折强度的测定
• 2.3.3 抗压强度的测定
• 2.3.4 X-射线衍射分析和SEM分析
• 3 实验研究
• 3.1 骨料对耐磨陶瓷涂料性能的影响
• 3.1.1 实验方案
• 3.1.2 结果与讨论
• 3.1.3 小结
• 3.2 水泥结合剂对耐磨陶瓷涂料性能的影响
• 3.2.1 实验方案
• 3.2.2 结果与讨论
• 3.2.3 小结
• 3.3 耐磨陶瓷涂料养护条件的研究
• 3.3.1 实验方案
• 3.3.2 结果与讨论
• 3.3.3 小结
• 4 结论
• 以后需要做的工作
• 致谢
• 参考文献
• 附录研究生期间发表论文