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详解三合一耐磨陶瓷复合板的制作工艺

浏览数量: 0     作者: 本站编辑     发布时间: 2025-04-16      来源: 本站

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氧化铝陶瓷、橡胶与钢板三合一耐磨陶瓷板的制作工艺需结合材料特性,通过分层复合实现优势互补。以下是关键工艺步骤及要点:

1. 基材选择与预处理

  • 钢板选择:选用高强度低碳钢或合金钢板(如Q235、Q345),厚度根据应用场景调整(通常5-20mm)。

  • 表面处理:

    • 机械处理:喷砂(Sa2.5级)或打磨,去除氧化层、油污,增加粗糙度(Ra≥50μm)。

    • 化学清洗:碱洗脱脂→酸洗除锈→水洗中和→烘干,确保表面清洁度。

2. 橡胶层复合工艺

  • 橡胶材料:选用耐磨耐腐蚀型(如NR天然橡胶、NBR丁腈橡胶),添加硫化剂、促进剂。

  • 涂胶工艺:

    • 涂胶方式:热喷涂、刷涂或压延成型,厚度1-3mm。

    • 硫化条件:平板硫化机加压(10-15MPa),温度140-160℃,时间20-30分钟,实现橡胶与钢板化学交联。

3. 氧化铝陶瓷层复合

  • 陶瓷预制:

    • 采用高纯度氧化铝陶瓷片(Al₂O₃≥95%),厚度3-8mm,形状可定制(六角形、方形)。

    • 背面预涂高温无机胶(如磷酸盐系粘结剂),增强界面结合。

  • 粘贴工艺:

    • 排列方式:陶瓷片间留0.5-1mm膨胀缝,防止热应力开裂。

    • 固化条件:真空热压(压力0.5-1MPa,温度200-250℃,保温1-2小时),促进胶层固化。

4. 整体后处理

  • 边缘密封:用耐高温弹性胶填充陶瓷间隙,防止介质渗入。

  • 表面强化:可选陶瓷表面涂覆耐磨涂层(如碳化硅)或进行激光熔覆处理。

  • 质量检测:

    • 附着力测试:热震试验(-40℃→200℃循环)、拉力测试(≥10MPa)。

    • 耐磨性测试:Taber磨耗机测试,质量损失率≤0.02g/1000r。

5. 关键控制点

  • 热膨胀匹配:通过橡胶层缓冲陶瓷(CTE≈6×10⁻⁶/℃)与钢板(CTE≈12×10⁻⁶/℃)的热膨胀差异。

  • 界面应力:采用梯度过渡层(如橡胶中添加陶瓷颗粒)改善界面结合。

  • 设备适配:大型构件需分段加工后焊接,避免整体变形。

应用场景

  • 电力行业:输煤管道、落煤管防磨内衬。

  • 矿山机械:溜槽、筛板耐磨防护。

  • 化工领域:耐腐蚀泵阀内衬。

该工艺通过橡胶层的柔韧性吸收冲击,陶瓷层提供高耐磨性,钢板保障整体强度,三者的协同作用可显著提升设备寿命(预期提高3-5倍)。实际生产中需根据具体工况调整材料配比与工艺参数。


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