一种阀门用碳化钽增强粉末冶金材料，由下列重量份的原料制成：钼粉1-2、钛粉2-3、铌粉0.2-0.3、碳化钽10-12、钽粉2-3、磷酸锆3-5、氧化石墨烯0.3-0.4、磷0.1-0.2、硅烷偶联剂kh-550 0.3-0.4、1%碳酸钠溶液适量、水适量、次亚磷酸钠2.5-3.5、聚乙二醇0.4-0.6、2Mol/L硫酸铜溶液30-35、润湿助剂2-3、铁粉70-74；本发明专利技术阀门材料使用碳化钽和钽粉互相粘结，结合力强，增强效果好，增加了阀门的力学强度和耐腐蚀性能，通过添加磷酸锆，增加了阀门的自润滑性和耐腐蚀性；本发明专利技术制作工艺使得金属相与非金属相相互穿插，紧密结合，增加了非金属相与金属相的润湿性和粘结性，能够防止成分偏析，使得材料组织均匀，增加了强度和韧性；通过使用本发明专利技术的润湿助剂，能够增加金属对非金属相的润湿性能，增加阀门的疲劳强度和韧性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及粉末冶金
，尤其涉及。
技术介绍
阀门是在流体系统中，用来控制流体的方向、压力、流量的装置，是使配管和设备内的介质(液体、气体、粉末)流动或停止并能控制其流量的装置。阀门所用材料很多，其中粉末冶金材料制作工艺简单，制作精度高，节约了成本，但是粉末冶金存在很多问题。例如普通铁基粉末冶金材料耐热、耐腐蚀性较差，承重性差，强度、硬度、耐冲击性等力学性能不够高。金属具有抗热震性，韧性好的特点，但是金属容易氧化，而且高温强度不高。陶瓷材料具有高硬度、耐热性好、耐腐蚀等特点。将金属和陶瓷结合，可以得到硬度大、高温强度高、高温蠕变性好、抗热震性好、抗氧化、耐腐蚀、耐磨损等诸多优异性能的材料，使得阀门更适合环境的变化，使用寿命更长。但是由于非金属相和金属相相容性差，易使成分出现偏析，组织均匀性差，强度不均匀，出现花斑，磨合性差，耐磨性差，不能承受较大的压力，热衰严重，抗裂纹性能差，抗冷热疲劳性能差，降低了使用性能，缩短了使用寿命。可以通过改变原料来改善铁基粉末冶金材料的性能，还可以通过改善非金属相和金属相的相容性来改善材料的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，该阀门材料力学强度和耐腐蚀性能好，自润滑性好。本专利技术的技术方案如下: 一种阀门用碳化钽增强粉末冶金材料，其特征在于由下列重量份的原料制成:钼粉1-2、钛粉2-3、铌粉0.2-0.3、碳化钽10-12、钽粉2_3、磷酸锆3_5、氧化石墨烯0.3-0.4、磷0.1-0.2、硅烷偶联剂kh-550 0.3-0.4、1%碳酸钠溶液适量、水适量、次亚磷酸钠2.5-3.5、聚乙二醇0.4-0.6、2Mol/L硫酸铜溶液30-35、润湿助剂2-3、铁粉70-74 ； 所述润湿助剂由下列重量份的原料制成:SrCl 0.1-0.2、P205 0.2-0.4、锡酸钠0.4-0.6、K2ZrF62.3-2.8、Mol.3-1.6、纳米 LA203 0.6-0.9、纳米 Ce02 0.3-0.5、纳米碳0.2-0.4、铝粉 0.6-0.9、NaF0.1-0.2、丙酮 8-10、聚乙二醇 400 0.1-0.2 ;制备方法为:将聚乙二醇400加入丙酮中，搅拌均匀，再加入纳米LA203、纳米Ce02，在8000-10000转/分下搅拌10-15分钟，超声分散4-5分钟，再加入其他剩余成分搅拌10-15分钟，超声分散4_5分钟，喷雾干燥，送入高温真空炉中，抽真空至彡10_2Pa，再通入氩气，加热至1300-1400°C，保温20-30分钟，冷却，粉碎，即得。所述阀门用碳化钽增强粉末冶金材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (I)将碳化钽、磷酸锆混合，加入3-4倍重量份的1%碳酸钠溶液中，加热至40-50°C，搅拌10-15分钟，过滤，加入3-4倍重量份的水洗涤，重复洗涤2-3次，过滤，得到滤饼； (2)将滤饼与润湿助剂混合，研磨30-40分钟，加入4-5倍重量份的水，加入硅烷偶联剂kh-550，搅拌10-15分钟，加热至60-70°C，再加入钽粉、磷、1.5-1.9重量份的铁粉，搅拌30-40分钟，过滤，在氢气氛围下喷雾干燥，粉碎，过130目筛，得到粉末； (3)将第(2)步得到的粉末加入2Mol/L硫酸铜溶液中，加入聚乙二醇、次亚磷酸钠，加热至60-70°C，搅拌反应1-2个小时，过滤，用水洗涤至中性，通入热氢气干燥，粉碎，得到粉末； (4)将第(3)步得到的粉末与其他剩余成分混合、球磨、成形、烧结、精整加工，即得。本专利技术的有益效果 本专利技术阀门材料使用碳化钽和钽粉互相粘结，结合力强，增强效果好，增加了阀门的力学强度和耐腐蚀性能，通过添加磷酸锆，增加了阀门的自润滑性和耐腐蚀性；本专利技术制作工艺使得金属相与非金属相相互穿插，紧密结合，增加了非金属相与金属相的润湿性和粘结性，能够防止成分偏析，使得材料组织均匀，增加了强度和韧性；通过使用本专利技术的润湿助剂，能够增加金属对非金属相的润湿性能，增加阀门的疲劳强度和韧性。【具体实施方式】一种阀门用碳化钽增强粉末冶金材料，由下列重量份(公斤)的原料制成:钼粉1.5、钛粉2.5、铌粉0.2、碳化钽11、钽粉2.5、磷酸锆4、氧化石墨烯0.4、磷0.2、硅烷偶联剂kh-550 0.3、1%碳酸钠溶液适量、水适量、次亚磷酸钠3、聚乙二醇0.5、2Mol/L硫酸铜溶液33、润湿助剂2.5、铁粉72 ； 所述润湿助剂由下列重量份(公斤)的原料制成:SrCl 0.1、P205 0.3、锡酸钠0.5、K2ZrF62.5,Mol.5、纳米 LA203 0.7、纳米 Ce02 0.4、纳米碳 0.3、铝粉 0.7,NaF0.1、丙酮 9、聚乙二醇400 0.1 ;制备方法为:将聚乙二醇400加入丙酮中，搅拌均匀，再加入纳米LA203、纳米Ce02，在9000转/分下搅拌13分钟，超声分散4分钟，再加入其他剩余成分搅拌14分钟，超声分散5分钟，喷雾干燥，送入高温真空炉中，抽真空至< 10_2Pa，再通入氩气，加热至1350。。，保温25分钟，冷却，粉碎，即得。所述阀门用碳化钽增强粉末冶金材料的制备方法，包括以下步骤: (1)将碳化钽、磷酸锆混合，加入3.5倍重量份的1%碳酸钠溶液中，加热至45°C，搅拌13分钟，过滤，加入3.5倍重量份的水洗涤，重复洗涤3次，过滤，得到滤饼； (2)将滤饼与润湿助剂混合，研磨35分钟，加入4.5倍重量份的水，加入硅烷偶联剂kh-550，搅拌14分钟，加热至65°C，再加入钽粉、磷、1.7重量份的铁粉，搅拌35分钟，过滤，在氢气氛围下喷雾干燥，粉碎，过130目筛，得到粉末； (3)将第(2)步得到的粉末加入2Mol/L硫酸铜溶液中，加入聚乙二醇、次亚磷酸钠，加热至65°C，搅拌反应1.5个小时，过滤，用水洗涤至中性，通入热氢气干燥，粉碎，得到粉末； (4)将第(3)步得到的粉末与其他剩余成分混合、球磨、成形、烧结、精整加工，即得。实验数据: 经测试该实施例阀门材料的硬度HB为62，致密度为96.44%，空隙率9.21%，断裂韧性为15.4MPa.m1/2,抗压强度为154MPa，抗弯强度为504MPa。【主权项】1.一种阀门用碳化钽增强粉末冶金材料，其特征在于由下列重量份的原料制成:钼粉1-2、钛粉2-3、铌粉0.2-0.3、碳化钽10-12、钽粉2_3、磷酸锆3_5、氧化石墨烯0.3-0.4、磷0.1-0.2、硅烷偶联剂kh-550 0.3-0.4、1%碳酸钠溶液适量、水适量、次亚磷酸钠2.5-3.5、聚乙二醇0.4-0.6、2Mol/L硫酸铜溶液30-35、润湿助剂2-3、铁粉70-74 ； 所述润湿助剂由下列重量份的原料制成:SrCl 0.1-0.2、P205 0.2-0.4、锡酸钠0.4-0.6、K2ZrF62.3-2.8、Mol.3-1.6、纳米 LA203 0.6-0.9、纳米 Ce02 0.3-0.5、纳米碳0.2-0.4、铝粉 0.6-0.9、NaF0.1-0.2、丙酮 8-10、聚乙二醇 400 0.1-0.2 ;制备方法为:将聚乙二醇400加入丙酮中，搅拌均匀，再加入纳米LA203、纳米Ce02，在8000-10000转/分下搅拌10-15分本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种阀门用碳化钽增强粉末冶金材料，其特征在于由下列重量份的原料制成：钼粉1‑2、钛粉2‑3、铌粉0.2‑0.3、碳化钽10‑12、钽粉2‑3、磷酸锆3‑5、氧化石墨烯0.3‑0.4、磷0.1‑0.2、硅烷偶联剂kh‑550 0.3‑0.4、1%碳酸钠溶液适量、水适量、次亚磷酸钠2.5‑3.5、聚乙二醇0.4‑0.6、2Mol/L硫酸铜溶液30‑35、润湿助剂2‑3、铁粉70‑74；所述润湿助剂由下列重量份的原料制成：SrCl 0.1‑0.2、P2O5 0.2‑0.4、锡酸钠0.4‑0.6、K2ZrF62.3‑2.8、Mo1.3‑1.6、纳米LA2O3 0.6‑0.9、纳米CeO2 0.3‑0.5、纳米碳0.2‑0.4、铝粉0.6‑0.9、NaF0.1‑0.2、丙酮8‑10、聚乙二醇400 0.1‑0.2；制备方法为：将聚乙二醇400加入丙酮中，搅拌均匀，再加入纳米LA2O3、纳米CeO2，在8000‑10000转/分下搅拌10‑15分钟，超声分散4‑5分钟，再加入其他剩余成分搅拌10‑15分钟，超声分散4‑5分钟，喷雾干燥，送入高温真空炉中，抽真空至≤10‑2Pa，再通入氩气，加热至1300‑1400℃，保温20‑30分钟，冷却，粉碎，即得。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴寿涛，
申请(专利权)人：铜陵市经纬流体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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