一种凝胶成型氧化锆陶瓷柱塞棒的凝胶制备方法技术

本发明专利技术公开了一种凝胶成型氧化锆陶瓷柱塞棒的凝胶制备方法，包括如下步骤：(a)形成氢氧化物的溶胶；(b)凝胶准备；(c)第一次凝胶干燥；(d)胶体收集；(e)第二次凝胶干燥；(f)胶体再次收集；(g)氧化锆陶瓷柱塞棒成型及煅烧。本发明专利技术能对胶体干燥均匀，同时降低胶体组织结构的破坏，减少煅烧制备的陶瓷柱塞棒出现开裂和结构脱落现象，提高陶瓷柱塞棒制备质量，有利于陶瓷柱塞棒与注水泵连接，提高注水泵的生产效率。

A gel forming method for gel preparation of zirconia ceramic plunger rod

The invention discloses a gel forming zirconia ceramic plunger rod gel preparation method comprises the following steps: (a) the formation of hydroxide sol gel preparation; (b); (c) the first dry gel; (d) colloid collection; (E) second (f) colloidal gel drying; again collect (g); zirconia ceramic plunger rod forming and sintering. The invention of colloidal uniform drying, while reducing colloid organizational structure damage, reduce the calcined ceramic piston rod structure cracking and shedding phenomenon, improve the quality of the preparation of ceramic piston rod, is conducive to the ceramic plunger rod is connected to the injection pump, injection pump to improve production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种凝胶成型氧化锆陶瓷柱塞棒的凝胶制备方法
本专利技术属于氧化锆陶瓷柱塞棒制备
，具体涉及一种凝胶成型氧化锆陶瓷柱塞棒的凝胶制备方法。
技术介绍
伴随着我国社会经济的发展，也相应的促进了我国石油开采行业的发展，在实际的开采过程中，为了进一步提高效率，需要用到注水泵。对于注水泵来说，柱塞的选择会直接影响注水泵的工作效率，从柱塞的性能上讲，陶瓷柱塞棒的性能好于金属柱塞棒。目前陶瓷柱塞棒主要采用氧化锆凝胶进行制备，主要为将锆盐溶液进行水解缩聚，形成Zr(OH)4胶体颗粒的稳定溶胶，再经过干燥脱水、煅烧制得陶瓷柱塞棒。该制备方法具有陶瓷柱塞棒的氧化锆的粒度细微，粒度分布窄，而且纯度高，化学组成均匀，有利于提高陶瓷柱塞棒的制备质量。但是在现有技术的氧化锆凝胶制备方法中，在干燥时胶体干燥不均匀，且胶体组织结构易被破坏，导致煅烧制备的陶瓷柱塞棒出现开裂和结构脱落现象，不利于陶瓷柱塞棒与注水泵连接，降低了注水泵的生产效率。
技术实现思路
本专利技术目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种凝胶成型氧化锆陶瓷柱塞棒的凝胶制备方法，能对胶体干燥均匀，同时降低胶体组织结构的破坏，减少煅烧制备的陶瓷柱塞棒出现开裂和结构脱落现象，提高陶瓷柱塞棒制备质量，有利于陶瓷柱塞棒与注水泵连接，提高注水泵的生产效率。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种凝胶成型氧化锆陶瓷柱塞棒的凝胶制备方法，其特征在于包括如下步骤：(a)形成氢氧化物的溶胶：先调节水溶液PH，再将锆盐溶液在120℃下沸腾20-30小时，并进行沉淀，得到Zr(OH)4胶体，然后对Zr(OH)4胶体进行陈化；(b)凝胶准备：先在凝胶壳体的槽口处焊接挡板，将挡板的斜面向槽口的内侧设置，再在槽口处摆放摆动臂，同时在槽口处穿入转动杆，将摆动臂逐个设置到转动杆上，然后从左往右逐个对摆动臂进行调整固定，将摆动臂在转动杆上转动，摆动臂保持竖直状态，将摆动臂底部的压块抵住挡板的斜面，然后将扣块扣入到摆动臂的卡槽中，调整后的相邻两个摆动臂之间的距离相同，扣块扣紧在转动杆上，然后将支撑座上的拧紧头拧松，将辅助板在支撑座上调到最低处；(c)第一次凝胶干燥：先将扣块从摆动臂的卡槽中移出，再将摆动臂逆时针转动90°，将摆动臂均搁置在挡板上，然后在凝胶壳体的限位板上通入连接杆，并将连接杆通入到摆动臂底部的限位块中，再对连接杆进行固定，然后测算相邻两个摆动臂之间的距离，选择宽度与相邻两个摆动臂之间的距离相同的第一凝胶板，再在第一凝胶板的顶部铺设与此过程的第一凝胶板宽度相同的凝胶膜，然后选择与摆动臂的凹槽相匹配的滑移块，将滑移块固定在第一凝胶板的两侧，然后逐个将滑移块滑入到摆动臂的凹槽中，然后将Zr(OH)4胶体投放到凝胶膜上，每一块凝胶膜上Zr(OH)4胶体分布均匀，然后控制整机温度在50-60℃，进行第一次凝胶干燥；(d)胶体收集：第一次凝胶干燥结束后20-30min，将滑移块从摆动臂的凹槽中移出，再将凝胶膜上第一次凝胶干燥的Zr(OH)4胶体投放到胶桶中，然后对胶桶中的Zr(OH)4胶体进行摇匀，再静置10-15min；(e)第二次凝胶干燥：先将连接杆从凝胶壳体的限位板上拆出，再将处于两个摆动臂中间的摆动臂顺时针转动，将摆动臂底部的压块抵住挡板的斜面，然后将扣块扣入到竖直状态的摆动臂的卡槽中，再将连接杆通入到摆动臂底部的限位块中，对连接杆进行固定，再测算相邻两个摆动臂之间的距离，再选择宽度与相邻两个摆动臂之间的距离相同的第二凝胶板，接着在第二凝胶板的顶部铺设与此过程的第二凝胶板宽度相同的凝胶膜，然后将滑移块固定在第二凝胶板的两侧，再逐个将滑移块滑入到摆动臂的凹槽中，然后将胶桶中的Zr(OH)4胶体投放到凝胶膜上，然后拧松拧紧头，再将辅助板在支撑座上进行上调，将辅助板恰好触碰到第二凝胶板的底部，再将辅助板在支撑座上进行上调3-5cm，辅助板将第二凝胶板的中间部位顶高3-5cm，然后将Zr(OH)4胶体均匀分布在凝胶膜上，然后控制整机温度在65-80℃，进行第二次凝胶干燥；(f)胶体再次收集：第二次凝胶干燥结束后40-50min，将滑移块从摆动臂的凹槽中移出，再将凝胶膜上第二次凝胶干燥的Zr(OH)4胶体投放到胶桶中，然后对胶桶中的Zr(OH)4胶体进行摇匀，再静置20-30min；(g)氧化锆陶瓷柱塞棒成型及煅烧：将胶桶中的Zr(OH)4胶体注入到制造陶瓷柱塞棒的模具中，再将模具放置到煅烧炉中进行煅烧。进一步，步骤(c)中，对连接杆的固定具体为在连接杆的端部拧入卡套，卡套与连接杆的端部之间螺纹连接。进一步，步骤(c)和步骤(e)中，直接采用卡尺对相邻两个摆动臂之间的距离进行测量。进一步，步骤(g)中，控制煅烧温度900-1000℃，并将模具在煅烧炉中煅烧12-14h。本专利技术由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：本专利技术第一次凝胶干燥时，将所有的摆动臂逆时针转动90°，将摆动臂均搁置在挡板上，然后在凝胶壳体的限位板上通入连接杆，并将连接杆通入到摆动臂底部的限位块中，再对连接杆进行固定，然后选择宽度与相邻两个摆动臂之间的距离相同的第一凝胶板，再在第一凝胶板的顶部铺设与此过程的第一凝胶板宽度相同的凝胶膜，将滑移块固定在第一凝胶板的两侧，然后逐个将滑移块滑入到摆动臂的凹槽中，再将Zr(OH)4胶体投放到凝胶膜上，每一块凝胶膜上Zr(OH)4胶体分布均匀，然后控制整机温度在50-60℃，进行第一次凝胶干燥。第一次凝胶干燥中，分布均匀的Zr(OH)4胶体所占凝胶的空间较小，使得水分更易均匀散发，处于同一块凝胶膜上的胶体之间相互作用，减小胶体内部的张力，降低胶体组织结构的破坏，使得胶体使用性能增强，有效对胶体进行第一次凝胶干燥。第二次凝胶干燥时，将处于两个摆动臂中间的摆动臂顺时针转动，将摆动臂底部的压块抵住挡板的斜面，然后将扣块扣入到竖直状态的摆动臂的卡槽中，再将连接杆通入到摆动臂底部的限位块中，对连接杆进行固定，再测算相邻两个摆动臂之间的距离，再选择宽度与相邻两个摆动臂之间的距离相同的第二凝胶板，接着在第二凝胶板的顶部铺设与此过程的第二凝胶板宽度相同的凝胶膜，然后将滑移块固定在第二凝胶板的两侧，再逐个将滑移块滑入到摆动臂的凹槽中，然后将胶桶中的Zr(OH)4胶体投放到凝胶膜上，然后拧松拧紧头，再将辅助板在支撑座上进行上调，将辅助板恰好触碰到第二凝胶板的底部，再将辅助板在支撑座上进行上调3-5cm，辅助板将第二凝胶板的中间部位顶高3-5cm，然后将Zr(OH)4胶体均匀分布在凝胶膜上，然后控制整机温度在65-80℃，进行第二次凝胶干燥。第二次凝胶干燥中，分布均匀的Zr(OH)4胶体所占凝胶的空间较大，增加了干燥的面积，使得水分更易均匀散发，然后采用辅助板将第二凝胶板的中间部位顶高3-5cm，使得凝胶膜以中间为高点向两侧向下倾斜，这样在辅助板的辅助作用下，增加了处于同一块凝胶膜上的胶体之间相互作用降低胶体组织结构的破坏，使得胶体使用性能增强，有效对胶体进行第二次凝胶干燥。本专利技术在整机中进行两次凝胶干燥后，能对胶体干燥均匀，同时降低胶体组织结构的破坏，减少煅烧制备的陶瓷柱塞棒出现开裂和结构脱落现象，提高陶瓷柱塞棒制备质量，有利于陶瓷柱塞棒与注水泵连接，提高注水泵的生产效率。本专利技术在凝胶准备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种凝胶成型氧化锆陶瓷柱塞棒的凝胶制备方法，其特征在于包括如下步骤：(a)形成氢氧化物的溶胶：先调节水溶液PH，再将锆盐溶液在120℃下沸腾20‑30小时，并进行沉淀，得到Zr(OH)4胶体，然后对Zr(OH)4胶体进行陈化；(b)凝胶准备：先在凝胶壳体的槽口处焊接挡板，将挡板的斜面向槽口的内侧设置，再在槽口处摆放摆动臂，同时在槽口处穿入转动杆，将摆动臂逐个设置到转动杆上，然后从左往右逐个对摆动臂进行调整固定，将摆动臂在转动杆上转动，摆动臂保持竖直状态，将摆动臂底部的压块抵住挡板的斜面，然后将扣块扣入到摆动臂的卡槽中，调整后的相邻两个摆动臂之间的距离相同，扣块扣紧在转动杆上，然后将支撑座上的拧紧头拧松，将辅助板在支撑座上调到最低处；(c)第一次凝胶干燥：先将扣块从摆动臂的卡槽中移出，再将摆动臂逆时针转动90°，将摆动臂均搁置在挡板上，然后在凝胶壳体的限位板上通入连接杆，并将连接杆通入到摆动臂底部的限位块中，再对连接杆进行固定，然后测算相邻两个摆动臂之间的距离，选择宽度与相邻两个摆动臂之间的距离相同的第一凝胶板，再在第一凝胶板的顶部铺设与此过程的第一凝胶板宽度相同的凝胶膜，然后选择与摆动臂的凹槽相匹配的滑移块，将滑移块固定在第一凝胶板的两侧，然后逐个将滑移块滑入到摆动臂的凹槽中，然后将Zr(OH)4胶体投放到凝胶膜上，每一块凝胶膜上Zr(OH)4胶体分布均匀，然后控制整机温度在50‑60℃，进行第一次凝胶干燥；(d)胶体收集：第一次凝胶干燥结束后20‑30min，将滑移块从摆动臂的凹槽中移出，再将凝胶膜上第一次凝胶干燥的Zr(OH)4胶体投放到胶桶中，然后对胶桶中的Zr(OH)4胶体进行摇匀，再静置10‑15min；(e)第二次凝胶干燥：先将连接杆从凝胶壳体的限位板上拆出，再将处于两个摆动臂中间的摆动臂顺时针转动，将摆动臂底部的压块抵住挡板的斜面，然后将扣块扣入到竖直状态的摆动臂的卡槽中，再将连接杆通入到摆动臂底部的限位块中，对连接杆进行固定，再测算相邻两个摆动臂之间的距离，再选择宽度与相邻两个摆动臂之间的距离相同的第二凝胶板，接着在第二凝胶板的顶部铺设与此过程的第二凝胶板宽度相同的凝胶膜，然后将滑移块固定在第二凝胶板的两侧，再逐个将滑移块滑入到摆动臂的凹槽中，然后将胶桶中的Zr(OH)4胶体投放到凝胶膜上，然后拧松拧紧头，再将辅助板在支撑座上进行上调，将辅助板恰好触碰到第二凝胶板的底部，再将辅助板在支撑座上进行上调3‑5cm，辅助板将第二凝胶板的中间部位顶高3‑5cm，然后将Zr(OH)4胶体均匀分布在凝胶膜上，然后控制整机温度在65‑80℃，进行第二次凝胶干燥；(f)胶体再次收集：第二次凝胶干燥结束后40‑50min，将滑移块从摆动臂的凹槽中移出，再将凝胶膜上第二次凝胶干燥的Zr(OH)4胶体投放到胶桶中，然后对胶桶中的Zr(OH)4胶体进行摇匀，再静置20‑30min；(g)氧化锆陶瓷柱塞棒成型及煅烧：将胶桶中的Zr(OH)4胶体注入到制造陶瓷柱塞棒的模具中，再将模具放置到煅烧炉中进行煅烧。...

【技术特征摘要】
1.一种凝胶成型氧化锆陶瓷柱塞棒的凝胶制备方法，其特征在于包括如下步骤：(a)形成氢氧化物的溶胶：先调节水溶液PH，再将锆盐溶液在120℃下沸腾20-30小时，并进行沉淀，得到Zr(OH)4胶体，然后对Zr(OH)4胶体进行陈化；(b)凝胶准备：先在凝胶壳体的槽口处焊接挡板，将挡板的斜面向槽口的内侧设置，再在槽口处摆放摆动臂，同时在槽口处穿入转动杆，将摆动臂逐个设置到转动杆上，然后从左往右逐个对摆动臂进行调整固定，将摆动臂在转动杆上转动，摆动臂保持竖直状态，将摆动臂底部的压块抵住挡板的斜面，然后将扣块扣入到摆动臂的卡槽中，调整后的相邻两个摆动臂之间的距离相同，扣块扣紧在转动杆上，然后将支撑座上的拧紧头拧松，将辅助板在支撑座上调到最低处；(c)第一次凝胶干燥：先将扣块从摆动臂的卡槽中移出，再将摆动臂逆时针转动90°，将摆动臂均搁置在挡板上，然后在凝胶壳体的限位板上通入连接杆，并将连接杆通入到摆动臂底部的限位块中，再对连接杆进行固定，然后测算相邻两个摆动臂之间的距离，选择宽度与相邻两个摆动臂之间的距离相同的第一凝胶板，再在第一凝胶板的顶部铺设与此过程的第一凝胶板宽度相同的凝胶膜，然后选择与摆动臂的凹槽相匹配的滑移块，将滑移块固定在第一凝胶板的两侧，然后逐个将滑移块滑入到摆动臂的凹槽中，然后将Zr(OH)4胶体投放到凝胶膜上，每一块凝胶膜上Zr(OH)4胶体分布均匀，然后控制整机温度在50-60℃，进行第一次凝胶干燥；(d)胶体收集：第一次凝胶干燥结束后20-30min，将滑移块从摆动臂的凹槽中移出，再将凝胶膜上第一次凝胶干燥的Zr(OH)4胶体投放到胶桶中，然后对胶桶中的Zr(OH)4胶体进行摇匀，再静置10-15min；(e)第二次凝胶干燥：先将连接杆从凝胶壳体的限位板上拆出，再将处于两个摆...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈蓓，曾辉，许庆华，
申请(专利权)人：衢州飞瑞特种陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33