[发明专利]一种外衬氟工件的制造方法

说明书

技术领域

本发明属于化工防腐技术领域，具体涉及一种采用复合工艺的外衬氟工件的制造方法。

背景技术

搅拌器是化工生产中常用的设备，一般用于化工反应釜、反应槽等，并且大部分为腐蚀性反应介质，需要搅拌器也具有很好的耐腐蚀性，而采用外衬氟塑料的搅拌器是一种很好的选择。

现有技术中，外衬氟塑料的搅拌器，一般采用PTFE缠绕烧结工艺或者喷涂ETFE、PFA工艺来制作，但采用单一工艺存在如下问题：

    1、PTFE缠绕烧结工艺制备的搅拌器，其工艺为：将多道PTFE薄膜均匀的缠绕到搅拌钢坯上，并且达到规定的厚度（一般为2～5mm），再在PTFE薄膜外层紧密的缠绕多道玻璃纤维带，再将工件放入高温烧结炉内，升温至380℃左右，此时PTFE薄膜受热膨胀，但玻璃纤维带膨胀系数远小于PTFE，限制住PTFE的膨胀，从而使多道熔融状态的PTFE薄膜相互挤压渗透，形成一个整体PTFE防腐层，示意图见图1。由于此工艺，要求外包的玻璃纤维带缠绕的非常紧密，因此对缠绕的工件有特殊的要求，最佳的截面形状为圆形（见图2的部位1），此形状在PTFE受热膨胀时，玻璃纤维带能缠绕的很紧密，并且不会向外侧变形、松散，能得到很好的PTFE防腐层。但一般的搅拌器，特别是叶片，截面不可能完全是圆形的，一般是扁圆形（见图2的部件2），特别是叶片与搅拌轴连接处（见图2的部位3）、叶片头部等部位（见图2的部位4），由于形状复杂，缠绕的玻璃纤维带不能很好的固定紧，在高温烧结时，不能有效的限制住PTFE的膨胀，会随着PTFE的膨胀同时向外侧松动变形，由于PTFE膨胀时没有很好的受到玻璃纤维带的挤压，所得到的PTFE防腐层密度低、致密性差，往往在烧结完成后或使用一段时间后，会出现夹层、裂纹等缺陷，影响了设备的使用寿命。而且，由于PTFE的不粘性，其与钢坯不能紧密的附着成一体，PTFE与钢坯之间存在空隙，在高温、高真空状态下使用，经常会出现剥离脱壳现象，致使PTFE防腐层破裂失效。

    2、喷涂ETFE、PFA的搅拌器，其防腐性能、抗剥离性能、致密性都很好，但由于喷涂的厚度比较薄，一般为0.8～1.2mm左右，搅拌器在长期运行中，介质对其连续的冲刷，对涂层磨损很大，使用寿命较短。由于需要考虑耐磨原因，涂层必须要在1mm左右，所使用的喷涂用氟塑原料都为国外进口材料，价格昂贵，且每次喷涂的厚度在0.1mm以内，要达到规定的厚度，必须多次喷涂和烧结，所耗费的人工与电费也非常的多，因此喷涂氟塑的造价也非常高，限制了其使用范围。

发明内容

所要解决的技术问题：

本发明针对上述缺陷，提供一种外衬氟工件的制造方法，充分发挥喷涂氟材料和缠绕氟材料各自的特点，并将两者有效的结合在一起。

技术方案：

为了实现以上功能，本发明提供了一种外衬氟工件的制造方法，其特征在于：本制造方法包括以下步骤：

步骤1，对金属坯体进行高温脱脂、喷砂除锈的预处理；

步骤2，对预处理过的金属坯体首先实施喷涂过程，在金属坯体外表面均匀的喷涂PFA涂层；所述PFA涂层分为底料、中间料和面料，依次喷涂在金属坯体外表面上；

步骤3，其次将氟树脂膜均匀的缠绕在工件上，再将玻璃纤维布缠绕在氟树脂膜上，将其捆扎紧实；

步骤4，将步骤3中处理过的金属坯体放入四氟烧结炉内进行高温烧结，烧结完成后待其冷却，去除表面的玻璃纤维布；

步骤5，清理表面，并作20kv高压放电测试，工件制备完成。

作为一种优选，步骤3中所述的氟树脂膜为PTFE 薄膜。

进一步的，所述步骤2具体为：

步骤2.1，在金属坯体外表面均匀的喷涂底料，所述底料的厚度控制在3～10μm之间，干燥后进行烧结，烧结温度控制在300～400℃，烧结时间为1.5～2小时；

步骤2.2，中间料喷涂厚度为200～350μm，烧结温度控制在300～380℃之间；

步骤2.3，最后再喷涂面料层，厚度为10～20μm，烧结温度控制在300～380℃之间，烧结时间1.5～2小时，完成后即为喷涂工艺结束。

作为一种优选，步骤3中，所述PTFE薄膜分为若干层，每层厚度为100μm，需20～40层PTFE薄膜，使总厚度达到2～4mm。

作为一种优选，步骤3中，所述玻璃纤维布需4～6层。

步骤4中，所述高温烧结工艺的温度为380～400℃，烧结时间3～10小时。