[发明专利]一种高性能SiC/W金属陶瓷复合喷嘴及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高性能SiC/W金属陶瓷复合喷嘴，采用碳化硅喂料颗粒为原料注射成型、烧结制得；所述的碳化硅喂料颗粒原料是由以下质量百分比的组分组成：碳化硅微粉60～80％，碳化硼1～5％，二硼化钛1～5％、钨0.5～5％，炭黑1～5％，石墨1～5％、石蜡5～15％、高密度聚乙烯2～6％、乙烯‑醋酸乙烯共聚物2～6％、硬脂酸1～3％；碳化硅喂料中通过引入增强粒子，配合本发明的方法，得到的复合喷嘴，减少了游离硅含量，提高金属陶瓷的耐磨性和力学性能，大大提高了喷嘴的使用寿命，且生产效率高、成本低，可以连续化生产。

技术领域

本发明涉及一种用于淀粉分离机的高性能SiC/W金属陶瓷复合喷嘴及其制备方法，属于陶瓷复合材料领域。

背景技术

对于淀粉分离机的分离喷嘴，需要一定的耐腐蚀、耐磨损、强度、韧性和长的使用寿命。因此，在选喷嘴时，其制造材料不仅应具有优良的耐磨损性能，还应该具有优良的抗振动性能和较长的使用寿命。现在的淀粉加工多选用的国外进口设备，这些设备中的喷嘴均采用整块合金制备，价格昂贵。部分国内厂家对这些喷嘴进行改造，将喷嘴改为不锈钢外壳镶嵌合金喷嘴。虽然降低了部分成本，但是结构并未改变，寿命低、能耗高仍是这类喷嘴的主要问题。

碳化硅陶瓷因自身具有优异的耐磨损、耐腐蚀性能而成为最有竞争力的陶瓷喷嘴材料，其使用寿命是合金的2～3倍，普通钢材的10～100倍。目前，碳化硅陶瓷喷嘴多采用反应烧结方式，但是，反应烧结碳化硅陶瓷中固有的约20％甚至更高的游离硅，使得这种材料的耐磨损、耐冲刷和耐腐蚀性受到影响，导致反应烧结碳化硅陶瓷喷嘴使用寿命较短。

中国专利文献CN104628390A(申请号为201510042663.4)公开一种耐磨损碳化硅陶瓷基复合材料及其制备方法。该发明采用模压成型，产品压制时密度不均匀，烧结过程中易造成开裂、变形等，产品成品率低。中国专利文献CN105755344A(申请号201610111138.8)提供一种碳化硅金属陶瓷复合材料及其制备方法，其中金属钨及铬的加入量较大，成本较高，且产品的烧结温度为2100～2300℃，能耗较高。中国专利文献CN102373357A(申请号为201010260203.6)公开了一种金属陶瓷组合物，其中组分加入了钨粉、铁粉、铬粉等金属粉末，虽然这些金属粉末的加入降低了熔点，但是成本较高，且使金属陶瓷耐温性明显降低。另外，该金属陶瓷组合物中还添加了煤焦油，煤焦油中含有大量的苯、甲苯、二甲苯以及氮、硫等，对人体有害，污染环境，不宜用于食品设备。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种用于淀粉分离机的高性能SiC/W金属陶瓷复合喷嘴及其制备方法。该喷嘴适用于淀粉分离机，质量轻，体积、密度相对合金喷嘴大大降低，节约能源；耐磨性、耐腐蚀性高，力学性能强，提高了喷嘴的使用效果，延长了喷嘴的使用寿命，从而保证了淀粉分离机运转的稳定性。

本发明的技术方案为：

一种高性能SiC/W金属陶瓷复合喷嘴，所述金属陶瓷复合喷嘴的材料体积密度为3.05g/cm³～3.76g/cm³，用碳化硅喂料颗粒为原料经注射成型、烧结制得；

所述的碳化硅喂料颗粒原料是由以下质量百分比的组分组成：碳化硅微粉60～80％，碳化硼1～5％，二硼化钛1～5％、钨0.5～5％，炭黑1～5％，石墨1～5％、石蜡5～15％、高密度聚乙烯2～6％、乙烯-醋酸乙烯共聚物2～6％、硬脂酸1～3％，各组分质量百分比之和为100％；

根据本发明优选的，所述的碳化硅微粉的平均粒径为3～55μm，进一步优选，平均粒径为3～45μm。该粒径的碳化硅微粉有利于形成较多的毛细管孔道，利于烧结过程中Si的均匀渗进。