[发明专利]一种铜元素改性铜基石墨耐磨液压柱塞泵缸体的制备方法

说明书

本发明公开了一种铜元素改性铜基石墨耐磨液压柱塞泵缸体的制备方法，将石墨粉末进行清洗、敏化、活化、还原、干燥处理；然后采用化学镀覆法，将石墨粉末置于镀液中，在表面镀覆铜金属层；然后将石墨粉末与金属粉末倒入模具，进行冷压、烧结、复压和复烧处理，冷却脱模后得到铜基石墨耐磨液压柱塞泵缸体。本发明制备得到的液压柱塞泵缸体，石墨弥散在铜基体中，当液压泵缸体与配油盘的发生相对摩擦时，石墨的自润滑作用能够起到减摩作用，从而提高了液压柱塞泵缸体的耐磨损性能。

技术领域

本发明属于自润滑复合材料制备技术领域，具体涉及一种水利机械的铜元素改性铜基石墨耐磨液压柱塞泵缸体的制备方法。

背景技术

液压柱塞泵是一种典型的容积式水利机械水泵，它是由原动机驱动，把输入的机械能转换成为液体的压力能，再以压力、流量的形式输入到系统。由于它能在高压下输送液体，因此在工业生产和日常生活中的各个行业都得到广泛的应用。传统的液压柱塞泵缸体是采用无缝钢管或铸、锻管件经粗镗、半精镗、精镗(电镀)、抛光(珩磨)等多道工序加工而成，生产效率低，成本高。

铜基石墨耐磨材料是通过粉末冶金直接进行成型，具有优秀的耐磨耐腐蚀性能和良好的力学性能。利用铜基石墨耐磨材料制备液压柱塞泵既可以减少传统的液压柱塞泵缸体材料加工时所造成的原材料浪费和生产效率低下，同时还能通过石墨降低材料在服役时磨损率，增加的液压柱塞泵缸体的使用寿命。

但是，对于铜基石墨耐磨材料来说，由于存在着铜与石墨润湿性差，界面结合强度低，材料内部空隙多，致密度差，硬度低以及抗弯强度等力学性能差等缺点，限制了铜基石墨耐磨材料作为液压柱塞泵缸体的服役寿命和使用推广。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种铜元素改性铜基石墨耐磨液压柱塞泵缸体的制备方法，提高复合材料抗磨损性能，保证液压柱塞泵缸体的服役使用寿命。

本发明采用以下技术方案：

一种铜元素改性铜基石墨耐磨液压柱塞泵缸体的制备方法，将粒径为40～50μm、粒度为325目、纯度为98.5～99.0％的石墨粉末进行清洗，然后使用SnCl₂和HCl进行敏化处理，使用PdCl₂和HCl进行活化，然后进行还原和干燥处理；然后采用化学镀覆法，将石墨粉末置于镀液中，在表面镀覆铜金属层；然后将石墨粉末与金属粉末倒入模具，进行冷压、烧结、复压和复烧处理，冷却脱模后得到铜基石墨耐磨液压柱塞泵缸体。

具体的，敏化液为浓度5～10g/L的SnCl₂和浓度10～15ml/L的HCl，SnCl₂和HCl的体积比为1:(1～1.5)。

进一步的，石墨粉末加入敏化液后搅拌10～25分钟，待石墨粉末充分敏化后用蒸馏水将石墨粉末洗至中性。

具体的，利用浓度为18～24wt.％的NaOH溶液清洗石墨粉末，充分洗涤后再用蒸馏水将石墨粉末冲洗至中性。

具体的，活化液为浓度0.28～0.32g/L的PdCl₂和浓度10～15ml/L的HCl，PdCl₂和HCl的体积比为1:(1～1.5)，石墨粉末加入活化液后搅拌10～25分钟，然后将反应结束后的石墨粉末用蒸馏水将粉末洗至中性，放入真空干燥箱干燥。

具体的，将石墨粉末与浓度40～50g/L的NaH₂PO₂·H₂O溶液充分混合，搅拌10～25分钟并用蒸馏水将粉末冲洗干净，放入真空高温干燥箱中进行干燥。