[发明专利]一种耐磨铁基表面复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及抗磨材料制备技术领域，具体涉及一种耐磨铁基表面复合材料的制备方法。本发明首先利用甘蔗浓缩液和硅酸钠混合，在酸的作用下反应，经高温炭化、烧结，最终制得碳化硅晶须，接着利用多巴胺溶液浸泡碳化硅晶须，在碳化硅晶须表面形成聚多巴胺膜层，并利用聚多巴胺膜层将铁离子螯合吸附在碳化硅晶须表面，再将铁离子部分还原成单质铁，从而得到表面附有铁单质的碳化硅晶须，在高温下，铁水和碳化硅表面的铁单质具有无限相容性，因此润湿性得到显著提高，另外由硅酸钠和盐酸反应生成的凝胶状原硅酸，既可起到粘结碳化硅晶须和铁粉的作用，又能够在高温下产生纳米二氧化硅颗粒填充在材料内部，提高了材料的耐磨性，具有广阔的应用前景。

主权项

一种耐磨铁基表面复合材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取甘蔗切成小段并压榨，过滤去除滤渣得到滤液，将得到的滤液旋蒸浓缩，得到浓缩液；（2）将硅酸钠粉末和上述浓缩液混合并搅拌后，得到混合液，用浓硫酸调节混合液pH至5.0～5.5，继续搅拌反应，得到凝胶状产物；（3）将上述凝胶状产物放入烘箱，干燥，得到干燥凝胶，再将干燥凝胶放入管式电阻炉中，在氩气保护下加热升温，保温处理后，再升温，继续保温处理，冷却后转入马弗炉中，煅烧，出料后用氢氟酸浸泡，取出，得到自制碳化硅晶须；（4）将上述自制碳化硅晶须用多巴胺溶液浸泡，得到预处理碳化硅晶须，将预处理碳化硅晶须和氯化铁溶液混合，超声振荡处理，过滤得到振荡滤渣；（5）将上述振荡滤渣和葡萄糖、硼氢化钠以及水混合后用微波分散仪分散处理，处理结束后过滤，分离得到分散滤渣；（6）将硅酸钠溶液和盐酸混合，搅拌反应，反应结束后转入真空浓缩罐中，减压浓缩得到浓缩产物；（7）按重量份数计，称取60～70份铁粉、20～25份分散滤渣和5～10份上述浓缩产物依次装入混料机中混料20～30min，得到坯料，将坯料倒入熔炼炉中，加热升温至1500～1600℃，得到熔融物，将熔融物浇注在模具中，待其自然冷却固化后脱模，即得耐磨铁基表面复合材料。