一種耐磨蝕水冷槽的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐磨蝕水冷槽的制備方法，包括如下步驟：S1、鑄件制備：將鋼鐵熔煉，精煉，出爐澆鑄，風(fēng)冷，熱處理，空冷得到水冷槽鑄件；S2、預(yù)處理：將S1中得到的水冷槽鑄件用金相砂紙打磨，丙酮超聲4?6min，乙醇超聲4?6min，水洗，吹干得到預(yù)處理鑄件；S3、鍍膜：將S2中得到的預(yù)處理鑄件加入鍍膜液中進(jìn)行鍍膜，提拉取出預(yù)處理鑄件，干燥得到耐磨蝕水冷槽，其中，鍍膜液的原料包括：γ?氨丙基三乙氧基硅烷、氨水、改性碳納米管、改性納米碳化硅、乙醇、水。本發(fā)明制備得到的水冷槽耐腐蝕性好，耐磨性高。
【專利說明】
一種耐磨蝕水冷槽的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及水冷槽技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐磨蝕水冷槽的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，水冷設(shè)備已被廣泛應(yīng)用于鋼鐵制造過程中，水冷設(shè)備中含有一定數(shù)量的水冷槽，水冷槽內(nèi)部為具有一定內(nèi)徑的長(zhǎng)直徑通道，鋼鐵線材通過水冷設(shè)備時(shí)，就在這些水冷槽的長(zhǎng)直徑通道內(nèi)穿行，高溫的鋼鐵線材與通道直接接觸并相互摩擦，容易造成水冷槽表面的劃傷，加上噴灑水冷液體，會(huì)大大加快水冷槽的腐蝕，從而導(dǎo)致水冷槽不能使用，而只能更換新的水冷槽，從而增加了生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種耐磨蝕水冷槽的制備方法，本發(fā)明制備得到的水冷槽耐腐蝕性好，耐磨性高。
[0004]本發(fā)明提出的一種耐磨蝕水冷槽的制備方法，包括如下步驟:
[0005]S1、鑄件制備:將鋼鐵熔煉，精煉，出爐澆鑄，風(fēng)冷，熱處理，空冷得到水冷槽鑄件；
[0006]S2、預(yù)處理:將SI中得到的水冷槽鑄件用金相砂紙打磨，丙酮超聲4-6min，乙醇超聲4-6min，水洗，吹干得到預(yù)處理鑄件；
[0007]S3、鍍膜:將S2中得到的預(yù)處理鑄件加入鍍膜液中進(jìn)行鍍膜，提拉取出預(yù)處理鑄件，干燥得到耐磨蝕水冷槽，其中，鍍膜液的原料包括:Y -氨丙基三乙氧基硅烷、氨水、改性碳納米管、改性納米碳化硅、乙醇、水。
[0008]優(yōu)選地，在S3中，將S2中得到的預(yù)處理鑄件加入鍍膜液中，升溫至20-40°C，鍍膜6-8min，提拉取出預(yù)處理鑄件，室溫放置50-60min，升溫至110-130°C，干燥l_3h得到耐磨蝕水冷槽。
[0009]優(yōu)選地，S3中，鍍膜液的制備方法為:將γ-氨丙基三乙氧基硅烷、水和以γ -氨丙基三乙氧基硅烷重量為基準(zhǔn)0.5-1.5倍的乙醇混勻，用氨水調(diào)節(jié)溶液pH= 11-12，室溫放置
11-13h得到溶液A，將改性碳納米管和改性納米碳化硅加入剩余的乙醇中超聲分散均勻，然后加入溶液A中混勻得到鍍膜液。
[0010]優(yōu)選地，S3中，在鍍膜液的制備方法中，γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙醇、水、改性碳納米管、改性納米碳化硅的重量比為3-6:15-25: 70-80:0.3-0.5:0.1 -0.2。
[0011]優(yōu)選地，S3中，改性碳納米管的制備方法為:將羧基化碳納米管加入γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷乙醇溶液中，升溫至30-40 °C，超聲7-9h，抽濾，水洗3-5次，乙醇洗4-6次，升溫至90-11 (TC，干燥20-25h得到改性碳納米管。
[0012]優(yōu)選地，S3中，在改性碳納米管的制備方法中，羧基化碳納米管和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的重量比為100:2.5-4.5。
[0013]優(yōu)選地，S3中，在改性碳納米管的制備方法中，γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷乙醇溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.04-0.06wt%。
[0014]優(yōu)選地，S3中，改性納米碳化硅的制備方法為:將羧基化碳納米管加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.03-0.04wt %的十六烷基甲基氯化銨水溶液中，升溫至30-50 °C，超聲3_5h，抽濾，水洗5_7次，升溫至100-120°C，干燥20-24h得到中間物料;將中間物料和納米碳化硅混勻，調(diào)節(jié)溫度為20-40°C，以600-800r/min的速度攪拌20-30min得到改性納米碳化硅。
[0015]優(yōu)選地，S3中，在改性納米碳化硅的制備方法中，羧基化碳納米管和十六烷基甲基氯化銨水溶液的重量比為3: 40-90。
[0016]優(yōu)選地，S3中，在改性納米碳化硅的制備方法中，中間物料和納米碳化硅的重量比為1-3:70-90。
[0017]上述“7K”均為去離子水。
[0018]本發(fā)明選用γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷對(duì)羧基化碳納米管改性，增加了碳納米管的親水性，使其在鍍膜液中均勻分散，避免了羧基化碳納米管的團(tuán)聚;納米碳化硅具有良好的耐磨性，用十六烷基甲基氯化銨改性羧基化碳納米管后與納米碳化硅混合得到改性納米碳化硅，增加了納米碳化硅在鍍膜液中的分散性，碳納米管的加入進(jìn)一步增加了納米碳化硅的耐腐蝕性能；γ -氨丙基三乙氧基硅烷與金屬結(jié)合形成具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的保護(hù)膜，從而增加水冷槽的耐腐蝕性能，改性碳納米管和改性納米碳化硅可以通過化學(xué)鍵合填充在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的保護(hù)膜上，增加膜層的致密度，從而進(jìn)一步增加膜層的耐腐蝕性和耐磨性，從而得到耐磨性好，耐腐性優(yōu)異的水冷槽。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面，通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0020]實(shí)施例1
[0021 ] 一種耐磨蝕水冷槽的制備方法，包括如下步驟:
[0022]S1、鑄件制備:將鋼鐵熔煉，精煉，出爐澆鑄，風(fēng)冷，熱處理，空冷得到水冷槽鑄件；
[0023]S2、預(yù)處理:將SI中得到的水冷槽鑄件用金相砂紙打磨，丙酮超聲4min，乙醇超聲6min，水洗，吹干得到預(yù)處理鑄件；
[0024]S3、鍍膜:將S2中得到的預(yù)處理鑄件加入鍍膜液中，升溫至20°C，鍍膜8min，提拉取出預(yù)處理鑄件，室溫放置50min，升溫至130°C，干燥Ih得到耐磨蝕水冷槽，其中，鍍膜液的制備方法為:將γ-氨丙基三乙氧基硅烷、水和以γ-氨丙基三乙氧基硅烷重量為基準(zhǔn)0.5倍的乙醇混勻，用氨水調(diào)節(jié)溶液PH= 12,室溫放置I Ih得到溶液A，將改性碳納米管和改性納米碳化硅加入剩余的乙醇中超聲分散均勻，然后加入溶液A中混勻得到鍍膜液，其中，γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙醇、水、改性碳納米管、改性納米碳化硅的重量比為6:15:80:0.3:0.2;
[0025]改性碳納米管的制備方法為:將羧基化碳納米管加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.04?〖％的γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷乙醇溶液中，升溫至40°C，超聲7h，抽濾，水洗5次，乙醇洗4次，升溫至110°C，干燥20h得到改性碳納米管，其中，羧基化碳納米管和γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的重量比為100:4.5;
[0026]改性納米碳化硅的制備方法為:將羧基化碳納米管加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.03wt%的十六烷基甲基氯化銨水溶液中，升溫至50°C，超聲3h，抽濾，水洗7次，升溫至100°C，干燥24h得到中間物料；將中間物料和納米碳化硅混勻，調(diào)節(jié)溫度為20 0C，以800r/min的速度攪拌20min得到改性納米碳化硅，其中，羧基化碳納米管和十六烷基甲基氯化銨水溶液的重量比為3:90，中間物料和納米碳化硅的重量比為I: 90。
[0027]實(shí)施例2
[0028]—種耐磨蝕水冷槽的制備方法，包括如下步驟:
[0029]S1、鑄件制備:將鋼鐵熔煉，精煉，出爐澆鑄，風(fēng)冷，熱處理，空冷得到水冷槽鑄件；
[0030]S2、預(yù)處理:將SI中得到的水冷槽鑄件用金相砂紙打磨，丙酮超聲6min，乙醇超聲4min，水洗，吹干得到預(yù)處理鑄件；
[0031]S3、鍍膜:將S2中得到的預(yù)處理鑄件加入鍍膜液中，升溫至40°C，鍍膜6min，提拉取出預(yù)處理鑄件，室溫放置60min，升溫至110°C，干燥3h得到耐磨蝕水冷槽，其中，鍍膜液的制備方法為:將γ -氨丙基三乙氧基硅烷、水和以γ -氨丙基三乙氧基硅烷重量為基準(zhǔn)1.5倍的乙醇混勻，用氨水調(diào)節(jié)溶液pH= 11，室溫放置13h得到溶液Α，將改性碳納米管和改性納米碳化硅加入剩余的乙醇中超聲分散均勻，然后加入溶液A中混勻得到鍍膜液，其中，γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙醇、水、改性碳納米管、改性納米碳化硅的重量比為3:25:70:0.5:0.1；
[0032]改性碳納米管的制備方法為:將羧基化碳納米管加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.06?〖％的γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷乙醇溶液中，升溫至30°C，超聲9h，抽濾，水洗3次，乙醇洗6次，升溫至90°C，干燥25h得到改性碳納米管，其中，羧基化碳納米管和γ -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的重量比為100:2.5;
[0033]改性納米碳化硅的制備方法為:將羧基化碳納米管加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.04wt%的十六烷基甲基氯化銨水溶液中，升溫至30°C，超聲5h，抽濾，水洗5次，升溫至120°C，干燥20h得到中間物料；將中間物料和納米碳化娃混勾，調(diào)節(jié)溫度為40°C，以600r/min的速度攪拌30min得到改性納米碳化硅，其中，羧基化碳納米管和十六烷基甲基氯化銨水溶液的重量比為3:40，中間物料和納米碳化硅的重量比為3: 70。
[0034]實(shí)施例3
[0035]—種耐磨蝕水冷槽的制備方法，包括如下步驟:
[0036]S1、鑄件制備:將鋼鐵熔煉，精煉，出爐澆鑄，風(fēng)冷，熱處理，空冷得到水冷槽鑄件；
[0037]S2、預(yù)處理:將SI中得到的水冷槽鑄件用金相砂紙打磨，丙酮超聲4.5min，乙醇超聲5.5min，水洗，吹干得到預(yù)處理鑄件；
[0038]S3、鍍膜:將S2中得到的預(yù)處理鑄件加入鍍膜液中，升溫至25°C，鍍膜7.5min，提拉取出預(yù)處理鑄件，室溫放置52min，升溫至125°C，干燥1.5h得到耐磨蝕水冷槽，其中，鍍膜液的制備方法為:將γ -氨丙基三乙氧基硅烷、水和以γ -氨丙基三乙氧基硅烷重量為基準(zhǔn)0.8倍的乙醇混勻，用氨水調(diào)節(jié)溶液PH= 11.7，室溫放置11.5h得到溶液A，將改性碳納米管和改性納米碳化硅加入剩余的乙醇中超聲分散均勻，然后加入溶液A中混勻得到鍍膜液，其中，T -氨丙基三乙氧基硅烷、乙醇、水、改性碳納米管、改性納米碳化硅的重量比為5:17:78:0.35:0.17；
[0039]改性碳納米管的制備方法為:將羧基化碳納米管加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.045?丨％的γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷乙醇溶液中，升溫至38°C，超聲7.5h，抽濾，水洗5次，乙醇洗4次，升溫至105°C，干燥22h得到改性碳納米管，其中，羧基化碳納米管和γ -縮水甘油醚氧丙基二甲氧基娃燒的重量比為100: 4 ；
[0040]改性納米碳化硅的制備方法為:將羧基化碳納米管加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.032?丨％的十六烷基甲基氯化銨水溶液中，升溫至45 °C，超聲3.5h，抽濾，水洗7次，升溫至105 V，干燥23h得到中間物料;將中間物料和納米碳化硅混勻，調(diào)節(jié)溫度為25°C，以750r/min的速度攪拌22min得到改性納米碳化硅，其中，羧基化碳納米管和十六烷基甲基氯化銨水溶液的重量比為3:80，中間物料和納米碳化硅的重量比為1.5:85。
[0041 ] 實(shí)施例4
[0042]—種耐磨蝕水冷槽的制備方法，包括如下步驟:
[0043]S1、鑄件制備:將鋼鐵熔煉，精煉，出爐澆鑄，風(fēng)冷，熱處理，空冷得到水冷槽鑄件；
[0044]S2、預(yù)處理:將SI中得到的水冷槽鑄件用金相砂紙打磨，丙酮超聲5.5min，乙醇超聲4.5min，水洗，吹干得到預(yù)處理鑄件；
[0045]S3、鍍膜:將S2中得到的預(yù)處理鑄件加入鍍膜液中，升溫至35°C，鍍膜6.5min，提拉取出預(yù)處理鑄件，室溫放置58min，升溫至115°C，干燥2.5h得到耐磨蝕水冷槽，其中，鍍膜液的制備方法為:將γ -氨丙基三乙氧基硅烷、水和以γ -氨丙基三乙氧基硅烷重量為基準(zhǔn)1.2倍的乙醇混勻，用氨水調(diào)節(jié)溶液PH= 11.3，室溫放置12.5h得到溶液A，將改性碳納米管和改性納米碳化硅加入剩余的乙醇中超聲分散均勻，然后加入溶液A中混勻得到鍍膜液，其中，T -氨丙基三乙氧基硅烷、乙醇、水、改性碳納米管、改性納米碳化硅的重量比為4:23:72:0.45:0.13；
[0046]改性碳納米管的制備方法為:將羧基化碳納米管加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.055#%的γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷乙醇溶液中，升溫至32°C，超聲8.5h，抽濾，水洗3次，乙醇洗6次，升溫至95°C，干燥24h得到改性碳納米管，其中，羧基化碳納米管和γ _縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的重量比為100:3;
[0047]改性納米碳化硅的制備方法為:將羧基化碳納米管加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.038?丨％的十六烷基甲基氯化銨水溶液中，升溫至35°C，超聲4.5h，抽濾，水洗5次，升溫至115°C，干燥21h得到中間物料;將中間物料和納米碳化硅混勻，調(diào)節(jié)溫度為35°C，以650r/min的速度攪拌28min得到改性納米碳化硅，其中，羧基化碳納米管和十六烷基甲基氯化銨水溶液的重量比為3:60，中間物料和納米碳化硅的重量比為2.5:75o
[0048]實(shí)施例5
[0049]—種耐磨蝕水冷槽的制備方法，包括如下步驟:
[0050]S1、鑄件制備:將鋼鐵熔煉，精煉，出爐澆鑄，風(fēng)冷，熱處理，空冷得到水冷槽鑄件；[0051 ] S2、預(yù)處理:將SI中得到的水冷槽鑄件用金相砂紙打磨，丙酮超聲5min，乙醇超聲5min，水洗，吹干得到預(yù)處理鑄件；
[0052]S3、鍍膜:將S2中得到的預(yù)處理鑄件加入鍍膜液中，升溫至30°C，鍍膜7min，提拉取出預(yù)處理鑄件，室溫放置55min，升溫至120°C，干燥2h得到耐磨蝕水冷槽，其中，鍍膜液的制備方法為:將γ-氨丙基三乙氧基硅烷、水和以γ-氨丙基三乙氧基硅烷重量為基準(zhǔn)I倍的乙醇混勻，用氨水調(diào)節(jié)溶液pH= 11.5，室溫放置12h得到溶液Α，將改性碳納米管和改性納米碳化硅加入剩余的乙醇中超聲分散均勻，然后加入溶液A中混勻得到鍍膜液，其中，γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙醇、水、改性碳納米管、改性納米碳化硅的重量比為4.5:20:75:0.4:0.15;
[0053]改性碳納米管的制備方法為:將羧基化碳納米管加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05?〖％的γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷乙醇溶液中，升溫至35°C，超聲8h，抽濾，水洗4次，乙醇洗5次，升溫至100°C，干燥23h得到改性碳納米管，其中，羧基化碳納米管和γ -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的重量比為100:3.5;
[0054]改性納米碳化硅的制備方法為:將羧基化碳納米管加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.035?〖％的十六烷基甲基氯化銨水溶液中，升溫至40°C，超聲4h，抽濾，水洗6次，升溫至11 (TC，干燥22h得到中間物料;將中間物料和納米碳化硅混勻，調(diào)節(jié)溫度為30°C，以700r/min的速度攪拌25min得到改性納米碳化硅，其中，羧基化碳納米管和十六烷基甲基氯化銨水溶液的重量比為3:70，中間物料和納米碳化硅的重量比為2: 80。
[0055]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種耐磨蝕水冷槽的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 51、鑄件制備:將鋼鐵熔煉，精煉，出爐澆鑄，風(fēng)冷，熱處理，空冷得到水冷槽鑄件； 52、預(yù)處理:將SI中得到的水冷槽鑄件用金相砂紙打磨，丙酮超聲4-6min，乙醇超聲4-6min，水洗，吹干得到預(yù)處理鑄件； 53、鍍膜:將S2中得到的預(yù)處理鑄件加入鍍膜液中進(jìn)行鍍膜，提拉取出預(yù)處理鑄件，干燥得到耐磨蝕水冷槽，其中，鍍膜液的原料包括:T -氨丙基三乙氧基硅烷、氨水、改性碳納米管、改性納米碳化硅、乙醇、水。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述耐磨蝕水冷槽的制備方法，其特征在于，在S3中，將S2中得到的預(yù)處理鑄件加入鍍膜液中，升溫至20-40 V，鍍膜6-8min，提拉取出預(yù)處理鑄件，室溫放置50-60min，升溫至110-130°C，干燥l_3h得到耐磨蝕水冷槽。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述耐磨蝕水冷槽的制備方法，其特征在于，S3中，鍍膜液的制備方法為:將γ -氨丙基三乙氧基硅烷、水和以γ -氨丙基三乙氧基硅烷重量為基準(zhǔn)0.5-1.5倍的乙醇混勻，用氨水調(diào)節(jié)溶液pH= 11-12，室溫放置ll-13h得到溶液Α，將改性碳納米管和改性納米碳化硅加入剩余的乙醇中超聲分散均勻，然后加入溶液A中混勻得到鍍膜液。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述耐磨蝕水冷槽的制備方法，其特征在于，S3中，在鍍膜液的制備方法中，γ -氨丙基三乙氧基硅烷、乙醇、水、改性碳納米管、改性納米碳化硅的重量比為 3-6: 15-25: 70-80:0.3-0.5:0.1-0.2。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述耐磨蝕水冷槽的制備方法，其特征在于，S3中，改性碳納米管的制備方法為:將羧基化碳納米管加入γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷乙醇溶液中，升溫至30-40 0C，超聲7-9h，抽濾，水洗3-5次，乙醇洗4_6次，升溫至90_110°C,干燥20-25h得到改性碳納米管。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述耐磨蝕水冷槽的制備方法，其特征在于，S3中，在改性碳納米管的制備方法中，羧基化碳納米管和γ -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的重量比為100:2.5-4.5ο7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述耐磨蝕水冷槽的制備方法，其特征在于，S3中，在改性碳納米管的制備方法中，γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷乙醇溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.04-0.06wt% ο8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述耐磨蝕水冷槽的制備方法，其特征在于，S3中，改性納米碳化硅的制備方法為:將羧基化碳納米管加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.03-0.04wt%的十六烷基甲基氯化銨水溶液中，升溫至30-50 °C，超聲3-5h，抽濾，水洗5-7次，升溫至100-120 °C，干燥20-2411得到中間物料;將中間物料和納米碳化硅混勻，調(diào)節(jié)溫度為20-40°(:，以600-80(^/min的速度攪拌20-30min得到改性納米碳化娃。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述耐磨蝕水冷槽的制備方法，其特征在于，S3中，在改性納米碳化硅的制備方法中，羧基化碳納米管和十六烷基甲基氯化銨水溶液的重量比為3:40-90 ο10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述耐磨蝕水冷槽的制備方法，其特征在于，S3中，在改性納米碳化硅的制備方法中，中間物料和納米碳化硅的重量比為1-3:70-90。
【文檔編號(hào)】C23C22/62GK106048592SQ201610476931
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月27日
【發(fā)明人】梁曉, 楊正超, 沙思延
【申請(qǐng)人】滁州帝邦科技有限公司