含納米塑料顆粒的燒結(jié)焊劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種含納米塑料顆粒的燒結(jié)焊劑，按質(zhì)量百分比由以下組分組成：納米塑料顆粒5％～10％；CaF227％～30％；MgO10％～15％；CaO5％～10％；Al2O323％～28％；TiO213％～18％；AlMnFe2％～5％；ZrO23％～5％；余量為SiO2，以上各組分的質(zhì)量百分比總和為100％；所述粘結(jié)劑占干粉的質(zhì)量百分比的15％～20％。本發(fā)明增強(qiáng)了焊縫的沖擊韌性和結(jié)合力，可以有效改善焊縫的韌性，提高其沖擊吸收能，延長(zhǎng)其使用壽命。
【專利說(shuō)明】含納米塑料顆粒的燒結(jié)焊劑

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料加工【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種含納米塑料顆粒的燒結(jié)焊劑。

【背景技術(shù)】
[0002]納米塑料的基體為高分子聚合物，通過(guò)納米粒子在塑料樹(shù)脂中的充分分散，有效地提高了塑料的耐熱、耐候、耐磨等性能。納米塑料能使普通塑料具有像陶瓷材料一樣的剛性和耐熱性，同時(shí)又保留了塑料本身所具備的韌性、耐沖擊性和易加工性。
[0003]瑞典西部大學(xué)的科學(xué)家制備出一種飛機(jī)引擎表面隔熱材料，它可以將引擎的高溫持續(xù)時(shí)間提升到原來(lái)的3倍。該涂層由陶瓷納米顆粒和納米塑料顆粒組成，加熱至7000°C?8000°C使得陶瓷納米顆粒熔化，之后進(jìn)行等離子涂抹。其中，陶瓷納米顆粒可以隔絕掉引擎的熱傳播，而納米塑料顆粒則為引擎提供了彈性，這樣該涂層就能根據(jù)當(dāng)時(shí)的環(huán)境條件進(jìn)行一定的收縮和擴(kuò)張?？茖W(xué)家表示，這種全新的涂層結(jié)構(gòu)不僅變得更加靈活，進(jìn)而保護(hù)引擎金屬層不產(chǎn)生破裂，而且還能提高其在不規(guī)整平面的附著力。
[0004]目前，缺乏一種增強(qiáng)焊縫的沖擊韌性、結(jié)合力的含納米塑料顆粒的燒結(jié)焊劑。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有增強(qiáng)焊縫的沖擊韌性、結(jié)合力的含納米塑料顆粒的燒結(jié)焊劑。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種含納米塑料顆粒的燒結(jié)焊劑，由干粉和粘結(jié)劑烘焙而成，所述干粉按質(zhì)量百分比由以下組分組成:
[0007]
Ifr米塑料顆粒 5%'10%
CaF227%?30%
MgOΙ0°Γ?δ%
CaOδ'ΓΙΟ?
AlA23% ?28%
T1213!Γ18%
AlMnFe2'Γδ%
r nZr0.3%'δ%
[0008]"
[0009]余量為S12 ;以上各組分的質(zhì)量百分比總和為100% ；
[0010]所述粘結(jié)劑占干粉的質(zhì)量百分比的15%?20%。
[0011]進(jìn)一步地，所述S12的質(zhì)量百分比不高于8%，所述粘結(jié)劑為鉀鈉水玻璃，所述鉀鈉水玻璃中的鉀鈉比為3: I。
[0012]進(jìn)一步地，所述納米塑料顆粒為超高分子量聚乙烯/納米碳酸鈣復(fù)合材料。
[0013]更進(jìn)一步地，所述納米碳酸鈣為球形，所述球形的直徑為20?30nm，納米碳酸鈣經(jīng)過(guò)硅烷偶聯(lián)劑和脂肪酸表面修飾，
[0014]所述超高分子量聚乙烯分子量為1000000?2000000，超高分子量聚乙烯與納米碳酸鈣的質(zhì)量比為16:1?24:1。
[0015]本發(fā)明所述的含納米塑料顆粒的燒結(jié)焊劑的方法，包括如下步驟:
[0016](I)按照質(zhì)量百分比分別稱取5%?10%納米塑料顆粒，27%?30%的CaF2,10%?15% 的 Mg0，5%?10%的0&0，23%?28%的六1203，13%?18% 的 T12, 2%?5%的 AlMnFe, 3%?5% 的 ZrO2，余量為 S12 ；
[0017](2)將稱取好的上述組分置于同一容器中進(jìn)行混合即得干粉；混合均勻后，按照干粉的質(zhì)量百分比的15%?20%稱取粘結(jié)劑，將粘結(jié)劑加入容器中，進(jìn)行濕攪拌均勻呈半固態(tài)；
[0018](3)在容器中來(lái)回搓動(dòng)成粒，并通過(guò)10?15目的篩子，之后在室溫通風(fēng)條件下放置3?4h進(jìn)行晾干；
[0019](4)晾干后放入烘干裝置中以200°C的溫度進(jìn)行烘干，烘干后放入燒結(jié)爐中加熱至溫度為650°C?750°C進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間為3?5h，冷卻至室溫；然后通過(guò)10?30目的篩子過(guò)篩，便制成含納米塑料顆粒的燒結(jié)焊劑。
[0020]進(jìn)一步地，在步驟(4)中，進(jìn)行烘干的裝置為烘干爐；在步驟(I)中，所述稱取裝置為天平。
[0021]進(jìn)一步地，在步驟(4)中，所述燒結(jié)時(shí)間為4小時(shí)；所述燒結(jié)爐中加熱至溫度為700。。。
[0022]本發(fā)明所述的納米塑料顆粒的方法，包括如下步驟:
[0023](I)按照質(zhì)量百分比分別稱取14%?17%的納米碳酸鈣，2%?4%的硅烷偶聯(lián)劑，3%?5%的硬脂酸，0.01%?0.02%的碳酸鈉，余量為無(wú)水乙醇；
[0024](2)將碳酸鈉、納米碳酸鈣加入無(wú)水乙醇中，配制成一定濃度的納米碳酸鈣微堿性漿液，超聲振蕩15min?20min，之后將其加熱至80°C?100°C，加入硅烷偶聯(lián)劑并進(jìn)行機(jī)械攪拌,20min?25min后加入硬脂酸,50min?70min后停止攪拌；
[0025](3)過(guò)濾、洗滌3?5次，真空干燥，研磨、過(guò)篩制得改性納米碳酸鈣；
[0026](4)將超高分子量聚乙烯、經(jīng)表面修飾處理的納米碳酸鈣、脂肪酸聚氧乙烯酯增溶劑和液體石蠟分散劑緩慢加入到密煉機(jī)中進(jìn)行熔融混煉，混煉溫度150°C?200°C，轉(zhuǎn)速為70r/min?100r/min,時(shí)間為20min?40min ;混煉完成后,取料、造粒,制備出超高分子量聚乙烯/納米碳酸鈣復(fù)合材料。
[0027]進(jìn)一步地,在步驟(2)中，所述攪拌速率為250r/min?350r/min。
[0028]進(jìn)一步地,在步驟(4)中,所述密煉機(jī)的轉(zhuǎn)速為90r/min。
[0029]有益效果:本發(fā)明增強(qiáng)了焊縫的沖擊韌性和結(jié)合力，可以有效改善焊縫的韌性，提高其沖擊吸收能，同時(shí)增大了焊縫與母材之間的結(jié)合力，提高其斷面剪切率，從而提高了焊件抗大變形的能力，延長(zhǎng)其使用壽命。與無(wú)氧純銅焊絲匹配使用，進(jìn)行平板對(duì)接雙Y型坡口雙面多絲埋弧焊接，焊接工藝性能優(yōu)異，且所得焊縫斷面剪切率、低溫沖擊吸收能相比于未添加納米塑料顆粒的焊縫有明顯提高。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]為了易于說(shuō)明，本發(fā)明由下述的具體實(shí)施例及附圖作以詳細(xì)描述；
[0031]圖1為本發(fā)明的示意圖，其中:1內(nèi)焊面，2外焊面。

【具體實(shí)施方式】
[0032]實(shí)施例1
[0033]本發(fā)明的一種含納米塑料顆粒的燒結(jié)焊劑，由干粉和粘結(jié)劑烘焙而成，所述干粉按質(zhì)量百分比由以下組分組成:
[0034]
納米塑料顆粒 5?
CaF:27%
MgO10%
CaO10%
AlA28%
T1213%
AIlnFe2%
ZrO23%
[0035]余量為S12 ;以上各組分的質(zhì)量百分比總和為100% ；
[0036]所述粘結(jié)劑占干粉的質(zhì)量百分比的20%。
[0037]所述S12的質(zhì)量百分比不高于8 %，所述粘結(jié)劑為鉀鈉水玻璃，所述鉀鈉水玻璃中的鉀鈉比為3: I。
[0038]所述納米塑料顆粒為超高分子量聚乙烯/納米碳酸鈣復(fù)合材料。
[0039]所述納米碳酸鈣為球形，所述球形的直徑為20nm，納米碳酸鈣經(jīng)過(guò)硅烷偶聯(lián)劑和脂肪酸表面修飾，
[0040]所述超高分子量聚乙烯分子量為1000000?2000000，超高分子量聚乙烯與納米碳酸鈣的質(zhì)量比為16:1?24:1。
[0041]本發(fā)明所述的納米塑料顆粒的方法，包括如下步驟:
[0042](I)按照質(zhì)量百分比分別稱取14%的納米碳酸鈣，2%的硅烷偶聯(lián)劑，3%的硬脂酸，0.01 %的碳酸鈉，余量為無(wú)水乙醇；
[0043](2)將碳酸鈉、納米碳酸鈣加入無(wú)水乙醇中，配制成一定濃度的納米碳酸鈣微堿性漿液，超聲振蕩15min，之后將其加熱至80°C，加入硅烷偶聯(lián)劑并進(jìn)行機(jī)械攪拌，攪拌速率為250r/min, 20min后加入硬脂酸,50min后停止攪拌；
[0044](3)過(guò)濾、洗滌3次，真空干燥，研磨、過(guò)篩制得改性納米碳酸鈣；
[0045](4)將超高分子量聚乙烯、經(jīng)表面修飾處理的納米碳酸鈣、脂肪酸聚氧乙烯酯增溶劑和液體石蠟分散劑緩慢加入到密煉機(jī)中進(jìn)行熔融混煉，混煉溫度150°C，轉(zhuǎn)速為70r/min，時(shí)間為20min ;混煉完成后，取料、造粒，制備出超高分子量聚乙烯/納米碳酸鈣復(fù)合材料。
[0046]本發(fā)明所述的含納米塑料顆粒的燒結(jié)焊劑的方法，包括如下步驟:
[0047](I)按照質(zhì)量百分比分別用天平稱取5%納米塑料顆粒，27%的CaF2,10%的MgO，10% 的 CaO, 28% 的 Al2O3,13% 的 T12, 2% 的 AlMnFe, 3% 的 ZrO2,余量為 S12 ；以上各組分的質(zhì)量百分比總和為100%。
[0048](2)將稱取好的上述組分置于同一容器中進(jìn)行混合即得干粉；混合均勻后，按照干粉的質(zhì)量百分比的20%加入鉀鈉水玻璃作為粘結(jié)劑，鉀鈉水玻璃的鉀鈉比為3:1，進(jìn)行濕攪拌均勻成為半固態(tài)，
[0049](3)在容器中來(lái)回搓動(dòng)成粒，并通過(guò)10目的篩子，之后在室溫通風(fēng)條件下放置4h進(jìn)行晾干；
[0050](4)晾干后放入烘干爐中以200°C的溫度進(jìn)行烘干，烘干后放入燒結(jié)爐中加熱至溫度為650°C進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間為3h，冷卻至室溫；然后通過(guò)10目的篩子過(guò)篩，便制成含納米塑料顆粒的燒結(jié)焊劑。
[0051]實(shí)施例1的焊劑材料與無(wú)氧純銅焊絲匹配，焊接高厚徑比的X80級(jí)管線鋼，直徑為813mm，厚度為25mm。埋弧焊的坡口形式及坡口尺寸如圖1所示。
[0052]采用雙面多絲埋弧焊機(jī)進(jìn)行焊接，正面焊完后反面清理焊接，具體焊接工藝參數(shù)如下表I所示:
[0053]表I
[0054]
II 'w接電流II 'm姿速度


焊接丨Iim (V)
(丨腿)(Λ)(m; mi η)
"I Iifjj::1:() I 1100 + 9() I 33±2 I
'Π--Γ? Γο^±2 I
——二---:-- 1.5±0.15
I 屮絲 2 3.2 I 750 + 65 [ 38 + 2 |
_I E 絲—3.2 I 600 土 50 I 40 + 2 |_
I 前絲4.° I U00土90 I 33土2 I
中絲 IZo900 + 7536 + 2
外焊----1.§±0.15
I 中絲 2 3.2 I 750 土 65 |_38 + 2 _
_I 后絲—3.2 I 600 土 50 I 40 + 2 |_
[0055]焊接接頭力學(xué)性能如表2所示:
[0056]表 2
[0057]
抗ttait ?服 a*

c-2rc>(-29 eC)
/MPa/Mpa -----—
I:w縫熱影響κ 焊縫熱影響K
85576483.5 92.4 166.4187.5
[0058]由表2可知，本發(fā)明的組合物的斷面剪切率平均值和沖擊吸收能KV2平均值比明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的燒結(jié)焊劑。
[0059]實(shí)施例2
[0060]本發(fā)明的一種含納米塑料顆粒的燒結(jié)焊劑，由干粉和粘結(jié)劑烘焙而成，所述干粉按質(zhì)量百分比由以下組分組成:
[0061]
納米塑料顆粒8%
CaF228%
MrO12%
CaO81

ΛΙ/):26%
T i O,16%
/\l\W:e3%
[0062]
ZrO24%
[0063]余量為S12 ;以上各組分的質(zhì)量百分比總和為100% ；
[0064]所述粘結(jié)劑占干粉的質(zhì)量百分比的20%。
[0065]所述S12的質(zhì)量百分比不高于8 %，所述粘結(jié)劑為鉀鈉水玻璃，所述鉀鈉水玻璃中的鉀鈉比為3: I。
[0066]所述納米塑料顆粒為超高分子量聚乙烯/納米碳酸鈣復(fù)合材料。
[0067]所述納米碳酸鈣為球形，所述球形的直徑為25nm，納米碳酸鈣經(jīng)過(guò)硅烷偶聯(lián)劑和脂肪酸表面修飾，
[0068]所述超聞分子量聚乙烯分子量為1000000?2000000,超聞分子量聚乙烯與納米碳酸鈣的質(zhì)量比為16:1?24:1。
[0069]本發(fā)明所述的納米塑料顆粒的方法，包括如下步驟:
[0070](I)按照質(zhì)量百分比分別稱取16%的納米碳酸鈣，3%的硅烷偶聯(lián)劑，4%的硬脂酸，0.015%的碳酸鈉，余量為無(wú)水乙醇；
[0071](2)將碳酸鈉、納米碳酸鈣加入無(wú)水乙醇中，配制成一定濃度的納米碳酸鈣微堿性漿液，超聲振蕩18min，之后將其加熱至90°C，加入硅烷偶聯(lián)劑并進(jìn)行機(jī)械攪拌，攪拌速率為300r/min,22min后加入硬脂酸，60min后停止攪拌；
[0072](3)過(guò)濾、洗滌4次，真空干燥，研磨、過(guò)篩制得改性納米碳酸鈣；
[0073](4)將超高分子量聚乙烯、經(jīng)表面修飾處理的納米碳酸鈣、脂肪酸聚氧乙烯酯增溶劑和液體石蠟分散劑緩慢加入到密煉機(jī)中進(jìn)行熔融混煉，混煉溫度180°C，轉(zhuǎn)速為90r/min，時(shí)間為30min ;混煉完成后，取料、造粒，制備出超高分子量聚乙烯/納米碳酸鈣復(fù)合材料。
[0074]本發(fā)明所述的含納米塑料顆粒的燒結(jié)焊劑的方法，包括如下步驟:
[0075](I)按照質(zhì)量百分比分別用天平稱取8%納米塑料顆粒，28%的CaF2,12%的MgO，8% 的 CaO，26% 的 Al2O3,16% 的 T12, 3% 的 AlMnFe, 4% 的 ZrO2，余量為 S12 ；以上各組分的質(zhì)量百分比總和為100%。
[0076](2)將稱取好的上述組分置于同一容器中進(jìn)行混合即得干粉；混合均勻后，按照干粉的質(zhì)量百分比的18%加入鉀鈉水玻璃作為粘結(jié)劑，鉀鈉水玻璃的鉀鈉比為3:1，進(jìn)行濕攪拌均勻成為半固態(tài)，
[0077](3)在容器中來(lái)回搓動(dòng)成粒，并通過(guò)10目的篩子，之后在室溫通風(fēng)條件下放置4h進(jìn)行晾干；
[0078](4)晾干后放入烘干爐中以200°C的溫度進(jìn)行烘干，烘干后放入燒結(jié)爐中加熱至溫度為650°C進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間為3h，冷卻至室溫；然后通過(guò)10目的篩子過(guò)篩，便制成含納米塑料顆粒的燒結(jié)焊劑。
[0079]實(shí)施例2焊劑材料與無(wú)氧純銅焊絲匹配，焊接高厚徑比的X80級(jí)管線鋼，直徑為813mm，厚度為25mm。埋弧焊的坡口形式及坡口尺寸如圖1所示。
[0080]采用雙面多絲埋弧焊機(jī)進(jìn)行焊接，正面焊完后反面清理焊接，具體焊接工藝參數(shù)如下表3所示:
[0081]表3
[0082]
焊絲直徑焊接電流I焊接速度

_ 輝接電Jl (V)
(mm}(Λ)(m/min)
if M4, O """"1100 土 90"""" 33 + 2
內(nèi)焊----
中絲 I4,0900±7536±2
----1.5土O, 15
屮絲 23.2750±6538±2
后絲3.2600 士 50 I 40 + 2
前絲七 °1100土90 I 33 土2
中絲 I 4.0 900士75 I 36 + 2 外焊----1.5 + 0.15
屮絲 23,2750土6538土2
后絲& ^600土50^ 40 + 2
[0083]焊接接頭力學(xué)性能如表4所示:
[0084]表 4
[0085]
鈧撞強(qiáng)λ a服強(qiáng)度

C^9°C )(-29°C)
/MPa /Mpii rI~τ __ 焊縫熱影響K 焊縫熱-響K
846 I 733 I 81.2 | 88.9.163.8182.3
[0086]由表4可知，本發(fā)明的組合物的斷面剪切率平均值和沖擊吸收能KV2平均值比明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的燒結(jié)焊劑。
[0087]實(shí)施例3
[0088]如圖1所示，一種含納米塑料顆粒的燒結(jié)焊劑，由干粉和粘結(jié)劑烘焙而成，所述干粉按質(zhì)量百分比由以下組分組成:
[0089]
納米塑料顆粒 K?

CaF230%

MgO15%
CaO5%
Μ?23%

T1218%

AIMnFe5%
「 nZrO25%
[0090]
[0091]余量為S12 ;以上各組分的質(zhì)量百分比總和為100% ；
[0092]所述粘結(jié)劑占干粉的質(zhì)量百分比的20%。
[0093]所述S12的質(zhì)量百分比不高于8 %，所述粘結(jié)劑為鉀鈉水玻璃，所述鉀鈉水玻璃中的鉀鈉比為3: I。
[0094]所述納米塑料顆粒為超高分子量聚乙烯/納米碳酸鈣復(fù)合材料。
[0095]所述納米碳酸鈣為球形，所述球形的直徑為25nm，納米碳酸鈣經(jīng)過(guò)硅烷偶聯(lián)劑和脂肪酸表面修飾，
[0096]所述超聞分子量聚乙烯分子量為1000000?2000000,超聞分子量聚乙烯與納米碳酸鈣的質(zhì)量比為16:1?24:1。
[0097]本發(fā)明所述的納米塑料顆粒的方法，包括如下步驟:
[0098](I)按照質(zhì)量百分比分別稱取17%的納米碳酸鈣，4%的硅烷偶聯(lián)劑，5%的硬脂酸，0.02%的碳酸鈉，余量為無(wú)水乙醇；
[0099](2)將碳酸鈉、納米碳酸鈣加入無(wú)水乙醇中，配制成一定濃度的納米碳酸鈣微堿性漿液，超聲振蕩20min，之后將其加熱至10(TC，加入硅烷偶聯(lián)劑并進(jìn)行機(jī)械攪拌，攪拌速率為350r/min, 25min后加入硬脂酸,70min后停止攪拌；
[0100](3)過(guò)濾、洗滌4次，真空干燥，研磨、過(guò)篩制得改性納米碳酸鈣；
[0101](4)將超高分子量聚乙烯、經(jīng)表面修飾處理的納米碳酸鈣、脂肪酸聚氧乙烯酯增溶劑和液體石蠟分散劑緩慢加入到密煉機(jī)中進(jìn)行熔融混煉，混煉溫度200°C，轉(zhuǎn)速為10r/min，時(shí)間為40min ;混煉完成后，取料、造粒，制備出超高分子量聚乙烯/納米碳酸鈣復(fù)合材料。
[0102]本發(fā)明所述的含納米塑料顆粒的燒結(jié)焊劑的方法，包括如下步驟:
[0103](I)按照質(zhì)量百分比分別用天平稱取10%納米塑料顆粒，30%的CaF2,15%的MgO, 5% 的 CaO, 23% 的 Al2O3,18% 的 T12, 5% 的 AlMnFe, 5% 的 ZrO2，余量為 S12 ；以上各組分的質(zhì)量百分比總和為100%。
[0104](2)將稱取好的上述組分置于同一容器中進(jìn)行混合即得干粉；混合均勻后，按照干粉的質(zhì)量百分比的15%加入鉀鈉水玻璃作為粘結(jié)劑，鉀鈉水玻璃的鉀鈉比為3:1，進(jìn)行濕攪拌均勻成為半固態(tài)，
[0105](3)在容器中來(lái)回搓動(dòng)成粒，并通過(guò)10目的篩子，之后在室溫通風(fēng)條件下放置4h進(jìn)行晾干；
[0106](4)晾干后放入烘干爐中以200°C的溫度進(jìn)行烘干，烘干后放入燒結(jié)爐中加熱至溫度為750°C進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間為5h，冷卻至室溫；然后通過(guò)30目的篩子過(guò)篩，便制成含納米塑料顆粒的燒結(jié)焊劑。
[0107]實(shí)施例3焊劑材料與無(wú)氧純銅焊絲匹配，焊接高厚徑比的X80級(jí)管線鋼，直徑為813mm，厚度為25mm。埋弧焊的坡口形式及坡口尺寸如圖1所示。
[0108]采用雙面多絲埋弧焊機(jī)進(jìn)行焊接，正面焊完后反面清理焊接，具體焊接工藝參數(shù)如表5所示:
[0109]表5
[0110]
III焊絲?徑I焊接電流I焊接電壓^焊接速度

(η.)(A)(V) [ (m/min)
lit 絲4J)1100 + 90 33 + 2
讓----[
中絲 I4.0900土75 36土2 ?
----j 1,5+0.15
I 中絲 2 I 3.2 I 750土65 | 38土2 [
_I 后絲 I 3:2 I 600 + 50 I 40 + 2 j_
j 前絲 j 40 j noQ+90 j 33土2 [
^_I^ ^ 900 + 75 ^36 + 2^I
外焊 ----j L 5+0.15
中絲 23,2750土65 38±2 |
_I 后絲 j 3.2 I 600 土 50 j 40 + 2 '_
[0111]焊接接頭力學(xué)性能如表6所示:
[0112]表6
[0113],Hi時(shí)切率:簡(jiǎn)億Λ 沖密吸收含6職平均譏人丨
抗拉強(qiáng)度屈服強(qiáng)度.(-29 D(-210O
/MPfi/Mpa ------
焊縫熱影響(I 焊縫熱影響K
844'74078.9 8*1 7159.δ179^8
[0114]由表6可知，本發(fā)明的組合物的斷面剪切率平均值和沖擊吸收能KV2平均值比明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的燒結(jié)焊劑。
[0115]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)、說(shuō)明書(shū)及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種含納米塑料顆粒的燒結(jié)焊劑，由干粉和粘結(jié)劑烘焙而成，其特征在于:所述干粉按質(zhì)量百分比由以下組分組成:
納米塑料顆粒 5?Tl(M
CaF,27%'30%MgO10?ΓΙ5%CaOδ?Γ?Ο%AlA23%'28%T1,13%'18%AlMnFe2%"5%ZrO23%?5% 余量為S12 ;以上各組分的質(zhì)量百分比總和為100% ； 所述粘結(jié)劑占干粉的質(zhì)量百分比的15%?20%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含納米塑料顆粒的燒結(jié)焊劑，其特征在于:所述S12的質(zhì)量百分比不高于8%，所述粘結(jié)劑為鉀鈉水玻璃，所述鉀鈉水玻璃中的鉀鈉比為3: I。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含納米塑料顆粒的燒結(jié)焊劑，其特征在于:所述納米塑料顆粒為超高分子量聚乙烯/納米碳酸鈣復(fù)合材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含納米塑料顆粒的燒結(jié)焊劑，其特征在于:所述納米碳酸鈣為球形，所述球形的直徑為20?30nm，納米碳酸鈣經(jīng)過(guò)硅烷偶聯(lián)劑和脂肪酸表面修飾， 所述超高分子量聚乙烯分子量為1000000?2000000，超高分子量聚乙烯與納米碳酸鈣的質(zhì)量比為16:1?24:1。
5.制備權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的含納米塑料顆粒的燒結(jié)焊劑的方法，其特征在于包括如下步驟: (1)按照質(zhì)量百分比分別稱取5%?10%納米塑料顆粒，27%?30%的CaF2,10%?15 % 的 MgO，5 % ?10 % 的 CaO，23 % ?28 % 的 Al2O3,13 % ?18 % 的 T12, 2 % ?5 % 的AlMnFe, 3%?5% 的 ZrO2，余量為 S12 ； (2)將稱取好的上述組分置于同一容器中進(jìn)行混合即得干粉；混合均勻后，按照干粉的質(zhì)量百分比的15%?20%稱取粘結(jié)劑，將粘結(jié)劑加入容器中，進(jìn)行濕攪拌均勻呈半固態(tài)； (3)在容器中來(lái)回搓動(dòng)成粒，并通過(guò)10?15目的篩子，之后在室溫通風(fēng)條件下放置3?4h進(jìn)行晾干； (4)晾干后放入烘干裝置中以200°C的溫度進(jìn)行烘干，烘干后放入燒結(jié)爐中加熱至溫度為650°C?750°C進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間為3?5h，冷卻至室溫；然后通過(guò)10?30目的篩子過(guò)篩，便制成含納米塑料顆粒的燒結(jié)焊劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含納米塑料顆粒的燒結(jié)焊劑的方法，其特征在于:在步驟(4)中，進(jìn)行烘干的裝置為烘干爐；在步驟(I)中，所述稱取裝置為天平。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含納米塑料顆粒的燒結(jié)焊劑的方法，其特征在于:在步驟(4)中，所述燒結(jié)時(shí)間為4小時(shí)；所述燒結(jié)爐中加熱至溫度為700°C。
8.制備權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的納米塑料顆粒的方法，其特征在于包括如下步驟: (1)按照質(zhì)量百分比分別稱取14%?17%的納米碳酸鈣，2%?4%的硅烷偶聯(lián)劑，3%?5%的硬脂酸，0.01%?0.02%的碳酸鈉，余量為無(wú)水乙醇； (2)將碳酸鈉、納米碳酸鈣加入無(wú)水乙醇中，配制成一定濃度的納米碳酸鈣微堿性漿液，超聲振蕩15min?20min，之后將其加熱至80°C?100°C，加入硅烷偶聯(lián)劑并進(jìn)行機(jī)械攪拌,20min?25min后加入硬脂酸,50min?70min后停止攪拌； (3)過(guò)濾、洗滌3?5次，真空干燥，研磨、過(guò)篩制得改性納米碳酸鈣； (4)將超高分子量聚乙烯、經(jīng)表面修飾處理的納米碳酸鈣、脂肪酸聚氧乙烯酯增溶劑和液體石蠟分散劑緩慢加入到密煉機(jī)中進(jìn)行熔融混煉，混煉溫度150°C?200°C，轉(zhuǎn)速為70r/min?100r/min,時(shí)間為20min?40min ;混煉完成后,取料、造粒,制備出超高分子量聚乙烯/納米碳酸鈣復(fù)合材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的納米塑料顆粒的制備方法，其特征在于:在步驟(2)中，所述攬祥速率為250r/min?350r/min。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的納米塑料顆粒的制備方法，其特征在于:在步驟(4)中，所述密煉機(jī)的轉(zhuǎn)速為90r/min。
【文檔編號(hào)】B23K35/362GK104128716SQ201410378020
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】姚正軍, 張澤磊, 羅西希, 陳煜 , 楊紅勤, 吳小鳳, 林玉劃, 徐尚君 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)