专利名称：纳米结构金属丝网－陶瓷复合内衬金属管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一般物料输送领域的层状产品，特别涉及上述领域金属丝网-陶瓷复合内衬金属管道。
本实用新型的技术解决方案是这样实现的它是由外套管(1)和复合内衬管(4)组成。复合内衬管(4)是由金属丝网(2)与陶瓷耐磨材料(3)复合而成的，复合内衬管(4)紧密贴附在外套管(1)内。外套管(1)可选用钢管，也可采用橡胶管或塑料管。
外套管(1)可以是直管、锥形管、弯管或三通管，复合内衬管(4)可以相应制作成直管、锥形管、弯管、三通管或偏心直管、偏心弯管、偏心三通管或制作成外壁直径相同内壁直径不同的异形管等。
复合内衬管(4)的金属丝网(1)可采用低碳钢、中碳钢、高碳钢金属丝制作，或低、中、高碳合金钢金属丝制作，锰钢、不锈钢、耐热钢亚稳材料金属丝制作。但最好选用上述材料纳米结构的金属丝制作。制作金属丝网(2)的金属丝的直径大小为0.01～1.0mm。
复合内衬管(4)所用的陶瓷耐磨材料(3)是由陶瓷颗粒、粘结胶和固化剂等混合配制的。
陶瓷耐磨材料(3)所用的陶瓷颗粒主要是刚玉(三氧化二铝)陶瓷颗粒、碳化硅陶瓷颗粒或氮化钛陶瓷颗粒等，或其它非金属或金属陶瓷耐磨颗粒，如碳化钛、碳化钨。
粘结胶可采用环氧树脂胶、尼龙树脂胶或聚氨酯胶中的任何一种。
固化剂可采用双氰氨、间苯二酚或2-乙基-4甲基咪唑中的任何一种。
在上述实用新型的复合内衬金属管中，纳米结构金属丝网(2)在复合管的内衬层中所占比例为55～90％。
该实用新型具有以下优点1.本实用新型所使用的纳米结构金属丝网既具有高强度、高硬度、高耐磨性，又有较高的韧性，是复合材料中很优良的硬质点；在磨损过程中既起到抗磨作用，而又在重负荷条件下不至于断裂。
2.采用含有三氧化二铝、碳化硅或氮化钛等陶瓷颗粒的耐磨材料，它不仅起到成型、粘结作用，同时具有高耐磨性、高抗水性、高减震性和一定的防腐特性。
3.采用纳米结构丝编织的纳米结构金属丝网和陶瓷耐磨涂料进行复合，工艺参数可控性强，成品率高，质量稳定，生产效率高可进行大批量、连续生产，劳动强度低。
4.纳米结构金属丝网和陶瓷耐磨涂料复合制作的复合管，其寿命高，耐磨性能为一般钢材的8～10倍，是稀土钢的4～6倍。
5.固化后的陶瓷耐磨涂料的强度和韧性确保了使用过程中不会发生断裂或被拉断现象，同时纳米结构金属丝以网状的形式进行复合，具有更高的吸收冲击能量的作用，因此使用安全性能高。
6.性能价格比高。纳米结构金属丝网在整个复合管中所占比例为20～30％，价格昂贵的陶瓷耐磨涂料的使用量只有整体复合管道的10～20％，而纳米结构金属丝的生产采用特殊工艺成本比较低，只比原始金属的成本提高20％左右，因此复合管道的总体成本较低。
7.本实用新型能够生产任何形状、任何大小规格的管类产品，应用面广；复合厚度也可根据工况要求进行调整，特别是能复合很薄的内衬，不仅可降低复合管的重量，也大大降低复合管的成本。
本实施例的陶瓷耐磨材料3主要是由刚玉陶瓷颗粒、环氧树脂胶和双氰氨混合制备的。
本实施例的加工制作过程如下1.编织高密度纳米结构金属丝网2；2.将制备好的陶瓷耐磨材料3均匀涂附在金属丝网2上，用碾压辊碾压，使得陶瓷颗粒嵌入金属丝网2的空隙中，加工成无缝钢直管1的复合板体；3.将内衬管的复合板体卷制放置在无缝钢管1内，形成均匀等壁厚内衬管4；利用金属丝网2的高弹性、高刚性使得纳米结构丝网紧密贴附在无缝钢直管1的内壁，制成内衬管4与无缝钢直管1复合为一体的复合金属直管。
本实施例的陶瓷耐磨材料3主要是由刚玉陶瓷颗粒(三氧化二铝)与尼龙树脂胶和间苯二酚混合制备的。本实施例的制作过程与实施例1基本相同。实施例3偏心复合的纳米结构金属丝网-陶瓷复合内衬橡胶(塑料)直管参见图4、图5和图2。本实施例是由橡胶(塑料)直管1和由高碳合金钢纳米结构的金属丝网2与陶瓷耐磨材料3复合而成的偏心内衬管4组成。纳米结构金属丝网2和陶瓷耐磨材料3复合为一体，作为橡胶(塑料)直管1的内衬管4。该内衬管4紧密贴附在橡胶(塑料)直管1内。本实施例纳米结构金属丝网2，是由直径为0.01mm高碳合金钢纳米结构的金属丝编制的。
本实施例的陶瓷耐磨材料3主要是由碳化硅陶瓷颗粒与聚氨酯胶和2-乙基-4甲基咪唑混合制备的。本实施例的制作过程与实施例1基本相同。
本实施例的陶瓷耐磨材料3主要是由碳化硅陶瓷颗粒与环氧树脂胶和双氰氨混合制备的。本实施例的制作过程与实施例1基本相同。
本实施例的陶瓷耐磨材料3主要是由碳化钨陶瓷颗粒与环氧树脂胶和间苯二酚混合制备的。本实施例的制作过程与实施例1基本相同。
偏心复合的纳米结构金属丝网-陶瓷复合内衬三通金属管参见图8和图2。本实施例是由无缝钢三通管1和由高碳合金钢纳米结构的金属丝网2与陶瓷耐磨材料3复合而成的偏心三通内衬管4组成。纳米结构金属丝网2和陶瓷耐磨材料3复合为一体，作为无缝钢三通管1的内衬管4。该内衬管4紧密贴附在无缝钢三通管1内。本实施例纳米结构金属丝网2，是由直径为0.05mm高碳合金钢纳米结构的金属丝编制的。
本实施例的陶瓷耐磨材料3主要是由碳化钛陶瓷颗粒与环氧树脂胶和双氰氨混合制备的。本实施例的制作过程与实施例1基本相同。
本实施例的陶瓷耐磨材料3主要是由氮化钛陶瓷颗粒与环氧树脂胶和双氰氨混合制备的。本实施例的制作过程与实施例1基本相同。
本实施例的陶瓷耐磨材料3主要是由三氧化二铝陶瓷颗粒与环氧树脂胶和2-乙基-4甲基咪唑混合制备的。本实施例的制作过程与实施例1基本相同。
权利要求1.一种纳米结构金属丝网-陶瓷复合内衬金属管，其特征在于它是由外套管(1)和复合内衬管(4)组成；复合内衬管(4)是由金属丝网(2)与陶瓷耐磨材料(3)复合而成的，复合内衬管(4)紧密贴附在外套管(1)内，外套管(1)可采用钢管制作。
2.根据权利要求1所述的复合内衬金属管，其特征在于外套管(1)还可采用橡胶管或塑料管制作。
3.根据权利要求1或2所述的复合内衬金属管，其特征在于外套管(1)可以是直管、锥形管、弯管或三通管，复合内衬管(4)可以相应制作成直管、锥形管、弯管、三通管或偏心直管、偏心弯管、偏心三通管或制作成外壁直径相同内壁直径不同的异形管。
4.根据权利要求1或2所述的复合内衬金属管，其特征在于复合内衬管(4)的金属丝网(2)可采用低碳钢、中碳钢、高碳钢金属丝制作；或低、中、高碳合金钢金属丝制作；或锰钢、不锈钢、耐热钢亚稳材料金属丝制作。
5.根据权利要求4所述的复合内衬金属管，其特征在于金属丝网(2)最好选用该金属材料的纳米结构的金属丝制作。
6.根据权利要求1或2所述的复合内衬金属管，其特征在于制作金属丝网(2)的金属丝的直径大小为0.01～1.0mm。
7.根据权利要求1或2所述的复合内衬金属管，其特征在于复合内衬管(4)所用的陶瓷耐磨材料(3)是由陶瓷颗粒、粘结胶、固化剂混合制成的。
8.根据权利要求7所述的复合内衬金属管，其特征在于陶瓷耐磨材料(3)所用的陶瓷颗粒主要是指刚玉陶瓷颗粒、碳化硅陶瓷颗粒或氮化钛陶瓷颗粒，或其它非金属或金属陶瓷耐磨颗粒，如碳化钛颗粒、碳化钨颗粒。
9.根据权利要求7所述的复合内衬金属管，其特征在于粘结胶可采用环氧树脂胶、尼龙树脂胶或聚氨酯胶。
10.根据权利要求7所述的复合内衬金属管，其特征在于固化剂可采用双氰氨、间苯二酚或2-乙基-4甲基咪唑。
专利摘要本实用新型公开了一种纳米结构金属丝网－陶瓷复合内衬金属管及其制备工艺。它是由外套管(1)和复合内衬管(4)组成。复合内衬管(4)是由金属丝网(2)与陶瓷耐磨材料(3)复合而成的，复合内衬管(4)紧密贴附在外套管(1)内。其优点是产品强度和硬度高，寿命长；耐磨性能和韧性好，耐磨性能为一般钢材的8～10倍，是稀土钢的4～6倍。产品成品率高，质量稳定，生产效率高。可生产任何形状、任何大小规格的管类产品，应用范围广，复合厚度可调整。
文档编号F16L9/00GK2568912SQ0226185
公开日2003年8月27日 申请日期2002年6月21日 优先权日2002年6月21日
发明者许云华 申请人:西安建筑科技大学