1.本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种高速深井泵叶轮复合材料及其制备方法。
技术背景
2.随着水泵制造行业的技术更新与进步，特别是井用深井泵的技术要求越来越高，传统的技术工艺与材料性能已无法满足高速深井泵的要求，传统深井泵电机转速一般在3000转/分钟左右，随着农业生产的高速发展的需求，井的深度逐渐增加，电机转速也逐渐增加，由传统速度3000转/分钟，提高到5000转/分钟、6000转/分钟，甚至更高转速，高速深井泵在工作时只要水中含有少量砂粒或其它固体颗粒，就会对井泵叶轮，泵壳进水节等配件产生剧烈磨损，致使井泵报废，数百米深的井泵安装和拆卸难度大、成本高，深井泵钻进数百米甚至更深的土层或岩石层中，砂子或岩石颗粒在所难免，传统的金属叶轮和普通工程塑料叶轮在耐磨耗方面已无法满足要求。
3.本发明的目的在于提供一种超耐磨、耐冲击、高强度的高分子复合材料，以克服现有技术中存在的不足。
技术实现要素：
4.（一）解决的技术问题本发明提供一种高速深井泵叶轮复合材料及其制备方法，解决现有材料易磨损、成本高、强度低等缺点。
5.（二）采用的技术方案本发明为实现上述目的，通过以下技术方案予以实现：一种高速深井泵复合材料，所述复合材料由以下重量百分比的原料制备而成：碳纤维5-30%、peek 40-70%、si3n4 6-15%、ptfe 1-5%、相容剂sma 1-3%、分散剂ebs 1-3%。
6.作为本方案的进一步优化，所述复合材料由以下重量百分比的原料制备而成：碳纤维5%、peek 40%、si3n4 6%、ptfe 1%、相容剂sma 1%、分散剂ebs 1%。
7.作为本方案的进一步优化，所述复合材料由以下重量百分比的原料制备而成：碳纤维17%、peek 55%、si3n4 12%、ptfe 3%、相容剂sma 2%、分散剂ebs 2%。
8.作为本方案的进一步优化，所述复合材料由以下重量百分比的原料制备而成：碳纤维30%、peek 70%、si3n4 15%、ptfe 15%、相容剂sma 3%、分散剂ebs 3%。
9.作为本方案的进一步优化，所述碳纤维树脂基材料应用偶联剂进行表面活化处理。
10.一种高速深井泵复合材料的制备方法包括以下步骤：步骤1：选用偶联剂kh550或kh560，用纯净水稀释，根据碳纤维重量百分比1-3%比例，将碳纤维浸泡10-40min并烘干备用，碳纤维占重量总分数比例的5-30%。
11.步骤2：选用相容剂sma根据重量百分比按1-3%比例加入树脂中，同时加入分散剂
ebs按重量百分比的1-3%比例加入树脂中，同时加入耐磨材料氮化硅按重量百分比的5-15%，同时加入耐磨辅助材料ptfe按重量百分比的1-5%，用搅拌机进行搅拌至均匀。
12.步骤3：选用双螺杆改性设备，将步骤1与2中的材料进行混炼加工，制取高速深井泵叶轮高分子复合材料。
13.（三）有益效果本发明提供一种高速深井泵叶轮复合材料及其制备方法，具有以下有益效果：本发明制备方法科学合理，通过本发明制备的材料具有高耐磨性、耐冲击、高强度、使用寿命长等优点。
具体实施方式
14.本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
15.本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
16.实施例1一种高速深井泵复合材料，所述复合材料由以下重量百分比的原料制备而成：所述复合材料由以下重量百分比的原料制备而成：碳纤维5%、peek 40%、si3n4 6%、ptfe 1%、相容剂sma 1%、分散剂ebs 1%。
17.实施例2一种高速深井泵复合材料，所述复合材料由以下重量百分比的原料制备而成：所述复合材料由以下重量百分比的原料制备而成：碳纤维17%、peek 55%、si3n4 12%、ptfe 3%、相容剂sma 2%、分散剂ebs 2%。
18.实施例3一种高速深井泵复合材料，所述复合材料由以下重量百分比的原料制备而成：所述复合材料由以下重量百分比的原料制备而成：碳纤维30%、peek 70%、si3n4 15%、ptfe 15%、相容剂sma 3%、分散剂ebs 3%。
19.所述碳纤维为复合材料的树脂基材料，选用kh550或kh560偶联剂，用纯净水稀释，偶联剂与水比例按（1-3）：100，将碳纤维浸入浸泡10-40min，取出烘干，烘干温度80-110℃。
20.优选地，所述peek纯树脂颗粒，韧性好、抗冲击性能佳。
21.优选地，所述si3n4，高耐磨粉体，800目-1200目。
22.优选地，所述ptfe高耐磨粉体，800目。
23.优选地，所述相容剂，sma。
24.优选地，所述分散剂，ebs。
25.优选地，所述peek树脂材料与si3n4、ptfe、sma、ebs应用搅拌机搅拌10-40min。
26.优选地，所述高分子材料应用双螺杆改性设备，碳纤维作为树脂基材料，peek作为树脂材料，其它辅助为填充材料，进行混炼加工，制取复合材料颗粒。
27.应用热塑性生产工艺，根据不同规格深井泵制造叶轮注塑模具，生产制造高速深井泵叶轮。
28.一种高速深井泵复合材料的制备方法包括以下步骤：步骤1：选用偶联剂kh550或kh560，用纯净水稀释，根据碳纤维重量百分比1-3%比例，将碳纤维浸泡10-40min并烘干备用，碳纤维占重量总分数比例的5-30%。
29.步骤2：选用相容剂sma根据重量百分比按1-3%比例加入树脂中，同时加入分散剂ebs按重量百分比的1-3%比例加入树脂中，同时加入耐磨材料氮化硅按重量百分比的5-15%，同时加入耐磨辅助材料ptfe按重量百分比的1-5%，用搅拌机进行搅拌至均匀。
30.步骤3：选用双螺杆改性设备，将步骤1与2中的材料进行混炼加工，制取高速深井泵叶轮高分子复合材料。
31.本发明的基本教导已加以说明，对具有本领域通常技能的人而言，许多延伸和变化将是显而易知者。由于说明书揭示的本发明可在未脱离本发明精神或大体特征的其它特定形式来实施，且这些特定形式的一些形式已经被指出，所以，说明书揭示的实施例应视为举例说明而非限制。本发明的范围是由所附的申请专利范围界定，而不是由上述说明所界定，对于落入申请专利范围的均等意义与范围的所有改变仍将包含在其范围之内。
技术特征：
1.一种高速深井泵复合材料，其特征在于，所述复合材料由以下重量百分比的原料制备而成：碳纤维5-30%、peek 40-70%、si3n
4 6-15%、ptfe 1-5%、相容剂sma 1-3%、分散剂ebs 1-3%。2.根据权利要求1所述的一种高速深井泵复合材料，其特征在于，所述复合材料由以下重量百分比的原料制备而成：碳纤维5%、peek 40%、si3n
4 6%、ptfe 1%、相容剂sma 1%、分散剂ebs 1%。3.根据权利要求1所述的一种高速深井泵复合材料，其特征在于，所述复合材料由以下重量百分比的原料制备而成：碳纤维17%、peek 55%、si3n
4 12%、ptfe 3%、相容剂sma 2%、分散剂ebs 2%。4.根据权利要求1所述的一种高速深井泵复合材料，其特征在于，所述复合材料由以下重量百分比的原料制备而成：碳纤维30%、peek 70%、si3n
4 15%、ptfe 15%、相容剂sma 3%、分散剂ebs 3%。5.根据权利要求1-4任一所述一种高速深井泵复合材料，其特征在于，所述碳纤维树脂基材料应用偶联剂进行表面活化处理。6.根据权利要求如1-5所述一种高速深井泵复合材料，其特征在于，所述复合材料的制备方法包括以下步骤：步骤1：选用偶联剂kh550或kh560，用纯净水稀释，根据碳纤维重量百分比1-3%比例，将碳纤维浸泡10-40min并烘干备用，碳纤维占重量总分数比例的5-30%；步骤2：选用相容剂sma根据重量百分比按1-3%比例加入树脂中，同时加入分散剂ebs按重量百分比的1-3%比例加入树脂中，同时加入耐磨材料氮化硅按重量百分比的5-15%，同时加入耐磨辅助材料ptfe按重量百分比的1-5%，用搅拌机进行搅拌至均匀；步骤3：选用双螺杆改性设备，将步骤1与2中的材料进行混炼加工，制取高速深井泵叶轮高分子复合材料。
技术总结
本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种高速深井泵叶轮复合材料及其制备方法，所述复合材料由以下重量百分比的原料制备而成：碳纤维5-30%、PEEK 40-70%、Si3N
技术研发人员：黄海兵
受保护的技术使用者：江苏斯莱特水泵股份有限公司
技术研发日：2022.11.19
技术公布日：2023/1/23