一种用于高速气流隔断摩擦热黏附自剥落复合材料的高锆氧复合聚体的工业制备方法与流程

本发明属于高速切割剥蚀熔融，涉及一种高锆氧复合聚体的工业制备方法，特别是一种用于高速气流隔断摩擦热黏附自剥落复合材料的高锆氧复合聚体的工业制备方法。

背景技术：

1、在工业高温气流切割领域，对于混合合金和无机材料的复合材料，尤其大型结构件，对其进行切割破碎再加工，需要一种超高速高温气流，对其进行切割剥蚀熔融，割炬还要深入到结构件深处，在进行切割的气流场中，熔融的高温浆体，有大部分顺着气流被吹走，同时快速推进的热气流会携带大量热，而还有一部分被反弹回到气流嘴上，随着不断切割，气流嘴会被堵住，这样，迫切需要一种气流嘴，反弹浆体达到一定积累后，气流压力不断增大，温度不断升高，气流嘴自动熔融，并随着气流飞走，这样气流嘴又变得通畅，实现了快速切割，如此反复，待气流嘴逐渐变短，大型构件实现了深层切割，这样大幅提高了切割效率。实现这种高温自剥落的的复合材料就需要高锆氧复合聚体黏附起来。

2、经研究对比，就较高速度和较高温度，同样适用于高速气流运行的高温摩擦热，当温度和气流速度达到其自剥落临界点，那么这块复合材料脱离主体，带着高温能量消逝，从而底层的复合材料来代替其隔热作用。同样该复材具备轻质致密性，具有极大的工业应用范围。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种用于高速气流隔断摩擦热黏附自剥落复合材料的高锆氧复合聚体的工业制备方法，该发明针对应用于高速高温气流的自剥落的黏附复合材料，研发了新工艺。

2、本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

3、一种用于高速气流隔断摩擦热黏附自剥落复合材料的高锆氧复合聚体的工业制备方法，其特征在于，在严谨恒温恒湿的车间，通过以下步骤实现：

4、(a)将工业纯硅球，工业纯铝球，混合工业纯水合硝酸镁，水合硝酸钡，水合硝酸铝，倒入反应釜内，在超声振荡的驱动下，同时开启四氟密封搅拌桨，提起夹套温度，生产出一种初步纳米复合聚体a；

5、(b)在喷淋雾化送新风工况下，将工业纯水合碳酸锆，水合硝酸镁，硝酸钡，工业纯水合硝酸锆，混合超纯水泵入搅拌釜，再泵入稀释的工业纯苹果酸，柠檬酸，工业纯醋酸，在超声振荡的驱动下，同时开启四氟密封搅拌桨，提起夹套温度，生产出一种初步纳米复合聚体b；

6、(c)将两种复合聚体按比例混合，在螺杆真空泵协助下，调整至合理浓度，得到稳定性高的纳米高锆氧复合聚体。

7、进一步的，生产工况要求严格，控制车间恒温恒湿，温度控制在15℃，湿度控制在75％，湿度补偿水分来自超纯水的加热补偿。

8、进一步的，车间通风系统为全新风模式，采用外置百万级超滤净化系统，换风频率为60次/小时。

9、进一步的，在步骤(a)中，称取工业纯硅球和铝球，水合盐必须在喷淋雾化的工况下进行，在称取适量比例的硅球和铝球，水合硝酸镁，水合硝酸铝，水合硝酸钡后，在将其混合时，必须加大喷淋雾化量，整体保持其混合物料处于表面半湿润状态。

10、进一步的，在步骤(a)中工业纯铝球：工业纯硅球：水合硝酸镁：水合硝酸钡：水合硝酸铝：超纯水的摩尔比＝5：1：0.03：0.03：2.4：250。

11、进一步的，在步骤(b)中，称取水合碳酸锆，水合硝酸钡，水合硝酸镁，水合硝酸锆，苹果酸，柠檬酸，工业纯醋酸均要在喷淋雾化的工况下进行，将以上物料混合时，要加大雾化量。

12、进一步的，在步骤(b)中，工业纯水合碳酸锆：水合硝酸锆：苹果酸：柠檬酸：水合碳酸钡：水合碳酸镁：工业纯醋酸：超纯水的摩尔比＝5：0.1：0.2：0.2：0.03：0.03：10：20。

13、进一步的，物料在反应釜内搅拌，必须添加超声振荡，开启运行频率保证所有颗粒呈四散状，搅拌桨必须采用四氟旋转密封。

14、进一步的，物料升温温度控制在66℃，2.2个小时。

15、进一步的，在步骤(c)中，所有物料反应完成后，离心，精密过滤，得到纳米高锆氧复合聚体，直径20-40纳米，长久至一年的存放期。

16、为了详细介绍本发明上述的技术方案，具体通过以下步骤展开描述：

17、(1)严格控制生产车间给温度湿度，才能选用的所有原材料发挥其性能，同时对车间操作人员的安全也是极大保证，部分原材料易燃易爆，易挥发。

18、(2)在倒料配料送料环节，均严格添加了喷淋雾化工况，同时根据物料的量可以变频调节雾化量。

19、(3)将工业纯铝球：工业纯硅球：水合硝酸镁：水合硝酸钡：水合硝酸铝：超纯水以摩尔比＝5：1：0.03：0.03：2.4：250混合配料，

20、(4)为保持较高纯度，车间的送风系统为全新风，风过滤采用百万级净化系统。

21、(5)物料在混合完后用超纯水引流到釜内，搅拌轴密封采用四氟乙烯和氟胶密封，摒弃原有的石墨盘根和励磁搅拌对物料的二次污染。

22、(6)搅拌釜内加装超声振荡系统，使物料混合更加均匀，反应更加彻底。

23、(7)反应釜夹套提温度按5℃/min速率上升，上升到90℃停止提温，搅拌2小时，物料澄清透明。

24、(8)将工业纯水合碳酸锆：水合碳酸钡，水合碳酸镁：水合硝酸锆：苹果酸：柠檬酸：工业纯醋酸：超纯水的摩尔比＝5：0.03：0.03：0.1：0.1：：0.1：10：20混合配料。

25、(9)物料在混合完后用纯水引流到釜内，搅拌轴密封采用四氟乙烯和氟胶密封，摒弃原有的石墨盘根和励磁搅拌对物料的二次污染。

26、(10)搅拌釜内加装超声振荡系统，使物料混合更加均匀，反应更加彻底。

27、(11)反应釜夹套提温度按5℃/min速率上升，上升到66℃停止提温，保温2.2个小时，物料澄清透明。

28、(12)将以上两种透明澄清物料离心，精密过滤后混合在一起，提温，在螺杆真空泵的负压控制下，调节物料粘度至20mpas，可以质保一年。

29、与现有技术相比，本用于高速气流隔断摩擦热黏附自剥落复合材料的高锆氧复合聚体的工业制备方法具有以下优点：

30、1、本发明为了制备应用于高速高温气流的自剥落的黏附复合材料，特研发了一套新的工艺流程，在较高速度和较高温度适用于高速气流运行的高温摩擦热的情况下，通过调节温度和气流速度达到其自剥落临界点，然后复合材料脱离主体，带着高温能量消逝，从而底层的复合材料来代替其隔热作用，因此制备出的复合材料具备轻质致密性，具有极大的工业应用范围。

31、2、本发明通过严格控制生产车间给温度湿度，发挥所有选用的原材料的最好性能，防止了部分原材料易燃易爆易挥发的危险性，同时对车间操作人员的安全进行了保证。

32、3、本发明中在倒料配料送料环节，均严格添加了喷淋雾化工况，同时根据物料的量可以变频调节雾化量。

33、4、本发明中为保持较高纯度，车间的送风系统为全新风，风过滤采用百万级净化系统。

34、5、本发明中物料在混合完后用超纯水引流到釜内，搅拌轴密封采用四氟乙烯和氟胶密封，摒弃原有的石墨盘根和励磁搅拌对物料的二次污染。

35、6、经过本发明制备的高锆氧复合聚体，其质保期可达一年。