远传水表壳体.pdf

本发明属于料加工技术领域，公开了一种远传水表壳体，其由如下原料制备而成：铁粉，铜粉，氧化铝，硅砂，碳化硅，氮化铝，酚醛树脂，聚碳酸酯，甲壳素，聚二甲基硅氧烷，硼酸，羟乙基纤维素，硅藻土，高岭土，玻璃纤维，石墨，二硫化钼。本发明壳体材料机械性能和耐腐蚀性能好，原料成本低廉，适合大规模生产。

1.  一种远传水表壳体，其特征在于，所述壳体由如下重量份的原料制备而成：
铁粉500-600份，铜粉90-100份，氧化铝70-80份，硅砂60-70份，碳化硅60-70份，氮化铝55-60份，酚醛树脂40-50份，聚碳酸酯30-40份，甲壳素26-28份，聚二甲基硅氧烷22-25份，硼酸18-20份，羟乙基纤维素16-18份，硅藻土12-15份，高岭土12-15份，玻璃纤维10-12份，石墨8-10份，二硫化钼3-5份；优选地，铁粉，铜粉，氧化铝，硅砂，碳化硅，氮化铝，石墨以及二硫化钼的粒径均在200-500μm之间；所述玻璃纤维的长度在50-100μm之间，直径在10-30μm之间。

2.  根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述壳体的制备方法包括如下步骤：
按照上述重量份称取各原料；
将硅藻土和高岭土依次添加到搅拌反应器中，然后添加2倍重量的1M盐酸，200转/min搅拌5min，离心去除上层液体，烘干，研磨至粒径为100-200目，得到混合物1；
将铁粉，铜粉，氧化铝，硅砂，碳化硅，氮化铝，石墨以及二硫化钼依次投入到搅拌机中，300转/min搅拌10min，得到混合物2；
将酚醛树脂，聚碳酸酯，甲壳素，聚二甲基硅氧烷，硼酸，羟乙基纤维素以及玻璃纤维依次投入到反应罐中，反应罐温度控制在60℃，搅拌时间为15min，搅拌速度为200转/min，搅拌均匀后静置30min，得到混合物3；
将混合物1、混合物2以及混合物3依次加入离心机中，500转/min离心搅拌6min，搅拌均匀后，添加至预热到100℃的反应容器中，然后按照20℃/min的升温速度升至700℃，随后搅拌10分钟，停止加热，倒入成型模具中，快速凝固形成壳体。

远传水表壳体
技术领域
本发明属于材料加工技术领域，涉及远传水表壳体。
背景技术
水表是测量水流量的仪表。大多是水的累计流量测量。一般分为容积式水表和速度式水表两类。前者的准确度较后者为高，但对水质要求高，水中含杂质时易被堵塞。记录自来水用水量的仪表，装在水管上，当用户放水时，表上指针或字轮转动指出通过的水量。远传水表是用途较为广泛的一种智能水表。
远传水表一般均包括壳体，罩子以及表玻璃等。壳体是水表的重要组成部分，其一般分为铸铁壳，铜壳以及铝合金壳等。铸铁壳：由于铸铁水表存在二次污染，因此，强制性水表安全规则要求在2010年淘汰灰铸材料的铁壳水表，对于大口径水表，将以球墨铸铁代替灰铸铁。水表内所有接触水的零部件应采用通常认为无毒、无污染、无生物活性的材料制造，并应能抗内外腐蚀。铜壳：在逐渐淘汰铸铁壳水表的呼声越来越高的时候，国际铜价尚处于低位，一些厂家选择使用黄铜代替铸铁制造水表外壳。随后的铜价上涨，造成铜壳水表价格过高，且在户外安装容易被盗窃，采用黄铜代替铸铁制造水表外壳的趋势没有形成气候。我国是一个铜资源缺乏的国家，并且铜的冶炼需要耗费大量的能源，与节能减排的政策不相符。黄铜是铜加铅的产物，其产生的铜绿，其毒性远远大于铸铁铁锈对人的危害，所以，使用黄铜，并不能解决二次污染问题。铝合金壳：铝合金采用压铸工艺，成型特点明显，产品外表美观。但是其存在工艺难度大，产生大量的废水污染物，一般企业很难处理。
如何制备一种性能较佳，原料成本低廉，制备方法简易可行的远传水表壳体是现有技术需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中远传水表壳体材料的诸多缺陷，经过大量试验和探索，改变现有的原料组成及制备方法，提供一种远传水表壳体及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案通过如下方式来实现的：
一种远传水表壳体，其由如下原料制备而成：
铁粉，铜粉，氧化铝，硅砂，碳化硅，氮化铝，酚醛树脂，聚碳酸酯，甲壳素，聚二甲基硅氧烷，硼酸，羟乙基纤维素，硅藻土，高岭土，玻璃纤维，石墨，二硫化钼。
优选地，其由如下重量份的原料制备而成：
铁粉500-600份，铜粉90-100份，氧化铝70-80份，硅砂60-70份，碳化硅60-70份，氮化铝55-60份，酚醛树脂40-50份，聚碳酸酯30-40份，甲壳素26-28份，聚二甲基硅氧烷22-25份，硼酸18-20份，羟乙基纤维素16-18份，硅藻土12-15份，高岭土12-15份，玻璃纤维10-12份，石墨8-10份，二硫化钼3-5份。
上述远传水表壳体的制备方法包括如下步骤：
按照上述重量份称取各原料；
将硅藻土和高岭土依次添加到搅拌反应器中，然后添加2倍重量的1M盐酸，200转/min搅拌5min，离心去除上层液体，烘干，研磨至粒径为100-200目，得到混合物1；
将铁粉，铜粉，氧化铝，硅砂，碳化硅，氮化铝，石墨以及二硫化钼依次投入到搅拌机中，300转/min搅拌10min，得到混合物2；
将酚醛树脂，聚碳酸酯，甲壳素，聚二甲基硅氧烷，硼酸，羟乙基纤维素以及玻璃纤维依次投入到反应罐中，反应罐温度控制在60℃，搅拌时间为15min，搅拌速度为200转/min，搅拌均匀后静置30min，得到混合物3；
将混合物1、混合物2以及混合物3依次加入离心机中，500转/min离心搅拌6min，搅拌均匀后，添加至预热到100℃的反应容器中，然后按照20℃/min的升温速度升至700℃，随后搅拌10分钟，停止加热，倒入成型模具中，快速凝固形成壳体。
优选地，铁粉，铜粉，氧化铝，硅砂，碳化硅，氮化铝，石墨以及二硫化钼的粒径均控制在200-500μm之间；
所述玻璃纤维的长度控制在50-100μm，直径控制在10-30μm。
本发明取得的有益效果主要包括：
本发明各原料组份之间具备较好的协同作用，能够达到较高的机械性能，并且具备优良的冷热稳定性、耐腐蚀以及防锈性能；本发明通过对硅藻土和高岭土进行改性，提高了分散效果，并且对基体材料填充增强，提高了冷热稳定性和耐腐蚀性能；本发明通过添加玻璃纤维，使得产品内部组织结构的纵横均匀度，原料粉末分散均匀，并且大大提高了耐磨性和抗腐蚀性能；本发明通过添加适量二硫化钼，起到了润滑以及抗氧化的效果；本发明各原料成本低廉，低于市场常用的水表壳体的成本，有利于降低企业原料成本，促进工业化生产。
具体实施方式
以下将采用具体实施例对本发明做出进一步的解释，但是其并不作为对本发明创新精神的限制。
实施例1
一种远传水表壳体，其由如下重量份的原料制备而成：
铁粉500份，铜粉90份，氧化铝70份，硅砂60份，碳化硅60份，氮化铝55份，酚醛树脂40份，聚碳酸酯30份，甲壳素26份，聚二甲基硅氧烷22份，硼酸18份，羟乙基纤维素16份，硅藻土12份，高岭土12份，玻璃纤维10份，石墨8份，二硫化钼3份。
上述远传水表壳体的制备方法包括如下步骤：
按照上述重量份称取各原料；
将硅藻土和高岭土依次添加到搅拌反应器中，然后添加2倍重量的1M盐酸，200转/min搅拌5min，离心去除上层液体，烘干，研磨至粒径为100-200目，得到混合物1；
将铁粉，铜粉，氧化铝，硅砂，碳化硅，氮化铝，石墨以及二硫化钼依次投入到搅拌机中，300转/min搅拌10min，得到混合物2；
将酚醛树脂，聚碳酸酯，甲壳素，聚二甲基硅氧烷，硼酸，羟乙基纤维素以及玻璃纤维依次投入到反应罐中，反应罐温度控制在60℃，搅拌时间为15min，搅拌速度为200转/min，搅拌均匀后静置30min，得到混合物3；
将混合物1、混合物2以及混合物3依次加入离心机中，500转/min离心搅拌6min，搅拌均匀后，添加至预热到100℃的反应容器中，然后按照20℃/min的升温速度升至700℃，随后搅拌10分钟，停止加热，倒入成型模具中，快速凝固形成壳体。
上述铁粉，铜粉，氧化铝，硅砂，碳化硅，氮化铝，石墨以及二硫化钼的粒径均控制在200μm；上述玻璃纤维的长度控制在50μm，直径控制在10μm。
实施例2
一种远传水表壳体，其由如下重量份的原料制备而成：
铁粉600份，铜粉100份，氧化铝80份，硅砂70份，碳化硅70份，氮化铝60份，酚醛树脂50份，聚碳酸酯40份，甲壳素28份，聚二甲基硅氧烷25份，硼酸20份，羟乙基纤维素18份，硅藻土15份，高岭土15份，玻璃纤维12份，石墨10份，二硫化钼5份。
上述远传水表壳体的制备方法包括如下步骤：
按照上述重量份称取各原料；
将硅藻土和高岭土依次添加到搅拌反应器中，然后添加2倍重量的1M盐酸，200转/min搅拌5min，离心去除上层液体，烘干，研磨至粒径为100-200目，得到混合物1；
将铁粉，铜粉，氧化铝，硅砂，碳化硅，氮化铝，石墨以及二硫化钼依次投入到搅拌机中，300转/min搅拌10min，得到混合物2；
将酚醛树脂，聚碳酸酯，甲壳素，聚二甲基硅氧烷，硼酸，羟乙基纤维素以及玻璃纤维依次投入到反应罐中，反应罐温度控制在60℃，搅拌时间为15min，搅拌速度为200转/min，搅拌均匀后静置30min，得到混合物3；
将混合物1、混合物2以及混合物3依次加入离心机中，500转/min离心搅拌6min，搅拌均匀后，添加至预热到100℃的反应容器中，然后按照20℃/min的升温速度升至700℃，随后搅拌10分钟，停止加热，倒入成型模具中，快速凝固形成壳体。
上述铁粉，铜粉，氧化铝，硅砂，碳化硅，氮化铝，石墨以及二硫化钼的粒径均控制在500μm；上述玻璃纤维的长度控制在100μm，直径控制在30μm。
实施例3
本发明制备的远传水表壳体材料的性能测试：
针对本发明实施例1和2制备的壳体进行性能测试；其中弯曲强度按ASTM D790测试；拉伸强度根据ASTM D638测试；缺口冲击强度按ASTM D256测试。所得材料的测试结果见表1：
表1