CN106075485A - 一种新型高温高压灭菌锅内胆材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型高温高压灭菌锅内胆材料,由下列重量份的原料制成:镍合金10‑25份、铝合金10‑13份、铬钢5‑10份、二氧化钛7‑12份、硼纤维3‑5份、碳化硅3‑7份、二氧化镁5‑7份、钼3‑7份、氧化锡8‑12份、五氧化二钒3‑6份、石墨烯6‑15份、硅藻土3‑9份、重稀土6‑14份、玻璃砂4‑11份、聚氧乙烯树脂5‑12份、海藻酸钠3‑11份、磷钨酸钾2‑7份、苯基三乙氧基硅烷6‑13份、抗氧化剂5‑10份、热稳定剂5‑10份。制备而成的新型高温高压灭菌锅内胆材料,其抗高温高压、不易变形且空气密闭、具有较强的耐腐蚀性同时,还公开了相应的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料技术领域,特别涉及一种新型高温高压灭菌锅内胆材料及其制备方法。
背景技术
高温高压灭菌锅是一种能产生高蒸汽压和高温、对物体进行灭菌的装置。高温高压灭菌锅是用比常压高的压力,把水的沸点升到100℃以上的高温,而进行液体或器具灭菌的一种高压容器。高温高压灭菌锅是医疗卫生事业、科研、农业单位对医疗器械、敷料、玻璃器皿、溶液培养基等进行消毒灭菌的理想设备。
高温高压灭菌锅的内胆材料需要特殊的研制,不仅需要耐住高压、高温、同时具有耐腐蚀性,来应对一些有腐蚀左右的液体,同时需要在高温高压环境中稳定、不易变形,又需要能保温、密闭。所以在上述要求的情况下,对于高温高压灭菌锅内胆材料的研究就显得尤为重要。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种新型高温高压灭菌锅内胆材料及其制备方法,通过采用特定原料进行组合,配合相应的生产工艺,得到了一种新型高温高压灭菌锅内胆材料,其抗高温高压、不易变形且空气密闭、具有较强的耐腐蚀性,能够满足行业的要求,具有较好的应用前景。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种新型高温高压灭菌锅内胆材料,由下列重量份的原料制成:镍合金10-25份、铝合金10-13份、铬钢5-10份、二氧化钛7-12份、硼纤维3-5份、碳化硅3-7份、二氧化镁5-7份、钼3-7份、氧化锡8-12份、五氧化二钒3-6份、石墨烯6-15份、硅藻土3-9份、重稀土6-14份、玻璃砂4-11份、聚氧乙烯树脂5-12份、海藻酸钠3-11份、磷钨酸钾2-7份、苯基三乙氧基硅烷6-13份、抗氧化剂5-10份、热稳定剂5-10份。
优选地,所述的抗氧化剂选自特丁基对苯二酚、二丁基羟基甲苯、丁基羟基茴香醚、邻苯二甲酸二丙烯酯中的一种或几种。
优选地,所述热稳定剂选自己二酸二辛酯、丙二醇甲醚醋酸酯、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡、双丙烯酸丁二酯中的一种或几种。
所述的新型高温高压灭菌锅内胆材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)按照重量份称取各原料;
(2)将镍合金、铝合金、铬钢、二氧化钛、硼纤维、碳化硅、二氧化镁、钼、氧化锡、五氧化二钒加入混合罐,以1000-2000转/分的速度搅拌3-5小时,送入高温炉预烧,预烧温度为500-600℃,预烧时间为2-3小时;
(3)再将经预烧处理后的混合物加到球磨机中,添加混合物重量20%的异丙醇,进行球磨处理,得粉末状混合物;
(4)将石墨烯、硅藻土、重稀土、玻璃砂、聚氧乙烯树脂、海藻酸钠、磷钨酸钾、苯基三乙氧基硅烷、抗氧化剂、热稳定剂加入超声震荡器中,在50kHz、500W的条件下分散均匀,得到混合料浆;
(5)将步骤(3)得到的粉末状混合物加到步骤(4)得到的混合料浆中,搅拌均匀后加入喷雾干燥塔,进口温度为500-600℃,出口温度为200-220℃,得到颗粒状物料,然后过80目筛;
(6)将过筛后的物料放入模具压制成型,将成型后的材料直接放入-30℃的低温箱中冷却20-30分钟;
(7)将低温冷却后的成型物料进行烧结,烧结完成后冷却至室温,得到成品。
优选地,步骤(7)中的烧结为真空烧结,真空度为1.5×10-1Pa,烧结温度为800-1000℃,烧结时间为2-3小时。
本发明与现有技术相比,其有益效果为:
(1)本发明的新型高温高压灭菌锅内胆材料以镍合金、铝合金、铬钢、二氧化钛、硼纤维、碳化硅、二氧化镁、钼、氧化锡、五氧化二钒为主要成分,通过加入石墨烯、硅藻土、重稀土、玻璃砂、聚氧乙烯树脂、海藻酸钠、磷钨酸钾、苯基三乙氧基硅烷、抗氧化剂、热稳定剂,辅以高温煅烧、搅拌球磨、超声分散、干燥过筛、压模冷却、烧结、加工成型等工艺,使得制备而成的新型高温高压灭菌锅内胆材料,其抗高温高压、不易变形且空气密闭、具有较强的耐腐蚀性,能够满足行业的要求,具有较好的应用前景。
(2)本发明的新型高温高压灭菌锅内胆材料原料廉价、工艺简单,适于大规模工业化运用,实用性强。
具体实施方式
下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
(1)称取镍合金10份、铝合金10份、铬钢5份、二氧化钛7份、硼纤维3份、碳化硅3份、二氧化镁5份、钼3份、氧化锡8份、五氧化二钒3份、石墨烯6份、硅藻土3份、重稀土6份、玻璃砂4份、聚氧乙烯树脂5份、海藻酸钠3份、磷钨酸钾2份、苯基三乙氧基硅烷6份、特丁基对苯二酚5份、己二酸二辛酯5份;
(2)将镍合金、铝合金、铬钢、二氧化钛、硼纤维、碳化硅、二氧化镁、钼、氧化锡、五氧化二钒加入混合罐,以1000转/分的速度搅拌3小时,送入高温炉预烧,预烧温度为500℃,预烧时间为2小时;
(3)再将经预烧处理后的混合物加到球磨机中,添加混合物重量20%的异丙醇,进行球磨处理,得粉末状混合物;
(4)将石墨烯、硅藻土、重稀土、玻璃砂、聚氧乙烯树脂、海藻酸钠、磷钨酸钾、苯基三乙氧基硅烷、特丁基对苯二酚、己二酸二辛酯加入超声震荡器中,在50kHz、500W的条件下分散均匀,得到混合料浆;
(5)将步骤(3)得到的粉末状混合物加到步骤(4)得到的混合料浆中,搅拌均匀后加入喷雾干燥塔,进口温度为500℃,出口温度为200℃,得到颗粒状物料,然后过80目筛;
(6)将过筛后的物料放入模具压制成型,将成型后的材料直接放入-30℃的低温箱中冷却20分钟;
(7)将低温冷却后的成型物料进行烧结,烧结完成后冷却至室温,得到成品,烧结为真空烧结,真空度为1.5×10-1Pa,烧结温度为800℃,烧结时间为2小时。
制得的新型高温高压灭菌锅内胆材料的性能测试结果如表1所示。
实施例2
(1)称取镍合金15份、铝合金11份、铬钢6份、二氧化钛9份、硼纤维4份、碳化硅5份、二氧化镁6份、钼4份、氧化锡9份、五氧化二钒4份、石墨烯10份、硅藻土6份、重稀土9份、玻璃砂7份、聚氧乙烯树脂8份、海藻酸钠6份、磷钨酸钾4份、苯基三乙氧基硅烷9份、二丁基羟基甲苯7份、丙二醇甲醚醋酸酯8份;
(2)将镍合金、铝合金、铬钢、二氧化钛、硼纤维、碳化硅、二氧化镁、钼、氧化锡、五氧化二钒加入混合罐,以1200转/分的速度搅拌3.5小时,送入高温炉预烧,预烧温度为520℃,预烧时间为2.4小时;
(3)再将经预烧处理后的混合物加到球磨机中,添加混合物重量20%的异丙醇,进行球磨处理,得粉末状混合物;
(4)将石墨烯、硅藻土、重稀土、玻璃砂、聚氧乙烯树脂、海藻酸钠、磷钨酸钾、苯基三乙氧基硅烷、二丁基羟基甲苯、丙二醇甲醚醋酸酯加入超声震荡器中,在50kHz、500W的条件下分散均匀,得到混合料浆;
(5)将步骤(3)得到的粉末状混合物加到步骤(4)得到的混合料浆中,搅拌均匀后加入喷雾干燥塔,进口温度为530℃,出口温度为205℃,得到颗粒状物料,然后过80目筛;
(6)将过筛后的物料放入模具压制成型,将成型后的材料直接放入-30℃的低温箱中冷却24分钟;
(7)将低温冷却后的成型物料进行烧结,烧结完成后冷却至室温,得到成品,烧结为真空烧结,真空度为1.5×10-1Pa,烧结温度为880℃,烧结时间为2.4小时。
制得的新型高温高压灭菌锅内胆材料的性能测试结果如表1所示。
实施例3
(1)称取镍合金20份、铝合金12份、铬钢9份、二氧化钛10份、硼纤维5份、碳化硅6份、二氧化镁6份、钼5份、氧化锡11份、五氧化二钒5份、石墨烯11份、硅藻土8份、重稀土12份、玻璃砂9份、聚氧乙烯树脂10份、海藻酸钠7份、磷钨酸钾5份、苯基三乙氧基硅烷12份、丁基羟基茴香醚9份、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡9份;
(2)将镍合金、铝合金、铬钢、二氧化钛、硼纤维、碳化硅、二氧化镁、钼、氧化锡、五氧化二钒加入混合罐,以1800转/分的速度搅拌4.5小时,送入高温炉预烧,预烧温度为575℃,预烧时间为2.8小时;
(3)再将经预烧处理后的混合物加到球磨机中,添加混合物重量20%的异丙醇,进行球磨处理,得粉末状混合物;
(4)将石墨烯、硅藻土、重稀土、玻璃砂、聚氧乙烯树脂、海藻酸钠、磷钨酸钾、苯基三乙氧基硅烷、丁基羟基茴香醚、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡加入超声震荡器中,在50kHz、500W的条件下分散均匀,得到混合料浆;
(5)将步骤(3)得到的粉末状混合物加到步骤(4)得到的混合料浆中,搅拌均匀后加入喷雾干燥塔,进口温度为575℃,出口温度为210℃,得到颗粒状物料,然后过80目筛;
(6)将过筛后的物料放入模具压制成型,将成型后的材料直接放入-30℃的低温箱中冷却28分钟;
(7)将低温冷却后的成型物料进行烧结,烧结完成后冷却至室温,得到成品,烧结为真空烧结,真空度为1.5×10-1Pa,烧结温度为920℃,烧结时间为2.8小时。
制得的新型高温高压灭菌锅内胆材料的性能测试结果如表1所示。
实施例4
(1)称取镍合金25份、铝合金13份、铬钢10份、二氧化钛12份、硼纤维5份、碳化硅7份、二氧化镁7份、钼7份、氧化锡12份、五氧化二钒6份、石墨烯15份、硅藻土9份、重稀土14份、玻璃砂11份、聚氧乙烯树脂12份、海藻酸钠11份、磷钨酸钾7份、苯基三乙氧基硅烷13份、邻苯二甲酸二丙烯酯10份、双丙烯酸丁二酯10份;
(2)将镍合金、铝合金、铬钢、二氧化钛、硼纤维、碳化硅、二氧化镁、钼、氧化锡、五氧化二钒加入混合罐,以2000转/分的速度搅拌5小时,送入高温炉预烧,预烧温度为600℃,预烧时间为3小时;
(3)再将经预烧处理后的混合物加到球磨机中,添加混合物重量20%的异丙醇,进行球磨处理,得粉末状混合物;
(4)将石墨烯、硅藻土、重稀土、玻璃砂、聚氧乙烯树脂、海藻酸钠、磷钨酸钾、苯基三乙氧基硅烷、邻苯二甲酸二丙烯酯、双丙烯酸丁二酯加入超声震荡器中,在50kHz、500W的条件下分散均匀,得到混合料浆;
(5)将步骤(3)得到的粉末状混合物加到步骤(4)得到的混合料浆中,搅拌均匀后加入喷雾干燥塔,进口温度为600℃,出口温度为220℃,得到颗粒状物料,然后过80目筛;
(6)将过筛后的物料放入模具压制成型,将成型后的材料直接放入-30℃的低温箱中冷却30分钟;
(7)将低温冷却后的成型物料进行烧结,烧结完成后冷却至室温,得到成品,烧结为真空烧结,真空度为1.5×10-1Pa,烧结温度为1000℃,烧结时间为3小时。
制得的新型高温高压灭菌锅内胆材料的性能测试结果如表1所示。
对比例1
(1)称取镍合金10份、二氧化钛7份、硼纤维3份、碳化硅3份、二氧化镁5份、钼3份、氧化锡8份、五氧化二钒3份、石墨烯6份、硅藻土3份、重稀土6份、聚氧乙烯树脂5份、海藻酸钠3份、磷钨酸钾2份、苯基三乙氧基硅烷6份、特丁基对苯二酚5份、己二酸二辛酯5份;
(2)将镍合金、二氧化钛、硼纤维、碳化硅、二氧化镁、钼、氧化锡、五氧化二钒加入混合罐,以1000转/分的速度搅拌3小时,送入高温炉预烧,预烧温度为500℃,预烧时间为2小时;
(3)再将经预烧处理后的混合物加到球磨机中,添加混合物重量20%的异丙醇,进行球磨处理,得粉末状混合物;
(4)将石墨烯、硅藻土、重稀土、聚氧乙烯树脂、海藻酸钠、磷钨酸钾、苯基三乙氧基硅烷、特丁基对苯二酚、己二酸二辛酯加入超声震荡器中,在50kHz、500W的条件下分散均匀,得到混合料浆;
(5)将步骤(3)得到的粉末状混合物加到步骤(4)得到的混合料浆中,搅拌均匀后加入喷雾干燥塔,进口温度为500℃,出口温度为200℃,得到颗粒状物料,然后过80目筛;
(6)将过筛后的物料放入模具压制成型,将成型后的材料直接放入-30℃的低温箱中冷却20分钟;
(7)将低温冷却后的成型物料进行烧结,烧结完成后冷却至室温,得到成品,烧结为真空烧结,真空度为1.5×10-1Pa,烧结温度为800℃,烧结时间为2小时。
制得的新型高温高压灭菌锅内胆材料的性能测试结果如表1所示。
对比例2
(1)称取镍合金25份、铝合金13份、铬钢10份、二氧化钛12份、硼纤维5份、氧化锡12份、五氧化二钒6份、石墨烯15份、硅藻土9份、重稀土14份、玻璃砂11份、聚氧乙烯树脂12份、海藻酸钠11份、苯基三乙氧基硅烷13份、邻苯二甲酸二丙烯酯10份、双丙烯酸丁二酯10份;
(2)将镍合金、铝合金、铬钢、二氧化钛、硼纤维、氧化锡、五氧化二钒加入混合罐,以2000转/分的速度搅拌5小时,送入高温炉预烧,预烧温度为600℃,预烧时间为3小时;
(3)再将经预烧处理后的混合物加到球磨机中,添加混合物重量20%的异丙醇,进行球磨处理,得粉末状混合物;
(4)将石墨烯、硅藻土、重稀土、玻璃砂、聚氧乙烯树脂、海藻酸钠、苯基三乙氧基硅烷、邻苯二甲酸二丙烯酯、双丙烯酸丁二酯加入超声震荡器中,在50kHz、500W的条件下分散均匀,得到混合料浆;
(5)将步骤(3)得到的粉末状混合物加到步骤(4)得到的混合料浆中,搅拌均匀后加入喷雾干燥塔,进口温度为600℃,出口温度为220℃,得到颗粒状物料,然后过80目筛;
(6)将过筛后的物料放入模具压制成型,将成型后的材料直接放入-30℃的低温箱中冷却30分钟;
(7)将低温冷却后的成型物料进行烧结,烧结完成后冷却至室温,得到成品,烧结为真空烧结,真空度为1.5×10-1Pa,烧结温度为1000℃,烧结时间为3小时。
制得的新型高温高压灭菌锅内胆材料的性能测试结果如表1所示。
将实施例1-4和对比例1-2的新型高温高压灭菌锅内胆材料分别进行抗拉强度、加热尺寸变化率、烟密闭等级、耐腐蚀性的测试。
表1
抗拉强度(MPa) | 加热尺寸变化率% | 烟密闭等级 | 耐腐蚀性(浓硫酸处理,腐蚀程度计算,%) | |
实施例1 | 750 | 0.084 | 合格 | 98.75 |
实施例2 | 775 | 0.125 | 合格 | 97.95 |
实施例3 | 780 | 0.075 | 合格 | 97.65 |
实施例4 | 790 | 0.155 | 合格 | 98.25 |
对比例1 | 275 | 12.065 | 不合格 | 71.35 |
对比例2 | 325 | 11.454 | 不合格 | 65.15 |
本发明的新型高温高压灭菌锅内胆材料以镍合金、铝合金、铬钢、二氧化钛、硼纤维、碳化硅、二氧化镁、钼、氧化锡、五氧化二钒为主要成分,通过加入石墨烯、硅藻土、重稀土、玻璃砂、聚氧乙烯树脂、海藻酸钠、磷钨酸钾、苯基三乙氧基硅烷、抗氧化剂、热稳定剂,辅以高温煅烧、搅拌球磨、超声分散、干燥过筛、压模冷却、烧结、加工成型等工艺,使得制备而成的新型高温高压灭菌锅内胆材料,其抗高温高压、不易变形且空气密闭、具有较强的耐腐蚀性,能够满足行业的要求,具有较好的应用前景。本发明的新型高温高压灭菌锅内胆材料原料廉价、工艺简单,适于大规模工业化运用,实用性强。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种新型高温高压灭菌锅内胆材料,其特征在于:由下列重量份的原料制成:镍合金10-25份、铝合金10-13份、铬钢5-10份、二氧化钛7-12份、硼纤维3-5份、碳化硅3-7份、二氧化镁5-7份、钼3-7份、氧化锡8-12份、五氧化二钒3-6份、石墨烯6-15份、硅藻土3-9份、重稀土6-14份、玻璃砂4-11份、聚氧乙烯树脂5-12份、海藻酸钠3-11份、磷钨酸钾2-7份、苯基三乙氧基硅烷6-13份、抗氧化剂5-10份、热稳定剂5-10份。
2.根据权利要求1所述的新型高温高压灭菌锅内胆材料,其特征在于:所述的抗氧化剂选自特丁基对苯二酚、二丁基羟基甲苯、丁基羟基茴香醚、邻苯二甲酸二丙烯酯中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的新型高温高压灭菌锅内胆材料,其特征在于:所述热稳定剂选自己二酸二辛酯、丙二醇甲醚醋酸酯、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡、双丙烯酸丁二酯中的一种或几种。
4.根据权利要求1-3任一所述的新型高温高压灭菌锅内胆材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)按照重量份称取各原料;
(2)将镍合金、铝合金、铬钢、二氧化钛、硼纤维、碳化硅、二氧化镁、钼、氧化锡、五氧化二钒加入混合罐,以1000-2000转/分的速度搅拌3-5小时,送入高温炉预烧,预烧温度为500-600℃,预烧时间为2-3小时;
(3)再将经预烧处理后的混合物加到球磨机中,添加混合物重量20%的异丙醇,进行球磨处理,得粉末状混合物;
(4)将石墨烯、硅藻土、重稀土、玻璃砂、聚氧乙烯树脂、海藻酸钠、磷钨酸钾、苯基三乙氧基硅烷、抗氧化剂、热稳定剂加入超声震荡器中,在50kHz、500W的条件下分散均匀,得到混合料浆;
(5)将步骤(3)得到的粉末状混合物加到步骤(4)得到的混合料浆中,搅拌均匀后加入喷雾干燥塔,进口温度为500-600℃,出口温度为200-220℃,得到颗粒状物料,然后过80目筛;
(6)将过筛后的物料放入模具压制成型,将成型后的材料直接放入-30℃的低温箱中冷却20-30分钟;
(7)将低温冷却后的成型物料进行烧结,烧结完成后冷却至室温,得到成品。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于步骤(7)中的烧结为真空烧结,真空度为1.5×10-1Pa,烧结温度为800-1000℃,烧结时间为2-3小时。
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