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含铬毛毡浸制工艺研究

2015-02-18陈学虎李天枝

新技术新工艺 2015年9期
关键词:毛毡溶液

陈学虎,李天枝

(中航飞机起落架有限责任公司 燎原分公司,陕西 城固 723200)

含铬毛毡浸制工艺研究

陈学虎,李天枝

(中航飞机起落架有限责任公司 燎原分公司,陕西 城固 723200)

摘要:毡制零件用于机械系统减振、防尘和润滑密封,与其他密封材料互补。通过理论分析和工艺试验,研究了用一般工业细毛毡浸制铬盐毛毡所需化学试剂的组成和配比,介绍了碱液中和处理、铬盐溶液处理工艺过程及方法。经过反复试验,浸制出了符合OCT111108—1973技术标准的含铬盐毛毡,其加工操作安全可靠。通过检测分析可知,小批量生产的含铬毛毡性能稳定。

关键词:毛毡;溶液;铬盐;浸制

毡制零件用于机械系统减振、防尘和润滑密封,应用时可与其他密封材料起互补作用。为了防止毛毡与金属零件接触部位出现锈蚀,应降低其游离酸含量,进行化学中和处理和防霉变处理,增强其抗霉变稳定性,从而延长机构使用寿命。某型号系列新研飞机零件要求用符合OCT111108—1973技术标准的含铬盐毛毡制造,但目前国内尚无生产合格铬盐毛毡技术成熟的工艺,为满足型号飞机生产需要,本文在大量试验研究的基础上,总结出了一种用工业细毛毡浸制铬盐的工艺方法。

1工艺试验

1.1理论分析

铬盐毛毡和一般工业用细毛毡主要技术性能差异是铬盐毛毡含有1.5%~3%的氧化铬(按Cr2O3),游离酸(按H2SO4)≤0.03%,无碱性;而工业细毛毡游离酸含量≤0.30%,不含铬盐[1]。分析认为,构成毛毡的原料为天然羊毛,它和无机含铬化合物的结合能力很差,要使工业细毛毡酸含量降低,并能较好地吸附含铬化合物(如:重铬酸钾)而制得符合要求的铬盐毛毡,原料毛毡坯首先需经碱液中和处理,再用加有合适阳离子活化剂的铬盐溶液浸制。为此,应参照化学试剂在室温下的电离度、电离平衡常数和酸碱中和反应等参数,通过试验筛选确定合适的活化剂和化学试剂的组成、配比。

1.2浸制工艺

1.2.1原材料和化学试剂

原材料:工业细毛毡,其牌号为T112-32~44(FZ/T 25001—1992)。

化学试剂:1)重铬酸钾(分析纯)(GB 642—1977);2)1227活化剂(十二烷基二甲苄基季胺盐酸盐)(Q/YQRD19);3)氨水(分析纯),浓度为25%~28%(GB 631—1989);4)B级去离子水(HB 5472—1992)。

1.2.2中和处理

配制氨水碱液进行中和处理,操作程序如下:1)按预先确定的比例把氨水加入到B级去离子水处理槽中,搅拌均匀;2)把称量好的毛毡坯浸入到氨水溶液中,使之完全浸没,浸泡期间,将毛毡坯上下翻动1~2遍,2 h后将其从溶液中捞出,放到筛网上晾置0.5~1 h,滤去残存的碱液;3)放到流动的自来水中冲洗8~10 h,直到用无色酚酞指示剂检查清洗水和毛毡坯上无碱性显示;4)用B级去离子水把自来水清洗过的毛毡坯清洗1~2遍,室温下晾置1 h后,在60~70 ℃下烘干7~8 h,直至完全去湿、干燥。

检测游离酸含量和碱度,部分试验结果见表1。

表1 中和处理1 kg毛毡所用试剂数量和酸、碱含量测试结果

从表1可以看出,1 kg毛毡坯浸泡在由15~50 mL的氨水和30 L的B级去离子水配制的碱溶液中进行处理后,其游离酸含量可以降到<0.03%,且无碱性。

1.2.3铬盐溶液处理

对经过中和处理、酸含量不同的毛毡坯用不同配比的铬盐溶液进行补充浸制,操作程序如下:1)按确定的配比称量好各组分,把重铬酸钾加入盛有B级去离子水的浸制槽中,加热至50~60 ℃,搅拌使其完全溶解,同时把铬盐溶液的pH值调整到3~5(需要时,滴几滴0.01N的硫酸);2)加入1227活化剂,搅拌使其溶解均匀;3)将中和处理过的毛毡坯放入配好的铬盐溶液中,并使之完全浸没,把溶液温度升至50~70 ℃,并保持5 h,在浸泡期间,将毛毡坯上下翻动2~3遍,到时间后将毛毡坯从溶液中捞出,放到筛网上晾置0.5~1 h,滤去残存溶液;4)放到流动的自来水中冲洗10~15 min,再用B级去离子水清洗2~3遍,滤干后在60~70 ℃下烘干7~8 h,直至完全去湿、干燥,再进行铬盐含量检测。部分试验结果见表2。

表2 100 g浸制毛毡按Cr2O3计量的w(Cr)测试值

从表2可以看出,用重铬酸钾、1227活化剂和B级去离子水按合适比例配制的溶液浸制经过中和处理的工业细毛毡,可以制出含铬盐1.5%~3.0%的毛毡,且毛毡坯游离酸含量越高,越容易吸附铬盐;在其他组分配比一定的情况下,随着浸制溶液中铬盐浓度的增加,毛毡坯吸附的铬盐量也随着增大;但当铬盐浓度增加到一定值后,吸附的铬盐量趋于稳定,不再增加。

1.3工艺验证

按照上述工艺方法,通过在实验室小批量生产,浸制的含铬毛毡性能稳定,且加工操作安全可靠。

2结语

将工业用细毛毡先按照1 kg用由15~30 ml氨水和30 L的B级去离子水配成的碱溶液进行中和处理,再将中和处理过的毛毡按照1 kg用由重铬酸钾(70~140 g)、1227活化剂(10 mL)和B级去离子水(20 L)配成的溶液进行浸泡处理(浸制时,用0.01N的硫酸将溶液pH值调整到3~5),可制得符合OCT111108—1973技术标准的含铬毛毡,且浸制的含铬毛毡性能稳定。

参考文献

[1] 上海毛麻研究所. FZ/T 25001—1992 工业用毛毡[S]. 北京:中国标准出版社,1993.

责任编辑郑练

Process Research of Immersing Felt Including Chromium

CHEN Xuehu, LI Tianzhi

(AVIC Landing Gear Advanced Manufacturing Corp. Liaoyuan Division, Chenggu 723200, China)

Abstract:Felted part is used for damping, dust proof, lubrication and sealing of the mechanical system, and it acts with other sealing materials complementally. By theoretical analysis and process test, research composition and making-up of chemicals needed immersing felt including chromic salt with general industrial fine felt. Introduce processing and method of alkaline liquid neutralizing treatment, chromic salt solution treatment. By the repeated tests and detecting analysis, immerse felt including chromic salt which conforms to OCT111108—1973 technical standard, and performance of felt including lead in small batch is stable. The processing operation is safe and reliable.

Key words:felt, solution, chromic salt, immersion

收稿日期:2015-01-07

作者简介:陈学虎(1964-),男,高级工程师,主要从事航空产品用非金属材料性能检测和成型工艺等方面的研究。

中图分类号:G 633.8

文献标志码:A

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