本發(fā)明涉及儀器儀表技術(shù)及先進(jìn)材料制備領(lǐng)域，尤其涉及一種用于電磁流量計(jì)測(cè)量管道的復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、電磁流量計(jì)是一種根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律來(lái)測(cè)量導(dǎo)電液體體積流量的儀器，在工業(yè)生產(chǎn)、水利監(jiān)測(cè)、環(huán)保等眾多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，電磁流量計(jì)因其傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量管內(nèi)沒有可動(dòng)部件，也沒有任何阻礙流體流動(dòng)的節(jié)流部件，成為運(yùn)行能耗最低的流量?jī)x表之一。

2、隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，在生產(chǎn)過(guò)程，電磁流量計(jì)作為流量測(cè)量的重要儀表，得到廣泛使用，電磁流量計(jì)的測(cè)量原理是：當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。在電磁流量計(jì)中，導(dǎo)電液體(如含有離子的水溶液、酸溶液、堿溶液等)相當(dāng)于導(dǎo)體，測(cè)量管由不導(dǎo)磁的復(fù)合材料制成，當(dāng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)測(cè)量管時(shí)，導(dǎo)電液體在測(cè)量管中流動(dòng)就會(huì)切割磁力線，從而在與流動(dòng)方向垂直的電極上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e，其大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度b、測(cè)量管內(nèi)徑(即液體流速方向的長(zhǎng)度)d和液體的平均流速v成正比，公式為e＝kbdv，其中k為儀表常數(shù)。由于體積流量q與平均流速v成正比，通過(guò)測(cè)量感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e，就可以計(jì)算出導(dǎo)電液體的體積流量q。電磁流量計(jì)的測(cè)量原理決定了電磁流量計(jì)與被測(cè)流體接觸的只有管道襯里和電極。電磁流量計(jì)的管道襯里除了為流體流經(jīng)區(qū)域提供絕緣環(huán)境，同時(shí)必須滿足管道尺寸精度要求。由于流體的復(fù)雜性，如含有泥沙，顆粒等，實(shí)際使用中對(duì)襯里的耐磨性提出了新的挑戰(zhàn)。

3、因此，為提高現(xiàn)役電磁流量計(jì)與被測(cè)流體接觸的管道襯里耐磨性，保證在運(yùn)行過(guò)程中電磁流量計(jì)管道的尺寸穩(wěn)定性，開發(fā)一種用于電磁流量計(jì)測(cè)量管道的復(fù)合材料及其制備方法具有現(xiàn)實(shí)意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于此，本發(fā)明提供了一種用于電磁流量計(jì)測(cè)量管道的復(fù)合材料及其制備方法，旨在解決提高電磁流量計(jì)測(cè)量管道襯里的耐磨性和保證管道尺寸的穩(wěn)定性。

2、一個(gè)方面，本發(fā)明提供了用于電磁流量計(jì)測(cè)量管道的復(fù)合材料，所述用于電磁流量計(jì)測(cè)量管道的復(fù)合材料包括聚四氟乙烯和聚酰亞胺。

3、進(jìn)一步的，所述聚四氟乙烯和聚酰亞胺的質(zhì)量比為7:3—8:2。

4、優(yōu)選的，所述聚四氟乙烯選用四氟乙烯粉體，所述聚酰亞胺選用聚酰亞胺粉體。

5、優(yōu)選的，所述聚四氟乙烯和聚酰亞胺的質(zhì)量比為7:3。

6、另一方面，本發(fā)明還提供了一種用于電磁流量計(jì)測(cè)量管道的復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

7、將聚四氟乙烯和聚酰亞胺進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理后的聚四氟乙烯和聚酰亞胺；

8、將所述預(yù)處理后的聚四氟乙烯和聚酰亞胺混合，得到第一混合物；

9、將所述第一混合物進(jìn)行造粒，得到第二混合物；

10、將所述第二混合物進(jìn)行擠出注塑，得到用于電磁流量計(jì)測(cè)量管道的復(fù)合材料。

11、進(jìn)一步的，將聚四氟乙烯和聚酰亞胺進(jìn)行預(yù)處理時(shí)，所述預(yù)處理具體為烘干，所述烘干溫度為80-120℃，時(shí)間為5-10分鐘。

12、進(jìn)一步的，所述預(yù)處理后的聚四氟乙烯和聚酰亞胺混合的混合時(shí)間為5-10分鐘。

13、進(jìn)一步的，將所述第一混合物進(jìn)行造粒時(shí)，溫度為250-320℃，壓力為5-20mpa。

14、進(jìn)一步的，所述第二混合物進(jìn)行擠出注塑處理時(shí)，注塑溫度為350-380℃，擠出壓力為50-90mpa，保溫時(shí)間為3-5分鐘。

15、進(jìn)一步的，所述預(yù)處理后的聚四氟乙烯和聚酰亞胺混合在高速混合機(jī)中進(jìn)行，所述高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為200-500r/min。

16、進(jìn)一步的，還包括，對(duì)所述用于電磁流量計(jì)測(cè)量管道的復(fù)合材料進(jìn)行熱處理，所述熱處理的溫度為380-420℃，升溫速率為1-5℃/min。

17、進(jìn)一步的，所述熱處理在保護(hù)氣氛下進(jìn)行。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

19、1、本發(fā)明通過(guò)將聚四氟乙烯和聚酰亞胺共混，實(shí)現(xiàn)二者之間的充分均勻分散，獲得了具有穩(wěn)定相的混合物。將共混后的混合物進(jìn)行擠出注塑成型，可以獲得絕緣性能優(yōu)異，同時(shí)又具有良好耐磨性的復(fù)合材料。該復(fù)合材料用于電磁流量計(jì)測(cè)量管道，能抵抗各種化學(xué)介質(zhì)的腐蝕，確保在復(fù)雜化學(xué)環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，延長(zhǎng)管道使用壽命。

20、2、本申請(qǐng)采用的聚四氟乙烯和聚酰亞胺均具備優(yōu)秀的電絕緣性能，通過(guò)本申請(qǐng)方法制得的復(fù)合材料用于電磁流量計(jì)的內(nèi)襯里，可有效避免電磁流量計(jì)測(cè)量過(guò)程中因漏電等問題干擾測(cè)量結(jié)果，保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。

21、3、本發(fā)明將聚四氟乙烯和聚酰亞胺質(zhì)量比控制在7:3-8:2的范圍內(nèi)，使得復(fù)合材料在柔韌性、強(qiáng)度、耐溫性等方面達(dá)到較好平衡，滿足電磁流量計(jì)測(cè)量管道多方面性能要求，提升了復(fù)合材料的機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。

技術(shù)特征：

1.一種用于電磁流量計(jì)測(cè)量管道的復(fù)合材料，其特征在于，包括聚四氟乙烯和聚酰亞胺。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電磁流量計(jì)測(cè)量管道的復(fù)合材料，其特征在于，所述聚四氟乙烯和聚酰亞胺的質(zhì)量比為7:3—8:2。

3.一種權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的用于電磁流量計(jì)測(cè)量管道的復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于電磁流量計(jì)測(cè)量管道的復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，將聚四氟乙烯和聚酰亞胺進(jìn)行預(yù)處理時(shí)，所述預(yù)處理具體為烘干，所述烘干溫度為80-120℃，時(shí)間為5-10分鐘。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于電磁流量計(jì)測(cè)量管道的復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述預(yù)處理后的聚四氟乙烯和聚酰亞胺混合的混合時(shí)間為5-10分鐘。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于電磁流量計(jì)測(cè)量管道的復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，將所述第一混合物進(jìn)行造粒時(shí)，溫度為250-320℃，壓力為5-20mpa。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于電磁流量計(jì)測(cè)量管道的復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述第二混合物進(jìn)行擠出注塑處理時(shí)，注塑溫度為350-380℃，擠出壓力為50-90mpa，保溫時(shí)間為3-5分鐘。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于電磁流量計(jì)測(cè)量管道的復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述預(yù)處理后的聚四氟乙烯和聚酰亞胺混合在高速混合機(jī)中進(jìn)行，所述高速混合機(jī)的轉(zhuǎn)速為200-500r/min。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于電磁流量計(jì)測(cè)量管道的復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，還包括，對(duì)所述用于電磁流量計(jì)測(cè)量管道的復(fù)合材料進(jìn)行熱處理，所述熱處理的溫度為380-420℃，升溫速率為1-5℃/min。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種用于電磁流量計(jì)測(cè)量管道的復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述熱處理在保護(hù)氣氛下進(jìn)行。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及儀器儀表技術(shù)及先進(jìn)復(fù)合材料制備領(lǐng)域，尤其涉及一種用于電磁流量計(jì)測(cè)量管道的復(fù)合材料及其制備方法，一種用于電磁流量計(jì)測(cè)量管道的復(fù)合材料，包括聚四氟乙烯和聚酰亞胺。其制作方法為：將聚四氟乙烯和聚酰亞胺進(jìn)行預(yù)處理，得到預(yù)處理后的聚四氟乙烯和聚酰亞胺；將所述預(yù)處理后的聚四氟乙烯和聚酰亞胺混合，得到第一混合物；將所述第一混合物進(jìn)行造粒，得到第二混合物；將所述第二混合物進(jìn)行擠出注塑，得到用于電磁流量計(jì)測(cè)量管道的復(fù)合材料。本發(fā)明制備的復(fù)合材料提高了電磁流量計(jì)測(cè)量管道襯里的耐磨性和保證了管道尺寸的穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：賈志寧,郝彩哲
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河北石油職業(yè)技術(shù)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8