本發(fā)明屬于鑄造
技術(shù)領(lǐng)域:
,具體涉及一種醇基鑄造涂料。
背景技術(shù):
:鑄造涂料是指涂覆在型腔或砂芯表面,以改變其耐火度,化學(xué)穩(wěn)定性,抗粘砂性等性能的鑄造輔助材料。鑄造用涂料多使用高耐火度的粉料來提高型腔或砂輪的耐火性能,但是,因?yàn)槟突鸲雀?,澆注時(shí)涂層易形不成低熔點(diǎn)相,而整個(gè)澆注過程涂料還是以原始的粉料狀態(tài)存在,從而使得鐵水滲透到涂料淺表層中,導(dǎo)致了鑄件的粘粉。粘粉極難清理,只能通過打磨的方式除去,這樣會(huì)給后期清理帶來非常大的工作量,而鑄件內(nèi)腔部位更是無法清理干凈,從而導(dǎo)致鑄件報(bào)廢。目前,單一粉料能起到剝離效果的只有鋯英粉和石墨。石墨涂料在澆注時(shí)能析出光亮碳,從而在涂料表面形成一層保護(hù)膜,有效防止由金屬滲透產(chǎn)生的粘砂缺陷,可以產(chǎn)生一定的剝離效果。但是,石墨嚴(yán)重污染工作環(huán)境,危害工人身體健康;石墨粉在高溫鐵液作用下還會(huì)氧化,使涂層強(qiáng)度和抗鐵液沖刷能力降低,導(dǎo)致厚大型鑄鐵件的抗粘砂效果不良;石墨粉涂料與呋喃樹脂砂的顏色相近,容易引起漏涂;另外,清理后的鑄件,內(nèi)腔表面附著一層光滑的黑色粉末,很難去除,導(dǎo)致后期噴漆困難。鋯英粉中硅酸鋯在澆注時(shí)開始分解成單料zro2和非晶質(zhì)sio2,后者會(huì)與feo及堿性物質(zhì)作用產(chǎn)生低熔點(diǎn)化合物,有利于防止鑄件粘砂。但是,鋯英粉涂料價(jià)格昂貴,無法滿足中小型鑄造廠的低成本要求。對(duì)此申請(qǐng)?zhí)枮椋?01410855011.8公開了一種環(huán)保型醇基陶瓷鑄造涂料,其利用高鋁粉、硅粉、葉蠟石粉、助溶劑、懸浮劑、粘結(jié)劑、表面活性劑、溶劑成分共同配合使用,有效解決了原鑄造涂料耐溫性差、剝離效果不佳、成品率低等問題,具有不錯(cuò)的使用效果。但在實(shí)際中使用發(fā)現(xiàn),其仍存在著一些使用的缺陷,如此涂料對(duì)于鑄件表面精度的提升不佳,在鑄造過程中,鑄件會(huì)因熱脹的作用對(duì)型砂模具進(jìn)行沖擊,型砂自身具有一定的退讓性來保證鑄件澆鑄的膨脹,而上述涂料雖然剝離效果好,但各處膜層間的連接性不佳,導(dǎo)致涂層的收縮變化不均勻,從而會(huì)導(dǎo)致對(duì)于澆鑄件的退讓程度不一樣,進(jìn)而影響了鑄件的表面精度,同時(shí)涂層間易存在開裂縫隙,仍會(huì)存在型砂表面沙粒滲入粘附在鑄造件表面的現(xiàn)象發(fā)生,又影響了鑄造件的品質(zhì)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的問題,提供了一種醇基鑄造涂料。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種醇基鑄造涂料,由如下重量份的物質(zhì)制成:180~200份高鋁粉、80~100份硅粉、160~180份葉蠟石粉、40~50份改性多晶莫來石纖維、35~45份助溶劑、20~30份懸浮劑、10~15份粘結(jié)劑、2~4份表面活性劑、280~320份溶劑。優(yōu)選的,由如下重量份的物質(zhì)制成:190份高鋁粉、90份硅粉、170份葉蠟石粉、45份改性多晶莫來石纖維、40份助溶劑、25份懸浮劑、13份粘結(jié)劑、3份表面活性劑、300份溶劑。進(jìn)一步的,所述高鋁粉中al2o3的質(zhì)量百分比含量為85~88%,顆粒大小為350~400目。進(jìn)一步的,所述硅粉中sio2的質(zhì)量百分比含量為99~99.5%,顆粒大小為350~400目。進(jìn)一步的,所述葉臘石粉中al2o3質(zhì)量百分比含量為24~28%,顆粒大小為200~250目。進(jìn)一步的,所述粘結(jié)劑由硅酸乙酯和松香按照重量比2:1混合而成。進(jìn)一步的,所述助溶劑為鉀長(zhǎng)石粉,所述懸浮劑為硅酸鎂鋁,所述表面活性劑為土溫80,所述溶劑為乙醇。進(jìn)一步的,所述改性多晶莫來石纖維的制備方法包括如下步驟:(1)將多晶莫來石纖維放入到密閉罐內(nèi),加熱保持密閉罐內(nèi)的溫度為300~330℃,加壓保持密閉罐內(nèi)的壓力為3~4mpa,保溫保壓處理15~20min后,快速將密閉罐內(nèi)的溫度和壓力卸至常溫常壓,然后將多晶莫來石纖維取出備用;(2)將步驟(1)處理后的多晶莫來石纖維投入到改性液中,浸泡處理1~1.5h后濾出備用,期間不斷施加超聲波進(jìn)行處理,并控制改性液的溫度始終保持為60~65℃,所述的改性液中各成分及其對(duì)應(yīng)重量份為:20~25份鈦酸鋁、5~8份微晶石蠟、10~15份硅烷偶聯(lián)劑、6~10份丙基酸甲酯、3~6份硬脂酸鋁、4~8份植酸、3~5份磷酸、0.5~1.5份硝酸稀土鹽、260~280份水;(3)將步驟(2)處理后的多晶莫來石纖維放入到干燥箱內(nèi),控制干燥的溫度為80~85℃,干燥至恒重后即得改性多晶莫來石纖維。進(jìn)一步的,步驟(1)中所述的快速將密閉罐內(nèi)的溫度和壓力卸至常溫常壓操作于25s內(nèi)完成。進(jìn)一步的,步驟(2)中所述的超聲波處理的頻率為55~60khz。本發(fā)明對(duì)高鋁粉、硅粉、葉蠟石粉等成分的使用配比比例進(jìn)行了調(diào)整,優(yōu)化了涂料整體的使用特性,同時(shí)又添加了改性多晶莫來石纖維成分,多晶莫來石纖維自身具有良好的耐溫、耐熱沖擊特性,添加于涂料中有效的提升了涂層的耐高溫性能,避免了涂層受澆鑄液的熱沖擊破壞,為了進(jìn)一步提升其填充使用特性,又對(duì)其進(jìn)行了改性處理,具體是先對(duì)多晶莫來石纖維進(jìn)行高溫高壓處理,然后再快速的卸至常溫常壓,有效松散了多晶莫來石纖維的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu),利于后續(xù)的改性處理操作,同時(shí)多晶莫來石纖維在此快速的卸溫卸壓過程中,其外形結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,由柱型形變?yōu)槁菪砝@型,此結(jié)構(gòu)的多晶莫來石纖維填充于涂料中,有利于增強(qiáng)鑄造型砂模具內(nèi)表面的退讓穩(wěn)定性,一方面其起到了彈簧似的緩沖、穩(wěn)定作用,避免了鑄件表面金屬晶粒擴(kuò)張過快、不均勻的問題,另一方面其起到了交聯(lián)連接的作用,提升了涂料涂層各部位間的相互連接強(qiáng)度,提升了涂料涂層各處對(duì)于澆鑄件退讓尺度的均勻性,同時(shí)從而有效提升了鑄件的表面質(zhì)量,接著將多晶莫來石纖維放入到改性液進(jìn)行處理,所配制的改性液中含有鈦酸鋁等成分,溶液呈酸性,通過前序步驟的處理多晶莫來石纖維的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)得到有效松散,在改性液多種酸的作用下其表面進(jìn)一步刻蝕,粗糙度適度提升,在硅烷偶聯(lián)劑、丙基酸甲酯等的作用下,鈦酸鋁顆粒有效的接枝固定于多晶莫來石纖維的表面,鈦酸鋁自身也具有很高的耐高溫性能,同時(shí)還具有良好的孔隙結(jié)構(gòu),接枝改性后的多晶莫來石纖維的表面粗糙度提升,具有大量的由鈦酸鋁組成的凸起結(jié)構(gòu),進(jìn)一步提升了對(duì)涂料各成分間的吸附固定連接效果,提升了涂料涂層的各處穩(wěn)定性,同時(shí)又能保證熱氣、熱量的有效散發(fā),改善了鑄造件的品質(zhì)。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明對(duì)醇基鑄造涂料的成分進(jìn)行了特殊的改進(jìn)復(fù)配處理,有效提升了其耐溫、耐熱沖擊特性,以及整體的使用穩(wěn)定性,從而很好的改善了鑄造件的表面精度等品質(zhì),具有很好的推廣使用價(jià)值。具體實(shí)施方式實(shí)施例1一種醇基鑄造涂料,由如下重量份的物質(zhì)制成:180份高鋁粉、80份硅粉、160份葉蠟石粉、40份改性多晶莫來石纖維、35份助溶劑、20份懸浮劑、10份粘結(jié)劑、2份表面活性劑、280份溶劑。進(jìn)一步的,所述高鋁粉中al2o3的質(zhì)量百分比含量為85~86%,顆粒大小為350目。進(jìn)一步的,所述硅粉中sio2的質(zhì)量百分比含量為99~99.2%,顆粒大小為350目。進(jìn)一步的,所述葉臘石粉中al2o3質(zhì)量百分比含量為24~25%,顆粒大小為200目。進(jìn)一步的,所述粘結(jié)劑由硅酸乙酯和松香按照重量比2:1混合而成。進(jìn)一步的,所述助溶劑為鉀長(zhǎng)石粉,所述懸浮劑為硅酸鎂鋁,所述表面活性劑為土溫80,所述溶劑為乙醇。進(jìn)一步的,所述改性多晶莫來石纖維的制備方法包括如下步驟:(1)將多晶莫來石纖維放入到密閉罐內(nèi),加熱保持密閉罐內(nèi)的溫度為300℃,加壓保持密閉罐內(nèi)的壓力為3mpa,保溫保壓處理15min后,快速將密閉罐內(nèi)的溫度和壓力卸至常溫常壓,然后將多晶莫來石纖維取出備用;(2)將步驟(1)處理后的多晶莫來石纖維投入到改性液中,浸泡處理1h后濾出備用,期間不斷施加超聲波進(jìn)行處理,并控制改性液的溫度始終保持為60℃,所述的改性液中各成分及其對(duì)應(yīng)重量份為:20份鈦酸鋁、5份微晶石蠟、10份硅烷偶聯(lián)劑、6份丙基酸甲酯、3份硬脂酸鋁、4份植酸、3份磷酸、0.5份硝酸稀土鹽、260份水;(3)將步驟(2)處理后的多晶莫來石纖維放入到干燥箱內(nèi),控制干燥的溫度為80℃,干燥至恒重后即得改性多晶莫來石纖維。進(jìn)一步的,步驟(1)中所述的快速將密閉罐內(nèi)的溫度和壓力卸至常溫常壓操作于25s內(nèi)完成。進(jìn)一步的,步驟(2)中所述的超聲波處理的頻率為55khz。實(shí)施例2一種醇基鑄造涂料,由如下重量份的物質(zhì)制成:190份高鋁粉、90份硅粉、170份葉蠟石粉、45份改性多晶莫來石纖維、40份助溶劑、25份懸浮劑、13份粘結(jié)劑、3份表面活性劑、300份溶劑。進(jìn)一步的,所述高鋁粉中al2o3的質(zhì)量百分比含量為86~87%,顆粒大小為380目。進(jìn)一步的,所述硅粉中sio2的質(zhì)量百分比含量為99.2~99.4%,顆粒大小為360目。進(jìn)一步的,所述葉臘石粉中al2o3質(zhì)量百分比含量為26~27%,顆粒大小為230目。進(jìn)一步的,所述粘結(jié)劑由硅酸乙酯和松香按照重量比2:1混合而成。進(jìn)一步的,所述助溶劑為鉀長(zhǎng)石粉,所述懸浮劑為硅酸鎂鋁,所述表面活性劑為土溫80,所述溶劑為乙醇。進(jìn)一步的,所述改性多晶莫來石纖維的制備方法包括如下步驟:(1)將多晶莫來石纖維放入到密閉罐內(nèi),加熱保持密閉罐內(nèi)的溫度為320℃,加壓保持密閉罐內(nèi)的壓力為3.5mpa,保溫保壓處理18min后,快速將密閉罐內(nèi)的溫度和壓力卸至常溫常壓,然后將多晶莫來石纖維取出備用;(2)將步驟(1)處理后的多晶莫來石纖維投入到改性液中,浸泡處理1.2h后濾出備用,期間不斷施加超聲波進(jìn)行處理,并控制改性液的溫度始終保持為63℃,所述的改性液中各成分及其對(duì)應(yīng)重量份為:23份鈦酸鋁、7份微晶石蠟、12份硅烷偶聯(lián)劑、8份丙基酸甲酯、5份硬脂酸鋁、6份植酸、4份磷酸、1份硝酸稀土鹽、270份水;(3)將步驟(2)處理后的多晶莫來石纖維放入到干燥箱內(nèi),控制干燥的溫度為83℃,干燥至恒重后即得改性多晶莫來石纖維。進(jìn)一步的,步驟(1)中所述的快速將密閉罐內(nèi)的溫度和壓力卸至常溫常壓操作于20s內(nèi)完成。進(jìn)一步的,步驟(2)中所述的超聲波處理的頻率為58khz。實(shí)施例3一種醇基鑄造涂料,由如下重量份的物質(zhì)制成:200份高鋁粉、100份硅粉、180份葉蠟石粉、50份改性多晶莫來石纖維、45份助溶劑、30份懸浮劑、15份粘結(jié)劑、4份表面活性劑、320份溶劑。進(jìn)一步的,所述高鋁粉中al2o3的質(zhì)量百分比含量為87~88%,顆粒大小為400目。進(jìn)一步的,所述硅粉中sio2的質(zhì)量百分比含量為99.4~99.5%,顆粒大小為400目。進(jìn)一步的,所述葉臘石粉中al2o3質(zhì)量百分比含量為27~28%,顆粒大小為250目。進(jìn)一步的,所述粘結(jié)劑由硅酸乙酯和松香按照重量比2:1混合而成。進(jìn)一步的,所述助溶劑為鉀長(zhǎng)石粉,所述懸浮劑為硅酸鎂鋁,所述表面活性劑為土溫80,所述溶劑為乙醇。進(jìn)一步的,所述改性多晶莫來石纖維的制備方法包括如下步驟:(1)將多晶莫來石纖維放入到密閉罐內(nèi),加熱保持密閉罐內(nèi)的溫度為330℃,加壓保持密閉罐內(nèi)的壓力為4mpa,保溫保壓處理20min后,快速將密閉罐內(nèi)的溫度和壓力卸至常溫常壓,然后將多晶莫來石纖維取出備用;(2)將步驟(1)處理后的多晶莫來石纖維投入到改性液中,浸泡處理1.5h后濾出備用,期間不斷施加超聲波進(jìn)行處理,并控制改性液的溫度始終保持為65℃,所述的改性液中各成分及其對(duì)應(yīng)重量份為:25份鈦酸鋁、8份微晶石蠟、15份硅烷偶聯(lián)劑、10份丙基酸甲酯、6份硬脂酸鋁、8份植酸、5份磷酸、1.5份硝酸稀土鹽、280份水;(3)將步驟(2)處理后的多晶莫來石纖維放入到干燥箱內(nèi),控制干燥的溫度為85℃,干燥至恒重后即得改性多晶莫來石纖維。進(jìn)一步的,步驟(1)中所述的快速將密閉罐內(nèi)的溫度和壓力卸至常溫常壓操作于18s內(nèi)完成。進(jìn)一步的,步驟(2)中所述的超聲波處理的頻率為60khz。對(duì)比實(shí)施例1本對(duì)比實(shí)施例1與實(shí)施例2相比,在改性多晶莫來石纖維的制備過程中,省去步驟(1)的處理操作,除此外的方法步驟均相同。對(duì)比實(shí)施例2本對(duì)比實(shí)施例2與實(shí)施例2相比,在改性多晶莫來石纖維的制備過程中,省去步驟(2)的處理操作,除此外的方法步驟均相同。對(duì)比實(shí)施例3本對(duì)比實(shí)施例3與實(shí)施例2相比,用等質(zhì)量份的市售多晶莫來石纖維取代改性多晶莫來石纖維,除此外的方法步驟均相同。對(duì)比實(shí)施例4本對(duì)比實(shí)施例4與實(shí)施例2相比,省去改性多晶莫來石纖維成分的添加,除此外的方法步驟均相同。對(duì)照組申請(qǐng)?zhí)枮椋?01410855011.8公開了一種環(huán)保型醇基陶瓷鑄造涂料。為了對(duì)比本發(fā)明效果,選用同一批次制成的規(guī)格相同的重錘片型砂模具作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,分別用上述實(shí)施例2、對(duì)比實(shí)施例1、對(duì)比實(shí)施例2、對(duì)比實(shí)施例3、對(duì)比實(shí)施例4、對(duì)照組所制得的涂料對(duì)模具型腔進(jìn)行涂覆處理,然后按照相同的方法和原料進(jìn)行鑄造處理,最后對(duì)各組所得的成品重錘片進(jìn)行品質(zhì)測(cè)試,具體對(duì)比數(shù)據(jù)如下表1所示:表1表面尺寸公差精度等級(jí)表面粗糙度(μm)鑄造成品率(%)實(shí)施例2ct69.798.4對(duì)比實(shí)施例1ct811.897.8對(duì)比實(shí)施例2ct813.197.5對(duì)比實(shí)施例3ct814.797.0對(duì)比實(shí)施例4ct915.996.7對(duì)照組ct916.896.3由上表1可以看出,本發(fā)明方法對(duì)應(yīng)制得的鑄造涂料能更好的提升鑄造件的表面精度等品質(zhì),提高了鑄造的成品率,具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和推廣價(jià)值。當(dāng)前第1頁(yè)12