專利名稱：金屬型面層導(dǎo)熱涂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是名稱為《金屬型系列涂料》、申請(qǐng)?zhí)?4104236.7、申請(qǐng)日940423發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
本發(fā)明屬于鑄造造型工藝中鑄型表面涂層成分選擇，提供了用于金屬型的半永久性系列涂料之中的面層導(dǎo)熱涂料。
金屬型屬于鑄造領(lǐng)域中的特種鑄造工藝，廣泛用于鑄鋁件生產(chǎn)。該工藝要求在金屬型型壁與鑄件表面之間有涂料相隔，以起到保護(hù)金屬型、調(diào)節(jié)鑄件凝固速度，便于鑄件脫型等作用。商品化的系列涂料，例如Foseco公司研制出的Dycote系列涂料，早已在英、美、法等國廣泛用于鑄鋁件的金屬型鑄造和低壓鑄造生產(chǎn)中，但其配方未見公開報(bào)道。在我國，由于沒有性能優(yōu)良的系列商品涂料，各廠家都是自配自用，目前用于生產(chǎn)的涂料概括起來主要有三類1、石棉粉保溫涂料，一般采用于刷涂工藝，雖有較好的保溫效果，但其熱涂刷性不好，附著性不強(qiáng)，工作壽命短，石棉粉需預(yù)處理，且對(duì)人體有危害；2、氧化鋅涂料，一般采用于噴涂工藝，由于其配方中氧化鋅與水玻璃作用，造成涂料懸浮性差，易變質(zhì)失效，存放期短，工作壽命不長，其潤滑性也差，對(duì)于外型復(fù)雜或嵌有深陷鐵芯的金屬型，開型抽芯困難；3、石墨粉水涂料，多采用于浸漬工藝，該涂料粘附性不好，強(qiáng)度很低，耐用性差。對(duì)于要求不高的鑄鋁件，采用上述涂料尚可滿足要求。而對(duì)于要求較高的特殊件則顯然不足，克服上述涂料的缺點(diǎn)，已成為工廠進(jìn)一步提高金屬型鑄件質(zhì)量和產(chǎn)量，以及擴(kuò)大其應(yīng)用范圍的主要技術(shù)關(guān)鍵。
本發(fā)明的目的即是克服現(xiàn)有金屬型涂料的缺點(diǎn)，配制出既具有良好的懸浮性、涂敷性以及耐用性等工藝性能的金屬型涂料，又要求該涂料在保護(hù)金屬型，調(diào)節(jié)鑄件凝固速度和便于開型抽芯等方面優(yōu)于現(xiàn)有涂料，具有良好的使用性能。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，需要基本的三種涂料配合使用，即底層涂料、保溫涂料以及面層導(dǎo)熱涂料。本發(fā)明采用特殊的非金屬材料和配方，提供的面層導(dǎo)熱涂料配方按重量百分比為片狀石墨45～75％、土狀石墨5～15％、粘土5～10％、堿性硅溶膠10～20％、Na3PO4飽和水溶液5～10％，上述原料加水輾壓成漿狀。片狀石墨粒度40～20μm，土狀石墨粒度40～20μm，堿性硅溶膠PH值9～11，原料投入膠體磨或球磨機(jī)內(nèi)磨輾時(shí)，水的加入量使涂料的粘度控制在15～25秒之間。
底層涂料、保溫涂料和面層導(dǎo)熱涂料配合使用，可達(dá)到整體優(yōu)化。
1.底層涂料與作為型腔絕熱的保溫涂料以及面層導(dǎo)熱涂料配套，可以提高復(fù)合涂層的耐用性，使之半永久化?？紤]到涂料的熱物理性，底層涂料具有半導(dǎo)熱性，作為型腔絕熱的保溫涂料具絕熱作用，面層導(dǎo)熱涂料兼有導(dǎo)熱和潤滑作用，這樣在底層涂料上涂敷型腔絕熱的保溫涂料，然后再涂敷面層導(dǎo)熱涂料，使之構(gòu)成絕熱復(fù)合涂層；而在底層涂料上直接涂敷面層導(dǎo)熱涂料，則構(gòu)成導(dǎo)熱復(fù)合涂層。采用上述涂料并采用復(fù)合涂敷工藝，復(fù)合涂層便具有良好的熱物理性和脫型性，又具有耐用性或半永久性。
2、保溫涂料與面層保溫涂料配套，以起到調(diào)節(jié)鑄件凝固的作用。
保溫涂料采用同種保溫骨料，但根據(jù)不同部位，不同絕熱程度的要求，骨料粒度可有變化，用于冒口保溫的涂料要制成膏狀且骨料粒度偏粗，便于刷厚而不流淌，用于型腔絕熱的保溫涂料要制成漿狀易于噴涂，粘度低且懸浮性好。根據(jù)鑄件不同部位對(duì)涂料的特殊要求，采用不同導(dǎo)熱性能，不同涂層厚度和表面粗糙度的涂料，以達(dá)到控制鑄件冷卻速度的目的。例如，在澆冒口處，涂敷較厚的保溫涂料，以提高充型和補(bǔ)縮能力，在鐵芯或鑄件厚實(shí)的模窩處，噴涂較薄的面層導(dǎo)熱涂料，以消除局部縮松，獲得致密鑄件。
本發(fā)明的面層導(dǎo)熱涂料具有良好的懸浮性、涂敷性，與底層涂料以及保溫涂料配合使用，具有明顯的調(diào)節(jié)鑄件冷卻速度的作用和提高冒口的補(bǔ)縮效果，具有良好的潤滑性，便于抽芯和鑄件出型；附著強(qiáng)度高、使用壽命長，具有半永久性。應(yīng)用該系列涂料生產(chǎn)鋁合金鑄件表面粗糙度可達(dá)Ra3.2～12.5μm，比常規(guī)的氧化鋅涂料提高二級(jí)，其主要性能指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)的Foseco公司同類涂料性能指標(biāo)
進(jìn)行生產(chǎn)的驗(yàn)證時(shí)，所述涂料實(shí)際配方為片狀石墨(40～28μm) 60％土狀石墨(40～20μm) 10％粘土5％堿性硅溶膠(PH＝10) 15％Na3PO4飽和水溶液 10％水 適量涂料粘度為16sec，采用N-4號(hào)流杯計(jì)時(shí)。
權(quán)利要求
1.一種金屬型面層導(dǎo)熱涂料，其特征為該涂料的配方按重量百分比為片狀石墨45～75％、土狀石墨5～15％、粘土5～10％、堿性硅溶膠10～20％、Na3PO4飽和水溶液5～10％，上述原料加水磨輾成漿狀。
2.如權(quán)利要求1所述的金屬型面層導(dǎo)熱涂料，其特征為該涂料配方中片狀石墨粒度40～20μm，土狀石墨粒度40～20μm，堿性硅溶膠PH值9～11，原料投入膠體磨或球磨機(jī)內(nèi)磨輾時(shí)，水的加入量使涂料的粘度控制在15～25秒之間。
全文摘要
金屬型面層導(dǎo)熱涂料,其配方按重量百分比為:片狀石墨45～75%、土伏石墨5～15%、粘土5～10%、堿性硅溶膠10～20%、Na
文檔編號(hào)B22C3/00GK1243049SQ9911631
公開日2000年2月2日 申請(qǐng)日期1999年1月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月18日
發(fā)明者黃乃瑜, 葉升平, 羅吉榮, 夏文煥 申請(qǐng)人:華中理工大學(xué)