一種灰鐵金屬型鑄造用涂料的快速制備方法
【專利說明】一種灰鐵金屬型鑄造用涂料的快速制備方法
[0001]
技術領域
[0002]本發明涉及一種灰鐵金屬型鑄造用涂料的快速制備方法，屬黑色金屬鑄造輔助材料的制備及應用的技術領域。
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【背景技術】
[0004]金屬型鑄造是一種先進的鑄造工藝，在有色金屬領域已經取得了廣泛的應用，但在灰鐵零件的制造中應用一直較少，近年來隨著模具壽命的提高，灰鐵金屬型鑄造的研究已經取得了一定的進展。
[0005]在金屬型鑄造中必須使用涂料，以避免在鑄造過程中高溫金屬液對模具熱沖擊，從而延長模具壽命，更好的保障鑄件形狀、金屬均勻性和產品質量。
[0006]目前，在灰鐵金屬型鑄造中使用的涂料是以鋁礬土、鋯英粉和鉻鐵礦粉制備的耐火涂料，但這些骨料的隔熱性能較差;灰鐵金屬型鑄造的澆鑄溫度在1300°C_1400°C之間，高溫和熱疲勞使得模具的壽命大大縮短，這就要求涂料在具有高熔點的同時還要具備優良的隔熱性能，以減少金屬液對模具的高溫沖擊，目前使用的涂料很難滿足這些技術上的要求。
[0007]

【發明內容】

[0008]發明目的
本發明的目的是針對【背景技術】的不足狀況，以莫來石、硅藻土為耐火骨料，膨潤土和羧甲基纖維素鈉為懸浮劑、磷酸鋁和水玻璃為粘結劑、去離子水為載液溶劑，經配置混漿、攪摔、礙壓、陳化，制成粘桐狀涂料，以大幅度提尚灰鐵金屬型鑄造用涂料的性能。
[0009]
技術方案
本發明使用的化學物質材料為:莫來石、硅藻土、膨潤土、羧甲基纖維素鈉、磷酸鋁、水玻璃、去離子水，其組合準備用量如下:以克、毫升為計量單位莫來石:Al6Si2〇i3 850g±0.1g娃藻土:Si02 150 g±0.1g
膨潤土:恥。.33(八1，]\%，卩6)2[(31，八1)401。](0!02.4H20 40g±0.1g
羧甲基纖維素鈉:C8H16Na08 10g±0.1g
磷酸招:A1P〇4 30 g±lg
水玻璃:Na2Si03.9H20 20g±0.1g
去離子水:H2O 3000mL±50mL
制備方法如下 (1)精選化學物質材料
對制備使用的化學物質材料要進行精選，并進行質量純度控制:
莫來石:固態粉體96%
硅藻土:固態粉體92.3%
膨潤土:固態粉體90%
羧甲基纖維素鈉:98%
磷酸鋁:固態粉體97%
水玻璃:液態膠體97%
去離子水:液態液體，99.9%
(2)配置羧甲基纖維素鈉水溶液
稱取羧甲基纖維素鈉10g± 0.lg，量取去離子水200mL± 0.lmL，加入燒杯中，混合攪拌30min，成0.19mol/L的羧甲基纖維素鈉水溶液；
(3)配置膨潤土水溶液
稱取膨潤土40g±0.lg，量取去離子水400mL±0.lmL，加入燒杯中，混合攪拌30min，成0.141mol/L的膨潤土水溶液；
(4)混漿
稱取莫來石850g±0.lg、娃藻土 150g±0.lg、磷酸招30g±0.lg、水玻璃20g±0.lg;量取羧甲基纖維素鈉水溶液200mL 土 0.lmL、膨潤土水溶液400mL ± 0.lmL、去離子水300mL 土
0.lmL;加入到混漿機中；
開啟混漿機，混漿機轉數為60r/min，使混漿機內的化學物質混合均勻，成混漿液；
(5)碾壓混漿液
碾壓混漿液是在碾壓機上進行的，是在碾壓、加水過程中完成的；
①將混漿液置于碾壓機的漿液箱內；
②開啟漿液箱的進液口，向碾壓機內輸入混漿液;混漿液輸入速度4mL/min;
③開啟碾壓機，進行碾壓，碾壓轉數36r/min，碾壓壓強1.6Mpa ；
④在碾壓過程中進行碾壓循環，碾壓循環次數為8次，碾壓后成粘稠狀漿液；
(6)靜置陳化
將碾壓后的粘稠狀漿液收集于不銹鋼容器內，在25°C下靜置陳化24h，陳化后即為灰鐵金屬型鑄造用涂料；
(7)檢測、分析、表征
對制備的灰鐵金屬型鑄造用涂料的形貌、色澤、成分、化學物理性能進行檢測、分析、表征；
用GET-3智能發氣性測定儀進行涂料的發氣性分析；
用保溫性能測定儀進行涂料的保溫性能分析；
用Φ25πιπιΧ lOOmL的具塞量筒進行懸浮性分析；
結論:灰鐵金屬型鑄造用涂料為灰黑色粘稠狀漿液，發氣性為8.36mL/g，導熱系數為1.5396W.m—1.K—1，懸浮性為99.5%;
(8)漿液儲存
制備的粘稠狀漿液儲存于金屬筒形容器中，密閉儲存，要防火、防曬、防潮、防酸堿鹽侵蝕，儲存于陰涼潔凈環境，儲存溫度20°C，相對濕度< 10%。
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有益效果
本發明與【背景技術】相比具有明顯的先進性，是以莫來石、硅藻土為耐火骨料，磷酸鋁、水玻璃為粘結劑，羧甲基纖維素鈉、膨潤土為懸浮劑，去離子水為載液溶劑，經配置溶液、混漿、攪拌、碾壓、陳化，制成灰鐵金屬型鑄造用涂料，涂料為粘稠狀液體，粘結力強、均勻度好、固著度好，發氣性為8.36mL/g，導熱系數為1.5396W.m—1.K—1，懸浮性為99.5%，此制備方法工藝先進，工藝流程短，速度快，數據精確翔實，材料配比合理，是先進的灰鐵金屬型鑄造用涂料的快速制備方法。
【附圖說明】
[0011 ]圖1、灰鐵金屬型鑄造用涂料碾壓狀態圖圖2、灰鐵金屬型鑄造用涂料微觀形貌圖圖3、灰鐵金屬型鑄造用涂料衍射強度圖譜圖中所示，附圖標記清單如下:
1、控制臺，2、顯示屏，3、指示燈，4、電源開關，5、碾壓電機調控器，6、下碾盤，7、上碾盤，
8、碾壓電機，9、混漿槽，10、混漿槽蓋，11、水槽，12、水槽蓋，13、進料筒，14、控漿閥，15、控水閥，16、出液管，17、產物箱，18、混漿液，19、去離子水。
[0012]
【具體實施方式】
[0013]以下結合附圖對本發明做進一步說明:
圖1所示，為灰鐵金屬型鑄造用涂料碾壓狀態圖