专利名称：金属型面层导热涂料的制作方法
技术领域：
本发明是名称为《金属型系列涂料》、申请号94104236.7、申请日940423发明专利申请的分案申请。
本发明属于铸造造型工艺中铸型表面涂层成分选择，提供了用于金属型的半永久性系列涂料之中的面层导热涂料。
金属型属于铸造领域中的特种铸造工艺，广泛用于铸铝件生产。该工艺要求在金属型型壁与铸件表面之间有涂料相隔，以起到保护金属型、调节铸件凝固速度，便于铸件脱型等作用。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、法等国广泛用于铸铝件的金属型铸造和低压铸造生产中，但其配方未见公开报道。在我国，由于没有性能优良的系列商品涂料，各厂家都是自配自用，目前用于生产的涂料概括起来主要有三类1、石棉粉保温涂料，一般采用于刷涂工艺，虽有较好的保温效果，但其热涂刷性不好，附着性不强，工作寿命短，石棉粉需预处理，且对人体有危害；2、氧化锌涂料，一般采用于喷涂工艺，由于其配方中氧化锌与水玻璃作用，造成涂料悬浮性差，易变质失效，存放期短，工作寿命不长，其润滑性也差，对于外型复杂或嵌有深陷铁芯的金属型，开型抽芯困难；3、石墨粉水涂料，多采用于浸渍工艺，该涂料粘附性不好，强度很低，耐用性差。对于要求不高的铸铝件，采用上述涂料尚可满足要求。而对于要求较高的特殊件则显然不足，克服上述涂料的缺点，已成为工厂进一步提高金属型铸件质量和产量，以及扩大其应用范围的主要技术关键。
本发明的目的即是克服现有金属型涂料的缺点，配制出既具有良好的悬浮性、涂敷性以及耐用性等工艺性能的金属型涂料，又要求该涂料在保护金属型，调节铸件凝固速度和便于开型抽芯等方面优于现有涂料，具有良好的使用性能。
为实现上述目的，需要基本的三种涂料配合使用，即底层涂料、保温涂料以及面层导热涂料。本发明采用特殊的非金属材料和配方，提供的面层导热涂料配方按重量百分比为片状石墨45～75％、土状石墨5～15％、粘土5～10％、碱性硅溶胶10～20％、Na3PO4饱和水溶液5～10％，上述原料加水辗压成浆状。片状石墨粒度40～20μm，土状石墨粒度40～20μm，碱性硅溶胶PH值9～11，原料投入胶体磨或球磨机内磨辗时，水的加入量使涂料的粘度控制在15～25秒之间。
底层涂料、保温涂料和面层导热涂料配合使用，可达到整体优化。
1.底层涂料与作为型腔绝热的保温涂料以及面层导热涂料配套，可以提高复合涂层的耐用性，使之半永久化。考虑到涂料的热物理性，底层涂料具有半导热性，作为型腔绝热的保温涂料具绝热作用，面层导热涂料兼有导热和润滑作用，这样在底层涂料上涂敷型腔绝热的保温涂料，然后再涂敷面层导热涂料，使之构成绝热复合涂层；而在底层涂料上直接涂敷面层导热涂料，则构成导热复合涂层。采用上述涂料并采用复合涂敷工艺，复合涂层便具有良好的热物理性和脱型性，又具有耐用性或半永久性。
2、保温涂料与面层保温涂料配套，以起到调节铸件凝固的作用。
保温涂料采用同种保温骨料，但根据不同部位，不同绝热程度的要求，骨料粒度可有变化，用于冒口保温的涂料要制成膏状且骨料粒度偏粗，便于刷厚而不流淌，用于型腔绝热的保温涂料要制成浆状易于喷涂，粘度低且悬浮性好。根据铸件不同部位对涂料的特殊要求，采用不同导热性能，不同涂层厚度和表面粗糙度的涂料，以达到控制铸件冷却速度的目的。例如，在浇冒口处，涂敷较厚的保温涂料，以提高充型和补缩能力，在铁芯或铸件厚实的模窝处，喷涂较薄的面层导热涂料，以消除局部缩松，获得致密铸件。
本发明的面层导热涂料具有良好的悬浮性、涂敷性，与底层涂料以及保温涂料配合使用，具有明显的调节铸件冷却速度的作用和提高冒口的补缩效果，具有良好的润滑性，便于抽芯和铸件出型；附着强度高、使用寿命长，具有半永久性。应用该系列涂料生产铝合金铸件表面粗糙度可达Ra3.2～12.5μm，比常规的氧化锌涂料提高二级，其主要性能指标达到国际先进的Foseco公司同类涂料性能指标
进行生产的验证时，所述涂料实际配方为片状石墨(40～28μm) 60％土状石墨(40～20μm) 10％粘土5％碱性硅溶胶(PH＝10) 15％Na3PO4饱和水溶液 10％水 适量涂料粘度为16sec，采用N-4号流杯计时。
权利要求
1.一种金属型面层导热涂料，其特征为该涂料的配方按重量百分比为片状石墨45～75％、土状石墨5～15％、粘土5～10％、碱性硅溶胶10～20％、Na3PO4饱和水溶液5～10％，上述原料加水磨辗成浆状。
2.如权利要求1所述的金属型面层导热涂料，其特征为该涂料配方中片状石墨粒度40～20μm，土状石墨粒度40～20μm，碱性硅溶胶PH值9～11，原料投入胶体磨或球磨机内磨辗时，水的加入量使涂料的粘度控制在15～25秒之间。
全文摘要
金属型面层导热涂料,其配方按重量百分比为:片状石墨45～75%、土伏石墨5～15%、粘土5～10%、碱性硅溶胶10～20%、Na
文档编号B22C3/00GK1243049SQ9911631
公开日2000年2月2日 申请日期1999年1月18日 优先权日1999年1月18日
发明者黄乃瑜, 叶升平, 罗吉荣, 夏文焕 申请人:华中理工大学