一种铝合金挤压铸造用涂料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铝合金挤压铸造用涂料的制备方法，属有色金属铸造辅助材料的制备及应用的技术领域。
【背景技术】
[0002]挤压铸造是一种先进的铸造工艺，尤其是有色金属铝合金的挤压铸造应用最广，在机械制造、汽车工业、航空航天工业中异形零件的成型大都使用挤压铸造。
[0003]在有色金属铝合金的挤压铸造中的金属型必须使用涂料，以保证在挤压过程中压铸成型后顺畅脱模，以更好的保障铸件的形状、金属均匀性和产品质量。
[0004]目前，在有色金属铝合金挤压铸造中使用的涂料是水基胶状石墨涂料和油基胶状石墨涂料，这些涂料具有一定的润滑性，能满足铸造中对脱模性能的要求，但在材料的保温性、发气性、触变性能上存在缺陷；在挤压过程中铸型温度的高低，将直接影响铸件的性能和铸型的使用寿命，这就要求涂料在合适的温度下具有较好的强度和粘结性能，同时还要求涂料的保温性能能控制金属液的冷却速度；目前使用的涂料很难满足这些技术上的要求。
【发明内容】
[0005]发明目的
[0006]本发明的目的是针对【背景技术】的不足状况，以滑石粉、硅藻土为耐火骨料，磷酸铝为粘结剂、黄原胶和膨润土为悬浮剂、去离子水为载液溶剂，经配置混浆、搅拌、碾压、陈化，制成粘桐状涂料，以大幅度提尚有色金属销合金挤压铸造用涂料的性能。
[0007]技术方案
[0008]本发明使用的化学物质材料为:滑石粉、硅藻土、磷酸铝、黄原胶、膨润土、去离子水，其组合准备用量如下:以克、毫升为计量单位
[0009]滑石粉:Mg3[Si4O1J(OH)2 200g±lg
[0010]硅藻土:Si02 800g±lg
[0011]磷酸铝！AlPO450g±lg
[0012]黄原胶:C35H49O293g±0.1g
[0013]膨润土:Na0.33(Al，Mg，Fe)2[ (Si，AD4O1J (OH)2.4H20 10g±0.1g
[0014]去离子水:H203000mL±50mL
[0015]制备方法如下
[0016](I)精选化学物质材料
[0017]对制备使用的化学物质材料要进行精选，并进行质量纯度控制:
[0018]滑石粉:固态粉体95%
[0019]硅藻土:固态粉体92.3%
[0020]磷酸铝:固态粉体97 %
[0021]黄原胶:固态粉体98%
[0022]膨润土:固态粉体90 %
[0023]去离子水:液态液体，99.9%
[0024](2)配置黄原胶水溶液
[0025]称取黄原胶3g±0.lg，量取去离子水300mL±10mL，加入烧杯中，混合搅拌30min，成0.0107mol/L的黄原胶水溶液；
[0026](3)配置膨润土水溶液
[0027]称取膨润土 1g± 0.lg，量取去离子水300mL± 10mL，加入烧杯中，混合搅拌30min，成0.0471mol/L的膨润土水溶液；
[0028]⑷混浆
[0029]称取滑石粉200g± Ig、硅藻土 800g± Ig、磷酸铝50g± Ig ;量取黄原胶水溶液300mL、膨润土水溶液300mL ;量取去离子水400mL ;加入到混浆机中；开启混浆机，混浆机转数为60r/min，使混楽机内的化学物质混合均勾，成混楽液；
[0030](5)碾压混浆液
[0031]碾压混浆液是在碾压机上进行的，是在碾压、加水过程中完成的；
[0032]①将混浆液置于碾压机的浆液箱内；
[0033]②开启浆液箱的进液口，向碾压机内输入混浆液；混浆液输入速度4mL/min ;
[0034]③开启碾压机，进行碾压，碾压转数36r/min，碾压压强1.6Mpa ；
[0035]④在碾压过程中进行碾压循环，碾压循环次数为8次，碾压后成粘稠状浆液；
[0036](6)静置陈化
[0037]将碾压后的粘稠状浆液收集于不锈钢容器内，在25°C下静置陈化24h，陈化后即为铝合金挤压铸造用涂料；
[0038](7)检测、分析、表征
[0039]对制备的铝合金挤压铸造用涂料的形貌、色泽、成分、化学物理性能进行检测、分析、表征；
[0040]用GET-3智能发气性测定仪进行涂料的发气性分析；
[0041]用保温性能测定仪进行涂料的保温性能分析；
[0042]用Φ 25mmX 10mL的具塞量筒进行悬浮率分析；
[0043]结论:铝合金挤压铸造用涂料为白色粘稠状浆液，发气性为6.12mL/g，导热系数为 0.4096W.πΓ1.IT1，悬浮率为 99% ；
[0044](8)浆液储存
[0045]制备的粘稠状浆液储存于金属筒形容器中，密闭储存，要防火、防晒、防潮、防酸碱盐侵蚀，储存于阴凉洁净环境，储存温度25°C，相对湿度< 20%。
[0046]有益效果
[0047]本发明与【背景技术】相比具有明显的先进性，是以滑石粉、硅藻土为耐火骨料，磷酸铝为粘结剂，黄原胶、膨润土为悬浮剂，去离子水为载液溶剂，经配置溶液、混浆、搅拌、碾压、陈化，制成铝合金挤压铸造用涂料，涂料为粘稠状液体，粘结力强、均匀度好、固着度好，发气性为6.12mL/g，导热系数为0.4096W.πΓ1.K—1，悬浮率为99 %，此制备方法工艺先进，工艺流程短，速度快，数据精确翔实，材料配比合理，是十分理想的铝合金挤压铸造用涂料的制备方法。
【附图说明】
[0048]图1铝合金挤压铸造用涂料的碾压状态图
[0049]图2铝合金挤压铸造用涂料微观形貌图
[0050]图中所示，附图标记清单如下:
[0051]1、控制台，2、显示屏，3、指示灯，4、电源开关，5、碾压电机调控器，6、下碾盘，7、上碾盘，8、碾压电机，9、混浆槽，10、混浆槽盖，11、水槽，12、水槽盖，13、进料筒，14、控浆阀，15、控水阀，16、出液管，17、产物箱，18、混浆液，19、去离子水。
【具体实施方式】
[0052]以下结合附图对本发明做进一步说明:
[0053]图1所示，为铝合金挤压铸造用涂料的碾压状态图，各部位置要正确，按量配比，按序操作。
[0054]制备使用的化学物质的量值是按预先设置的范围确定的，以克、毫升为计量单位。
[0055]铝合金挤压铸造用涂料混浆液的碾压是在碾压机上进行的，是在碾压、加水过程中完成的；
[0056]碾压机为立式，碾压机的下部为控制台1，在控制台I的上部为下碾盘6，在下碾盘6的上部是上碾盘7，上碾盘7的上部连接碾压电机8，在碾压电机8的上部设有混浆槽9，混楽槽9上部为混楽槽盖10，混楽槽盖10的上部为水槽11，水槽11上部为水槽盖12，混楽槽9内为混浆液18，水槽11内为去离子水19 ;在上碾盘7、混浆槽9、水槽11内的中间位置设有进料筒13，进料筒13穿过碾压电机8的中间位置；进料筒13上设有控水阀15、控浆阀14，控水阀15调控去离子水19的流量，控浆阀14调控混浆液18的流量；在下碾盘6的右下部设有出液管16，出液管16连接产物箱17 ;在控制台I上设有显示屏2、指示灯3、电源开关4、碾压电机调控器5。
[0057]图2所示，为铝合金挤压铸造用涂料微观形貌图，图中所示，膨润土、磷酸铝均匀分布在硅藻土与滑石粉表面，涂料各部分的组成均匀稳定。
【主权项】
1.一种铝合金挤压铸造用涂料的制备方法，其特征在于:使用的化学物质材料为:滑石粉、硅藻土、磷酸铝、黄原胶、膨润土、去离子水，其组合准备用量如下:以克、毫升为计量单位 滑石粉:Mg3[Si4O1J (OH)2 200g±lg 娃藻土:Si02 800g±lg 磷酸铝:A1P04 50g±lg 黄原胶 -C35H49O29 3g±0.1g膨润土:Na0.33 (Al, Mg, Fe)2[ (Si, AD4O10] (OH)2.4H20 10g±0.1g去离子水:H20 3000mL±50mL制备方法如下 (1)精选化学物质材料 对制备使用的化学物质材料要进行精选，并进行质量纯度控制: 滑石粉:固态粉体95% 硅藻土:固态粉体92.3% 磷酸铝:固态粉体 97% 黄原胶:固态粉体98% 膨润土:固态粉体90% 去离子水:液态液体，99.9% (2)配置黄原胶水溶液 称取黄原胶3g±0.1g,量取去离子水300mL±10mL，加入烧杯中，混合搅拌30min，成0.0107mol/L的黄原胶水溶液； (3)配置膨润土水溶液 称取膨润土 10g±0.lg，量取去离子水300mL±10mL，加入烧杯中，混合搅拌30min，成0.0471mol/L的膨润土水溶液； (4)混浆 称取滑石粉200g±lg、硅藻土 800g±lg、磷酸铝50g±lg ;量取黄原胶水溶液300mL、膨润土水溶液300mL ;量取去离子水400mL ;加入到混浆机中；开启混浆机，混浆机转数为60r/min，使混楽机内的化学物质混合均勾，成混楽液； (5)碾压混浆液 碾压混浆液是在碾压机上进行的，是在碾压、加水过程中完成的； ①将混浆液置于碾压机的浆液箱内； ②开启浆液箱的进液口，向碾压机内输入混浆液；混浆液输入速度4mL/min; ③开启碾压机，进行碾压，碾压转数36r/min，碾压压强1.6Mpa ； ④在碾压过程中进行碾压循环，碾压循环次数为8次，碾压后成粘稠状浆液； (6)静置陈化 将碾压后的粘稠状浆液收集于不锈钢容器内，在25°C下静置陈化24h，陈化后即为铝合金挤压铸造用涂料； (7)检测、分析、表征 对制备的铝合金挤压铸造用涂料的形貌、色泽、成分、化学物理性能进行检测、分析、表征； 用GET-3智能发气性测定仪进行涂料的发气性分析； 用保温性能测定仪进行涂料的保温性能分析； 用Φ 25mmX 10mL的具塞量筒进行悬浮率分析； 结论:铝合金挤压铸造用涂料为白色粘稠状浆液，发气性为6.12mL/g，导热系数为0.4096W.πΓ1.IT1，悬浮率为 99% ； (8)浆液储存 制备的粘稠状浆液储存于金属筒形容器中，密闭储存，要防火、防晒、防潮、防酸盐等侵蚀，储存于阴凉洁净环境，储存温度25°C，相对湿度< 20%。2.根据权利要求1所述的一种铝合金挤压铸造用涂料的制备方法，其特征在于:铝合金挤压铸造用涂料混浆液的碾压是在碾压机上进行的，是在碾压、加水过程中完成的；碾压机为立式，碾压机的下部为控制台(I)，在控制台(I)的上部为下碾盘￠)，在下碾盘(6)的上部是上碾盘(7)，上碾盘(7)的上部连接碾压电机(8)，在碾压电机(8)的上部设有混浆槽(9)，混浆槽(9)上部为混浆槽盖(10)，混浆槽盖(10)的上部为水槽(11)，水槽(11)上部为水槽盖(12)，混浆槽(9)内为混浆液(18)，水槽(11)内为去离子水(19);在上碾盘(7)、混浆槽(9)、水槽(11)内的中间位置设有进料筒(13)，进料筒(13)穿过碾压电机⑶的中间位置；进料筒(13)上设有控水阀(15)、控浆阀(14)，控水阀(15)调控去离子水(19)的流量，控浆阀(14)调控混浆液(18)的流量；在下碾盘(6)的右下部设有出液管(16)，出液管(16)连接产物箱(17);在控制台⑴上设有显示屏(2)、指示灯(3)、电源开关(4)、碾压电机调控器(5)。
【专利摘要】本发明涉及一种铝合金挤压铸造用涂料的制备方法，是以滑石粉、硅藻土为耐火骨料，磷酸铝为粘结剂，黄原胶、膨润土为悬浮剂，去离子水为载液溶剂，经配置溶液、混浆、搅拌、碾压、陈化，制成铝合金挤压铸造用涂料，涂料为粘稠状液体，粘结力强，均匀度好，固着度好，发气性为6.12mL/g，导热系数为0.4096W·m-1·K-1，悬浮率为99％，此制备方法工艺先进，工艺流程短、速度快、数据精确翔实，材料配比合理，是十分理想的铝合金挤压铸造用涂料的制备方法。
【IPC分类】B22C3/00, B22D18/02
【公开号】CN104985110
【申请号】CN201510433584
【发明人】赵宇宏, 靳玉春, 侯华, 刘占凯, 王萍萍
【申请人】中北大学
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月22日