一种灰铁金属型铸造用涂料的快速制备方法
【专利说明】一种灰铁金属型铸造用涂料的快速制备方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及一种灰铁金属型铸造用涂料的快速制备方法，属黑色金属铸造辅助材料的制备及应用的技术领域。
[0003]
【背景技术】
[0004]金属型铸造是一种先进的铸造工艺，在有色金属领域已经取得了广泛的应用，但在灰铁零件的制造中应用一直较少，近年来随着模具寿命的提高，灰铁金属型铸造的研究已经取得了一定的进展。
[0005]在金属型铸造中必须使用涂料，以避免在铸造过程中高温金属液对模具热冲击，从而延长模具寿命，更好的保障铸件形状、金属均匀性和产品质量。
[0006]目前，在灰铁金属型铸造中使用的涂料是以铝矾土、锆英粉和铬铁矿粉制备的耐火涂料，但这些骨料的隔热性能较差;灰铁金属型铸造的浇铸温度在1300°C_1400°C之间，高温和热疲劳使得模具的寿命大大缩短，这就要求涂料在具有高熔点的同时还要具备优良的隔热性能，以减少金属液对模具的高温冲击，目前使用的涂料很难满足这些技术上的要求。
[0007]
【发明内容】
[0008]发明目的
本发明的目的是针对【背景技术】的不足状况，以莫来石、硅藻土为耐火骨料，膨润土和羧甲基纤维素钠为悬浮剂、磷酸铝和水玻璃为粘结剂、去离子水为载液溶剂，经配置混浆、搅摔、礙压、陈化，制成粘桐状涂料，以大幅度提尚灰铁金属型铸造用涂料的性能。
[0009]
技术方案
本发明使用的化学物质材料为:莫来石、硅藻土、膨润土、羧甲基纤维素钠、磷酸铝、水玻璃、去离子水，其组合准备用量如下:以克、毫升为计量单位莫来石:Al6Si2〇i3 850g±0.1g娃藻土:Si02 150 g±0.1g
膨润土:恥。.33(八1，]\%，卩6)2[(31，八1)401。](0!02.4H20 40g±0.1g
羧甲基纤维素钠:C8H16Na08 10g±0.1g
磷酸招:A1P〇4 30 g±lg
水玻璃:Na2Si03.9H20 20g±0.1g
去离子水:H2O 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:
莫来石:固态粉体96%
硅藻土:固态粉体92.3%
膨润土:固态粉体90%
羧甲基纤维素钠:98%
磷酸铝:固态粉体97%
水玻璃:液态胶体97%
去离子水:液态液体，99.9%
(2)配置羧甲基纤维素钠水溶液
称取羧甲基纤维素钠10g± 0.lg，量取去离子水200mL± 0.lmL，加入烧杯中，混合搅拌30min，成0.19mol/L的羧甲基纤维素钠水溶液；
(3)配置膨润土水溶液
称取膨润土40g±0.lg，量取去离子水400mL±0.lmL，加入烧杯中，混合搅拌30min，成0.141mol/L的膨润土水溶液；
(4)混浆
称取莫来石850g±0.lg、娃藻土 150g±0.lg、磷酸招30g±0.lg、水玻璃20g±0.lg;量取羧甲基纤维素钠水溶液200mL 土 0.lmL、膨润土水溶液400mL ± 0.lmL、去离子水300mL 土
0.lmL;加入到混浆机中；
开启混浆机，混浆机转数为60r/min，使混浆机内的化学物质混合均匀，成混浆液；
(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，陈化后即为灰铁金属型铸造用涂料；
(7)检测、分析、表征
对制备的灰铁金属型铸造用涂料的形貌、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Φ25πιπιΧ lOOmL的具塞量筒进行悬浮性分析；
结论:灰铁金属型铸造用涂料为灰黑色粘稠状浆液，发气性为8.36mL/g，导热系数为1.5396W.m—1.K—1，悬浮性为99.5%;
(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、防酸碱盐侵蚀，储存于阴凉洁净环境，储存温度20°C，相对湿度< 10%。
[0010]
有益效果
本发明与【背景技术】相比具有明显的先进性，是以莫来石、硅藻土为耐火骨料，磷酸铝、水玻璃为粘结剂，羧甲基纤维素钠、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，制成灰铁金属型铸造用涂料，涂料为粘稠状液体，粘结力强、均匀度好、固着度好，发气性为8.36mL/g，导热系数为1.5396W.m—1.K—1，悬浮性为99.5%，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，是先进的灰铁金属型铸造用涂料的快速制备方法。
【附图说明】
[0011 ]图1、灰铁金属型铸造用涂料碾压状态图图2、灰铁金属型铸造用涂料微观形貌图图3、灰铁金属型铸造用涂料衍射强度图谱图中所示，附图标记清单如下:
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。
[0012]
【具体实施方式】
[0013]以下结合附图对本发明做进一步说明:
图1所示，为灰铁金属型铸造用涂料碾压状态图