用于压铸有色金属的耐用的bn脱模层的制作方法

文档序号:1942981阅读:409来源:国知局
专利名称:用于压铸有色金属的耐用的bn脱模层的制作方法
技术领域
本发明涉及适合于压力铸造有色金属、耐腐蚀、热稳定的并且耐用的包含氮化硼的脱膜层,还涉及用于该脱模层制备的胶料、制备所述胶料的方法及制备所述脱膜层的方法,并且涉及所述脱膜层的用途。
背景技术
氮化硼是一种已经公知一段时间的材料,其晶体结构类似于石墨的晶体结构。与石墨相似,它与很多物质例如硅酸盐熔融物或者其它金属熔融物相比具有较低的润湿性。因此,为了将它们用于浇铸工艺中,已经对基于氮化硼的非粘附层进行了很多研究。然而,这种利用的问题是不能以耐用的方式将氮化硼实质上涂覆到模具上,尤其是具有相对复杂性能的模具上。氮化硼的烧结应用受到其高的烧结温度的阻碍。另外,需要以非常防止渗透的方式涂覆这些层,以使熔融物不会渗透到小孔中,因为这将导致粘附物的增加。因此,已经进行了多种尝试,来利用其中结合了氮化硼的无机系粘结剂(binder)。为了经受得住例如在金属压铸过程中存在的温度,这些粘结剂必须实际上是完全无机的,因为在此温度下有机粘结剂会分解或者热解。这些无机粘结剂的一个缺点是,当它们形成不渗透层的时侯,它们可能会覆盖氮化硼颗粒,从而使氮化硼的抗粘附力减少或者完全无效。由于现有技术的粘结剂,例如磷酸铝、其它磷酸盐或硅酸盐要求熔融物流不可渗透,这会极大地降低了氮化硼的抗粘附作用,由此这些粘结剂可与液体金属反应,从而导致铸件粘附到脱膜层上,因此这几乎不能被防止。
由有色金属(铝、锌、铜、镁)制造的复杂薄壁部件通常是使用压铸方法生产的。通过施加压力,将金属熔融物压入通常的多部分模具中。这些模具部件通常是由高拉伸强度的钢生产的。
为了防止液体金属腐蚀模具壁,必须向与部分熔融(半固体或者触变形态)的或熔融的金属接触的模具内部提供脱膜层,以达到通过滑动和润滑作用容易地脱模、通过障碍物的形成来防止铸件(熔接)粘附,并且通过延伸流程(flow path)确保对金属流(metal flux)的支撑。
对脱模剂的重要要求是在模具表面上、在加工件表面上或在铸件中不留下固体残留物或固体裂化产物,它们不会导致在铸注中气体(气体裂化产物)含量进一步增加,而所释放的裂化产物不含有任何危险的或者有毒的物质,且它们不会对铸件的表面性能以及机械性能带来任何不利影响。
现代的脱模剂分为两大类,第一类是含水的或水溶性的或有机(水不溶性的)脱模剂形式的液体脱模剂,第二类是粉状凝集的干燥的脱模剂。所使用的有机脱模剂是硅油、非极性聚烯烃、脂肪、合成的或天然的油或蜡,例如矿物、植物或者动物的油或蜡,羧酸、有机金属盐、脂肪酸酯,以及很多其它的脱模剂。
例如,对于铁或钢的精密铸造而言,将ZrO2或者ZrO2与Al2O3的混合物用作与碱金属硅酸盐结合的脱模剂。目前为止,在市场上销售的包括无机脱模剂的脱膜体系几乎在所有情况下都包括与Al2O3、碱金属和碱土金属硅酸盐相结合,并且在一些情况下,例如在US 5,026,422或者US 5,007,962中所描述的那样与粘土相结合的六边形氮化硼(BN)、MoS2或石墨作为无机脱模剂。除了有机脱模剂外,还发现无机脱模剂如石墨、氮化硼、云母、滑石、二硫化钼、二硒化钼、稀土氟化物等等也可用于压力铸造中,例如在US 2001/0031707 A1,US 3,830,280或US 5,076,339中所描述的那样。
JP 57168745要求保护用于在金属模中铸造铝的脱模剂,据说该脱模剂具有良好的成膜性,对液体铝也有良好的耐腐蚀性能。该组合物包括氮化硼、云母、滑石、蛭石和有机水溶性粘结剂(CMC)。
为了改进该液体脱模剂的润湿性和成膜性,通常使用表面活性物质(表面活性剂、乳化剂)和消泡剂。尤其是在水系脱模剂的情况下必须使用稳定剂,例如防腐剂和防腐蚀剂。这种脱模剂的实例可以在不同的专利中(EP 0585128 B1、DE 10005187 C2、JP 2001-259787A、US 5,378,270)得到。
US 6,460,602要求保护用于生产镁部件的方法,其中,例如,将BN与肥皂或蜡,还有水或油结合涂覆到压力铸造模具的表面上,其目的是显著增加模具的寿命。该BN涂层降低了液体金属对模具钢的腐蚀。然而在每种情况下,注料10次后都必须再次涂覆该脱模剂。这使得模具的寿命极大增加,原因在于BN的使用极大地降低了镁的腐蚀。
液体脱模剂的涂覆受一些问题的困扰,它们中的一些还很显著。在每次铸造操作后或者在除去铸件以后,优选通过喷涂、在200-300℃的温度下向热模壁涂覆脱模剂。由于热模表面存在溶剂的快速蒸发,其结果是只有一部分喷涂的脱模剂留在表面上(莱顿弗罗斯特现象)。随着金属熔融物通常在几百摄氏度下的进入,脱模剂的有机部分被热分解并且在模壁与铸造金属之间形成气垫。虽然该气垫通过阻隔作用而导致希望的浇铸路径的变长,但是这溶解了加工件中的大量气体。这些溶解的气体能够导致微孔的形成,并由此导致对铸件机械性能的负面影响。在铝的情况下,所溶解的气体使得焊接性能显著变坏,或者阻止焊接的适合性。为了解决这些问题,一种解决方法是在装入金属熔融物之前对模具抽真空,然后在压力铸造的过程中恒定地增加压力(150MPa)。此外,尽可能地减少脱模剂中的可热分解组分部分。虽然在铸造过程之前使用真空(对模腔抽真空)减少了结合到铸件中的气体的量,但是完全防止是不可能的。在成型过程中的压力增加导致微孔的减少,但是它们的内部压力因此而增加了,并且水泡(blister)测试(热时效硬化)能够导致在铸件的表面形成膨胀区域。
通过另外涂覆优选包括水作为溶剂的胶料在模具表面上的循环应力极大地增加了煅烧裂纹的形成风险,从而限制了模具的寿命。此外,周期性涂覆导致了未利用的脱模剂部分以及有机部分的分解产物对环境产生相当大的污染,并且也使工作人员曝露于其中。通过使用无机脱模剂减少可热分解部分,具有在高温下作用时不分解的优点,但是这些脱模剂在结合到加工件中的时候,能够导致对铸件表面性能的负面影响,例如变色、润湿性或可涂覆性变坏,或者导致了铸件内部的缺陷。
如果有机部分不完全分解,则使用无机脱模剂成为问题,这可以导致正在烘培的材料牢固地粘附到模表面上。尤其是在生产复杂的薄壁组件时,该烘培材料是不利的。使用例如在DE 3917726或US 6,291,407专利中所描述的干燥的颗粒脱模剂,为了在复杂模具内部确保均匀薄层,如专利US 5,662,156、US 5,076,339、DE 10041309或DE 4313961 C2所描述的那样,将使得必须开发特殊的涂覆技术。通过在这些颗粒脱模剂中使用较高熔点的有机成分,例如在与铸造金属接触的时候接着热分解的蜡或聚合物,将脱模剂粘附到金属模的表面。这样,在每次注料或者每个铸造过程之后,必须再次涂覆干燥的脱模剂。
解决上述问题的一种解决方案在于以耐用并且热稳定的方式使无机脱模剂,例如将氮化硼、石墨、云母、滑石、氮化硅、硫化钼、ZrO2、Al2O3粘合到模具壁的表面上。一种将耐用的脱模层涂覆到钢上的方法是用来生产坚硬物质层的表面整理加工法,例如CVD和PVD方法。然而,在CVD方法中,需要相对高的至少为900℃的底层温度,这显著高于模制钢的回火温度。在PVD方法中,需要显著300-500℃的较低温度。通过特定的等离子方法,已经在压力铸造模具上获得了TiN、TiC和TiB2/TiN层。一些层具有非常高的硬度(HK0.005325-3300)。模具的寿命极大地提高了30-80倍,而脱模剂的使用降低了97%达到胶料的约1%。(Rie,Gebauer,Pfohl,Galvanotechnik 89,1998第10期3380-3388)。不可能完全不用脱模剂。然而,这些涂覆方法并不是常规方法,原因在于它们需要丰富经验以及复杂性很高的装置,尤其对于复杂的大体积铸件(铸型)。这些模具优选是在复杂的清洗后由收费涂覆公司在外面涂覆的。
在国际专利申请WO 2000/056481中描述了制备耐用脱模层的另外方法。在该申请中,厚度为250-400μm的不可渗透的和/或多孔陶瓷脱模层通过热喷涂方法涂覆到模具表面上。由于该目的所需要的较高温度,无机脱模层优选具有非常高的熔点,因而不会与通常的金属模具材料烧结在一起。因此,为了将无机脱模剂固定到通常的金属模具壁上,抗腐蚀并且热稳定的高温粘结相是必需的。
对于铁或钢的精密铸造,所使用的脱模剂是例如ZrO2或ZrO2/Al2O3混合物。对于陶瓷基底、石墨坩埚和金属等上CaO-稳定的ZrO2脱模层而言,碱金属硅酸盐为特定的粘结剂。而且在此情况下,该粘结剂的含量仅仅是基于无机脱模剂部分的百分之几。对于玻璃器具的生产而言,为了保护金属模具,根据US 4,039,377而使用与可溶性硅酸盐和磷酸盐粘结剂结合的石墨/BN混合物。这样制备出了厚度高达2毫米的脱模层。
对于玻璃的连续生产而言,最近公布的专利US 6,409,813描述了具有65-95重量%的氧化物部分且BN部分为5-35重量%的BN脱模层,在煅烧后的各种情况下其具有基于Al2O3或稳定的ZrO2的粘结剂,这在至少500-550℃的温度下在金属基底上产生不可渗透层,其中BN被氧化相完全包围。氧化物粘结剂相是通过盐或者醇盐的沉淀作用而形成的。BN颗粒应该小于5μm。这就是说这相当大地增加了金属模和模具的寿命。
US 6,051,058描述了在用于连续铸造钢材的耐火材料上制备厚度为0.2-0.7mm的BN保护层。在此情况下,借助于涂料水溶液形式的基于ZrO2、硅酸锆、Al2O3、SiO2和磷酸铝的金属氧化物的高温粘结剂,20-50重量%的BN被粘结到了耐火材料上。
德国专利申请DE 19647368 A1描述了用硅酸盐高温粘结剂相来生产热稳定性复合材料的方法。该粘结剂相使得能够生产热稳定的材料复合物。在一个实施例中,通过硅酸盐粘结剂将用于铸造目的的芯型砂粘接起来。在该专利的另一个实施例中,热稳定的模压件是通过85重量%的BN和15重量%的由硅酸盐粘结剂相和纳米分散的ZrO2部分构成的粘结剂相组成的复合材料生产的。即使例如铝压力铸造中所采用的温度明显低于SiO2的转变温度,并且即使该粘结剂在这些压紧层上具有高的收缩率,这些粘结剂确实达到了BN层,而这些层除了粘附在基底上以外,它们对铸造金属还有一定的抗粘附作用,但是DE 19647368 A1中所描述的粘结剂不能可靠地防止金属熔融物渗透到该层中,尤其是在压力铸造的情况下。已经发现,即使氮化硼芯通过该粘结剂相互之间粘结在一起而使其相互之间及与基底形成粘结,但由于获得了已经经受住标准的压力铸造的机械性能,所以这些芯没有被完全涂覆,并且它们的抗粘附作用仍保留了下来。虽然DE 19647368 A1包括了氮化硼可以由这里所描述的粘结剂粘结的信息,但是,如所提及的那样,不可能用这里所描述的内部研究所显示的配制获得在压力铸造模具上对压力铸造稳定的层。这是因为,这些层在所述层中或在金属表面上没有足够的粘附力。另外,这些层仍然具有过高的孔隙率以及相对粗糙的表面,这导致在金属熔融物被增压时渗透入表面,从而在脱模层和铸件之间形成合适的连接,这反过来导致了在取出铸件时脱模层的破坏。虽然粘结剂含量的增加导致粘附力的提高和孔隙率的降低,但同时伴随润湿行为高度下降,所以在润湿和腐蚀实验中,铝牢固地粘接到所述的层上,并只能通过破坏脱模层而再次强制性地取出。

发明内容
因此,本发明的一个目的是提供用于压力铸造有色金属的含有无机脱模剂的耐用的脱模层,该脱模层确保了在普通的钢压力铸造模具上具有高的粘附强度和抗切割性(对模具的粘附性和相互的内聚性)的相对不渗透的、光滑的脱模层,该脱模层不会被特定的金属熔融物润湿、不会有由于液体金属而导致的任何腐蚀、即使在复杂的模具几何形状的情况下也具有润滑性能、不必在每个成型过程后循环涂覆而只需要在特定的预定时间间隔(注料数)后涂覆、使得可以修补脱模层的局部破坏、能够通过普通的涂覆技术(喷涂、浸渍、刷涂、辊涂、刮涂、旋涂)涂覆、在热压紧之后不释放任何其它的气体分解产物、在低于600℃的温度下被热粘附或者压紧、并可通过金属熔融物自身(原位)获得、并且其必需存在的有机部分在涂覆和接下来的热压紧过程中在量上和危害程度上不对环境构成任何大的污染。
令人惊讶地是,通过使用难熔的纳米级粘结剂作为用于氮化硼的粘结剂相,本目的得以实现。
本发明提供一种用于制备具有长期稳定性的脱模层的胶料,其包括A)无机粘结剂,其包括基于二氧化硅、氧化锆或氧化铝或勃姆石或它们的混合物的胶体无机颗粒,另外的选自以下组中的无机填料SiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3、AlOOH、Y2O3、CeO2、SnO2、氧化铁和碳,还有任选其它的添加剂,其中i)在粘结剂包括基于二氧化硅的胶体无机颗粒的情况下,该粘结剂进一步包括一种或多种具有以下通式(1)的硅烷
Rx-Si-A4-x(1)其中A各自独立地是水解可消除的、并且选自以下组中的基团氢、卤素、羟基及具有2-20个碳原子的取代的或未取代的烷氧基、具有6-22个碳原子的芳氧基、烷基芳氧基、酰氧基和烷基羰基,R各自独立地是水解不可消除的、并且选自以下组中的基团具有1-20个碳原子的烷基、具有2-20个碳原子的链烯基、具有2-20个碳原子的炔基、具有6-22个碳原子的芳基、烷芳基和芳烷基,x是0、1、2、3,条件是对于至少50%量的硅烷,x≥1,和基于所述硅烷组分可水解基团的低于化学计量量的水,和任选地有机溶剂,或ii)在粘结剂不包括基于二氧化硅的胶体无机颗粒的情况下,该粘结剂进一步包括水作为溶剂,并且,在溶胶-凝胶方法的条件下,如果用水解和缩合合适,则形成纳米复合材料的溶胶,B)氮化硼颗粒在使用粘结剂(i)的情况下在有机溶剂中的悬浮体,或在使用粘结剂(ii)的情况下在水中的悬浮体,和C)在使用粘结剂(i)的情况下的有机溶剂,或者在使用粘结剂(ii)的情况下的水。
存在于本发明胶料中的粘结剂令人惊讶地表现出它们能够粘结氮化硼颗粒以给出固定的不可渗透的层,该层不渗透金属熔融物且不降低氮化硼芯的抗粘作用。已发现可用的粘结剂为与特别表面改性有关的纳米级SiO2,如德国公开说明书DE 19647368 A1的专利族中所描述的那样,其在该主题上的公开内容形成本申请的一部分。
令人惊讶地是,BN颗粒的最佳分散、硅烷组分的部分取代、微米μm范围内的另外无机填料的使用、以及对作为准备涂覆的由脱模剂和粘结剂构成的涂料体系的胶料pH控制调节使得能够达到下面的目的。
本发明还提供一种制备用于具有长期稳定性的脱模剂层的胶料的方法,该胶料包括A)无机粘结剂,其包括基于二氧化硅、氧化锆或氧化铝或勃姆石或它们的混合物的胶体无机颗粒,另外的选自以下组中的无机填料SiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3、AlOOH、Y2O3、CeO2、SnO2、氧化铁和碳,还有任选其它的添加剂,其中i)在粘结剂包括基于二氧化硅的胶体无机颗粒的情况下,该粘结剂进一步包括一种或多种具有以下通式(1)的硅烷Rx-Si-A4-x(1)其中A各自独立地是水解可消除的、并且选自以下组中的基团氢、卤素、羟基及具有2-20个碳原子的取代的或未取代的烷氧基、具有6-22个碳原子的芳氧基、烷基芳氧基、酰氧基和烷基羰基,R各自独立地是水解不可消除的、并且选自以下组中的基团具有1-20个碳原子的烷基、具有2-20个碳原子的链烯基、具有2-20个碳原子的炔基、具有6-22个碳原子的芳基、烷芳基和芳烷基,x是0、1、2、3,条件是对于至少50%量的硅烷,x≥1,和基于所述硅烷组分可水解基团的低于化学计量量的水,和任选地有机溶剂,或ii)在粘结剂不包括基于二氧化硅的胶体无机颗粒的情况下,该粘结剂进一步包括水作为溶剂,
并且,在溶胶-凝胶方法的条件下,如果用水解和缩合合适,则形成纳米复合材料的溶胶,B)氮化硼颗粒在使用粘结剂(i)的情况下在有机溶剂中的悬浮体,或在使用粘结剂(ii)的情况下在水中的悬浮体,和C)在使用粘结剂(i)的情况下的有机溶剂,或者在使用粘结剂(ii)的情况下的水,其特征在于氮化硼分散在溶剂中,并且与无机粘结剂混合。
优选的实施方案是用于最佳地分散氮化硼粉末的方法,通过该方法,BN颗粒是以分散的小片状体的形式存在,并且所形成的悬浮体或者胶料具有最小的粘度。重要的是该颗粒的悬浮体也保持在包含粘结剂的胶料中。通过在用醇作为溶剂的情况下使用有机聚合物例如聚乙烯醇缩丁醛或者聚丙烯酸,或者在水作为溶剂的情况下使用聚乙烯醇或者聚乙烯吡咯烷酮,并结合高性能离心均化器作为分散装置,能够令人惊奇地获得这种最佳分散。为了持久固定并同时为了良好分散,对胶料pH的控制调节也是必要的,这是因为由合成所得粘结剂相的pH近似于BN的等电位点的数值大小,并导致了BN的提前沉淀。令人惊讶地是,在约3-4的pH范围内,首先获得好的附着(水解/浓缩),其次是BN颗粒的充分分散/稳定。
通过用苯基三乙氧基硅烷部分取代一种硅烷组分(甲基三乙氧基硅烷),可以实现涂覆温度的明显增加,或者在基底上的延迟沉降。这使得能够将不可渗透的脱膜层涂覆到表面温度增加超过80℃的模具上,这在基于DE 19647368的体系上是不可能的。
优选所存在的有机部分在涂覆以及随后的热压紧过程中,在量上和在危害程度上不对环境构成任何大的污染;在热压紧之后,没有另外的气体分解产物释放。
具有长期稳定性的脱膜层的必要的热附着或者压紧温度低于600℃,即,低于回火温度,在某些情况下该温度甚至能够通过金属熔融物自身(原地)获得。
因此,可以通过普通的涂覆技术(喷涂、浸渍、刷涂、辊涂、刮涂、旋涂)获得光滑的、相对不渗透的厚度为1-50μm的脱膜层,该脱膜层开始时不被铝润湿,并且,在750℃下在液体铝中老化几个小时之后没有任何腐蚀损坏。此外,可以使该层的强度增加到在横切测试(DIN ISO 2409)中获得0-1分级的程度,并且在接下来的多胶带试验中观察不到对该层的损坏。在Taber试验(DIN 52347)中,虽然这些层表现出随着循环数的增加而直线上升的每100周期3.6mg的损耗,相反,基于DE 19647368的层由于强度太低以及相关的损耗而不能通过该方法用相同的BN/粘结剂比例的测试。
本发明还提供了一种具有长期稳定性的脱膜层,其特征在于该脱模层可以通过一种胶料获得,该胶料包括A)无机粘结剂,其包括基于二氧化硅、氧化锆或氧化铝或勃姆石或它们的混合物的胶体无机颗粒,另外的选自以下组中的无机填料SiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3、AlOOH、Y2O3、CeO2、SnO2、氧化铁和碳,还有任选其它的添加剂,其中i)在粘结剂包括基于二氧化硅的胶体无机颗粒的情况下,该粘结剂进一步包括一种或多种具有以下通式(1)的硅烷Rx-Si-A4-x(1)其中A各自独立地是水解可消除的、并且选自以下组中的基团氢、卤素、羟基及具有2-20个碳原子的取代的或未取代的烷氧基、具有6-22个碳原子的芳氧基、烷基芳氧基、酰氧基和烷基羰基,R各自独立地是水解不可消除的、并且选自以下组中的基团具有1-20个碳原子的烷基、具有2-20个碳原子的链烯基、具有2-20个碳原子的炔基、具有6-22个碳原子的芳基、烷芳基和芳烷基,
x是0、1、2、3,条件是对于至少50%量的硅烷,x≥1,和基于所述硅烷组分可水解基团的低于化学计量量的水,和任选地有机溶剂,或ii)在粘结剂不包括基于二氧化硅的胶体无机颗粒的情况下,该粘结剂进一步包括水作为溶剂,并且,在溶胶-凝胶方法的条件下,如果用水解和缩合合适,则形成纳米复合材料的溶胶,B)氮化硼颗粒在使用粘结剂(i)的情况下在有机溶剂中的悬浮体,或在使用粘结剂(ii)的情况下在水中的悬浮体,和C)在使用粘结剂(i)的情况下的有机溶剂,或者在使用粘结剂(ii)的情况下的水。
本发明的脱膜层允许在压力铸造的范围内使用,超过30次注料的周期数是可能的。为了修补的目的,例如,可以通过喷枪喷雾技术或者刷涂,将该脱膜层体系涂覆和压紧在已经涂覆胶料模具的局部限制的部位上,而没有观察到性能的显著损失。
利用CO2涂层去除装置也可以同样地全部去除脱膜层。
本发明进一步提供了用来生产本发明的具有长期稳定性的脱膜层的方法,其特征在于将本发明的胶料涂覆至金属表面上的牢固粘附层上。根据本发明的方法,优选将六方形氮化硼通过本发明的粘结剂以耐用的并且热稳定的方式粘结到例如金属、非合金、低合金的或者高合金的钢、铜或者黄铜模具的表面上。
脱膜剂BN优选具有小于100μm、优选小于30μm、更优选小于10μm,和优选大于0.1μm、更优选大于1μm的平均粒径。通过BET方法测量的比表面积优选大于1m2/g、更优选大于5m2/g。所使用的BN可以包含高达10重量%的不同的杂质和添加剂。应该特别提及硼酸、三氧化硼、碳、碱金属或者碱土金属硼酸盐。然而,优选使用纯度至少为98%、优选99%的高纯度的萃取洗涤的BN。特别优选2-3μm的粒度。该氮化硼优选具有六方形的石墨状的晶体结构。更优选为氮化硼以非聚集的形式存在于该胶料中。
以具有长期稳定性的脱膜层的上述组分为基础,该无机粘结剂的固含量优选5-95重量%、优选20-80重量%、更优选30-70重量%。
无机填料的具体实例为粒径小于300nm、优选小于100nm、更优选小于50nm的SiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3、AlOOH、Y2O3、CeO2、SnO2、氧化铁、碳(炭黑、石墨);优选SiO2、TiO2、ZrO2、Y-ZrO2、Al2O3和AlOOH的溶胶和纳米级粉末。特别优选粒径小于300nm、优选小于100nm、更优选小于50nm的二氧化硅或氧化锆或者它们的混合物的纳米颗粒。
式(1)中所提到的可水解A基团的实例是氢、卤素(F、Cl、Br和I)、烷氧基(例如乙氧基、丙氧基、正丙氧基和丁氧基)、芳氧基(例如苯氧基)、烷基芳氧基(例如苄氧基)、酰氧基(例如乙酰氧基、丙酰氧基)和烷基羰基(例如乙酰基)。
特别优选的所述基为C2-4的烷氧基,尤其是乙氧基。
水解不可消除的R基主要选自以下组中烷基(C1-4的烷基,例如甲基、乙基、丙基和丁基)、链烯基(C2-4的链烯基,例如乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基和丁烯基自由基)、炔基、芳基、烷芳基和芳烷基。
特别优选的所述基为任选取代的C1-4烷基,尤其是甲基或者乙基,以及任选取代的C6-10的芳基基团,尤其是苯基。
A和R基可以各自独立地具有一个或多个常规的取代基,例如卤素、烷氧基、羟基、氨基和环氧基。
进一步优选地,在上面的式(1)中,x的值为0、1或2,优选该值为0或1。此外,优选至少60%、特别优选至少70%的量的值为x=1。
例如,本发明的高温粘结剂相可以由纯的甲基三乙氧基硅烷(MTEOS)或者由MTEOS与四乙氧基硅烷(TEOS)或者MTEOS和苯基三乙氧基硅烷(PTEOS)与TEOS的混合物制备。
依据本发明而使用的通式(1)的硅烷可以完全或者部分地以预缩合物的形式使用,即,以通过单独地或者与其它可水解化合物的混合物形式部分水解式(1)的硅烷而形成的化合物的形式使用。这种优选可以溶解于反应混合物中的低聚物可以是直链的或者环状的,例如缩合度为约2-100,尤其是2-6的低分子量的部分缩合物。
用于水解和缩合的水的量优选为每摩尔存在的可水解基团0.1-0.9mol、更优选0.25-0.8mol的水。
硅酸盐粘结剂相的水解和缩合在溶胶-凝胶条件下,在酸缩合催化剂、优选盐酸的存在下在优选1-7、更优选1-3的pH下进行。优选本发明胶料是通过最优化分散BN颗粒、部分取代硅烷组分、使用另外的微米范围的无机填料并且通过加入一定量的盐酸作为控制水解或者缩合反应的催化剂,以及控制调整胶料的pH而获得的。缩合催化剂的使用导致了预先可能以双相形式存在的硅烷/硅溶胶的混合物成为单相,并且,由于水解或者缩合反应,硅烷被附着到SiO2颗粒或者金属基底或者氮化硼上。不加入HCl,结果经常是其中出现硅溶胶部分产生凝胶或者沉淀出来的双相混合物。本研究是以市场上销售的碱-以及酸-稳定的硅溶胶进行研究的,并且总得到相同的结果。
除了在水解中所形成的溶剂以外,优选不使用任何其它溶剂,但如果需要,可以使用水、醇溶剂(例如乙醇)或者其它极性的、质子溶剂和对质子惰性的溶剂(四氢呋喃、二噁烷)。当必须使用其它溶剂的时候,优选使用乙醇和1-丙醇、2-丙醇、乙二醇和它们的衍生物(例如二甘醇单乙基醚、二甘醇单丁基醚)。
为了制备粘结剂,可以任选地以至多50重量%、优选少于25重量%、更优选少于10重量%的量使用其它的添加剂,例如固化催化剂如金属盐和金属醇盐,有机分散剂和粘结剂如聚乙烯醇缩丁醛、聚乙二醇、聚乙烯亚胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮,颜料、染料、氧化物颗粒以及玻璃形成组分(例如硼酸、硼酸酯、乙醇钠、醋酸钾、仲丁醇铝)、抗腐蚀剂和涂料助剂。
任何另外附加的无机填料可以选自一种或多种物质种类(SiO2、Al2O3、ZrO2、TiO2、莫来石、勃姆石、Si3N4、SiC、AlN等)。颗粒直径通常小于10μm、优选小于5μm、更优选小于1μm。
为了制备ZrO2-和Al2O3-系胶体无机颗粒,用于锆组分的原料化合物可以是,例如,由未经稳定或者经稳定的锆醇盐、锆盐、或者络合的锆化合物、或者胶体ZrO2颗粒构成的物质种类中的一种或多种氧化锆母体。
铝组分的原料组分可以是,例如,选自铝盐和烷醇铝,或者可以使用溶胶或者粉末形式的纳米级Al2O3或AlOOH颗粒。
用于制备ZrO2/Al2O3系粘结剂相的溶剂,除了水外,还可以是具有1-8个碳原子的脂肪醇和脂环醇(尤其是甲醇、乙醇、正和异丙醇、丁醇),具有1-8个碳原子的脂肪酮和脂环酮(尤其是丙酮、丁酮),酯(尤其是乙酸乙酯),醚,例如二乙醚、二丁醚、茴香醚、二噁烷、四氢呋喃,乙二醇醚类例如单-、二-、三-和聚乙二醇乙醚,乙二醇类例如乙二醇、二甘醇和聚丙二醇,或者其它的极性溶剂、质子溶剂和对质子惰性的溶剂。可以理解还可以使用这些溶剂的混合物。除水以外,优选脂肪醇(例如乙醇、1-丙醇、2-丙醇),以及乙二醇和它的衍生物(尤其是醚,例如二甘醇单乙基醚、二甘醇单丁基醚)。
任何附加的无机填料都可以以很多种不同时机加入。例如,可以在制备BN悬浮体的过程中加入这些填料,但是它们还可以以粉末或者悬浮体的形式加入到粘结剂中。
为了稳定液体相中的氧化物颗粒,除了无机和有机酸外,还可以使用含有酐基、酰胺基、氨基、SiOH基、硅烷的可水解基以及β-二羰基化合物的改性剂。
特别优选的是具有1-24个碳原子的一元羧酸,例如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、己酸、甲基丙烯酸、柠檬酸、硬脂酸、甲氧基乙酸、二氧杂庚酸、3,6,9-三氧杂癸酸,以及相应的酸氢化物和酰胺。
优选的β-二羰基化合物是具有4-12个碳原子、尤其是具有5-8个碳原子的那些化合物,例如二酮,如乙酰丙酮、2,4-己二酮、乙酰乙酸、乙酰乙酸的C1-4-烷基酯,例如乙酰乙酸乙酯。
为了将氧化物粉末颗粒分散于粘结剂相中,除了常规的搅拌器装置(溶解器、定向喷射混合器)外,还可以使用超声处理、捏合机、螺杆挤出机、辊式研磨机、振动磨机、行星式球磨机、砂磨机,特别是立式球磨机。
为了分散该纳米级粉末,具有通常直径为小于2mm、优选小于1mm、更优选小于0.5mm的小研磨物的立式球磨机为优选。
本发明还提供用于生产包括氮化硼颗粒的悬浮体的方法,其特征在于将氮化硼悬浮于添加了聚乙烯醇缩丁醛或聚丙烯酸的有机溶剂中,或者悬浮于添加了聚乙烯醇或者聚乙烯吡咯烷酮的水中。
为了制备BN悬浮体,优选用具有转子/定子的高速分散单元,例如Ultra-Turrax或离心均化器分散。特别优选的是具有多阶转子/定子系统的装置(Cavitron高性能离心均化器)。
所述无机脱膜剂可以通过混合单独的BN悬浮体和粘结剂而加入,但是还可以通过将BN结合或者分散到粘结剂中来实现。优选通过搅拌混合单独的BN悬浮体和单独的粘结剂来制备。
在某些情况下,在涂覆胶料之前,调整粘结剂或者胶料的pH是有利的。为此,通常使用碱,优选醇溶剂中的碱,更优选乙醇钠的乙醇溶液。通常将pH调整到1-7、优选2.5-5、更优选3-4之间。可以通过沉降或者离心除去反应过程中形成的盐。
在完成胶料之后,在某些情况下,在涂覆之前进一步均化该胶料是有利的。优选通过搅拌所述胶料一夜来完成该进一步的均化。
在某些情况下,通过加入准确量的水以在完成的胶料中获得有限的水解或者缩合反应是也是有利的;优选确定的总水含量为每摩尔可水解醇盐基团少于1mol水。
适于本发明脱膜层的基底有很多种不同的无机材料。
特别合适的基底材料是薄膜、织物、片状、薄板或模制品形式的金属材料,例如铁、铬、铜、镍、铝、钛、锡和锌以及它们的合金,例如铸铁、铸钢、钢材、青铜或者黄铜,还有以无机非金属材料,例如陶瓷、耐火材料和玻璃。
可以通过普通的涂覆方法,例如刮涂法、浸涂法、流涂法、旋涂法、喷涂、刷涂和撒涂法将含有脱模剂的涂料溶胶涂覆到基底/模具表面上。为了提高粘合,可以发现在一些情况下,在与稀释的或者未稀释的粘结剂溶胶或者它们的母体或者其它底漆接触之前处理所述基底是有利的。
优选所述脱膜剂覆盖压力铸造模具与部分熔融或者熔融金属接触的整个表面。
可以根据所选择的涂覆方法通过加入溶剂或者水来调整胶料的固含量。对于喷涂而言,通常确定2-70重量%、优选5-50重量%、更优选10-30重量%的固含量。对于其它的涂覆方法,当然也可能确定另外的固含量。同样可以加入触变剂或者标准化物(standardizer),例如纤维素衍生物。
在最后的固化之前,通过等静压成型新涂覆的脱膜层可以进一步增加填充密度,从而同样地显著增加所述层的强度和寿命。为此,推荐涂覆另外的实际上不含粘结剂的BN脱膜层,这防止了还未固化的层在等静压成型中与周围的介质粘结。
最后的固化可以通过一个或者多个干燥阶段在室温或者稍微升高的温度下进行,例如在强制通风的干燥箱中通过加热或者热处理该模具自身进行。在氧化敏感的基底的情况下,可以在保护气氛围如氮气或者氩气下,或者在减压下实施干燥和/或随后的固化。
该热固化优选在50℃以上、优选200℃以上、更优选300℃以上的温度下通过热处理来实现。
脱膜层热处理可以在烘箱中,通过热气体、通过直接气体燃烧模具表面、通过直接或者间接红外加热、或者另外通过使脱膜层与液体、熔融的或者部分熔融的铸造金属接触而原位进行。
以这种方式固化的脱膜层的厚度优选为0.5-250μm,更优选为1-200μm。特别优选地,将厚度为5-20μm的层用于铝的压力铸造中。固化的脱膜层中的BN含量优选在20-80%的范围内,在各种情况下剩余部分由包括纳米颗粒的无机粘结剂形成。
具体实施例方式
实施例硅酸盐粘结剂溶胶的合成实施例1MTKS;ROR0.4将65.5g MTEOS和19.1g TEOS混合。通过剧烈搅拌,使该混合物的一半与14.2g硅溶胶(LEVASIL 300/30)以及0.4ml的浓盐酸反应。在5分钟后,将另一半硅烷混合物的加入到混合物中,并另外搅拌5分钟。在放置一整夜之后,用乙醇钠的乙醇溶液将混合物的pH调整到3。通过离心分离除去反应过程中形成的盐。
实施例2MTZS;ROR0.75将65.5g MTEOS和19.1g TEOS混合。通过剧烈搅拌,使该混合物的一半与49.7g固含量为60重量%二氧化锆悬浮体(在19.88g水中的29.82g单斜晶ZrO2(INM;平均粒径约8nm))以及0.4ml的浓盐酸反应。在5分钟后,将另一半硅烷混合物加入到该混合物中,并另外搅拌5分钟。在放置一整夜之后,用乙醇钠的乙醇溶液将该混合物的pH调整到3。通过离心分离除去反应过程中形成的盐。
实施例3MTKZS;ROR0.75将16.4g MTEOS与4.8g TEOS的混合物与14.2g预先被浓盐酸将pH调整到7的Levasil 300/30、以及0.2ml的浓盐酸反应。同时,使26.2g MTEOS和7.7g TEOS的混合物与31.8g 50%的二氧化锆悬浮体(在15.9g水中的15.9g单斜晶ZrO2(INM;平均粒径约8nm))和0.32ml浓盐酸反应。在10分钟后,将这两种混合物混合。在此外的5分钟后,将与由42.6g MTEOS和12.4g TEOS构成的另外的硅烷混合物结合的混合物加入到该混合物中并另外搅拌5分钟。在放置一整夜之后,用乙醇钠的乙醇溶液将该混合物的pH调整到3。通过离心分离除去反应过程中形成的盐。
实施例4MTKS-PT;ROR0.4将65.5g MTEOS和19.1g TEOS混合,并通过剧烈搅拌与28.4g硅溶胶(LEVASIL 300/30)和0.8ml浓盐酸反应。在5分钟后,向该混合物中加入由88.3g苯基三乙氧基硅烷(PTEOS)和19.1g TEOS构成的另外的混合物,对其另外搅拌5分钟。在放置一整夜之后,用乙醇钠的乙醇溶液将该混合物的pH调整到3。通过离心分离除去反应过程中形成的盐。
实施例5MTKS-PTTnP;ROR0.4将65.5g MTEOS和19.1g TEOS混合,并且通过剧烈搅拌与28.4g硅溶胶(LEVASIL 300/30)和0.8ml浓盐酸反应。在5分钟后,将由88.3g苯基三乙氧基硅烷、9.56g TEOS和12.1g四正丙氧基硅烷构成的另外的硅烷混合物加入到混合物中,对其另外搅拌5分钟。在放置一整夜之后,用乙醇钠的乙醇溶液将该混合物的pH调整到3。通过离心分离除去反应过程中形成的盐。
实施例6MTKS-PTTEE,ROR0.4将65.5g MTEOS和19.1g TEOS混合,并且通过剧烈搅拌与28.4g硅溶胶(LEVASIL 300/30)和0.8ml浓盐酸反应。在5分钟后,将由88.3g苯基三乙氧基硅烷、9.56g TEOS和17.6g四乙氧基乙氧基硅烷构成的另外的硅烷混合物加入到该混合物中,对其另外搅拌5分钟。在放置一整夜之后,用乙醇钠的乙醇溶液将该混合物的pH调整到3。通过离心分离除去反应过程中形成的盐。
硅酸盐粘合的BN层的制备实施例7BN的乙醇悬浮体的制备将0.8kg通过BET方法测量的比表面积为约12m2/g并且纯度为99.0%的BN粉末(BN E1;Wacker-Chemie GmbH,Munich)搅拌到1580g在其中溶解了20g聚乙烯醇缩丁醛(Mowital B 30T;Hoechst AG,Frankfurt)的无水的变性乙醇(MEK)中。将该悬浮体注入可以冷却搅拌的容器中,并且用高速转子/定子离心均化器(Cavitron CD 1010)分散60分钟的时间。在冷却到室温以后,加入266.7g无水变性乙醇将所得悬浮体稀释到30重量%的固含量。
实施例8BN/MTKS胶料的制备,BN∶SiO2的质量比=2∶1用1.25g软水活化25g MTKS ROR0.4粘结剂并搅拌1h。然后,在搅拌下将50g来自实施例7、固含量为30重量%的BN的乙醇悬浮体加入到所述粘结剂中。为了将固含量调整到15重量%,用75g乙醇稀释该悬浮体。
实施例9BN/MTKS胶料的制备,BN∶SiO2质量比=1∶1用2.5g软水活化50g MTKS ROR0.4粘结剂并搅拌1h。然后,在搅拌下将50g来自实施例7、固含量为30重量%的BN的乙醇悬浮体加入到该粘结剂中。该胶料的固含量(基于BN)为30重量%。为了更好的加工性,可以通过加入100g无水乙醇将固含量稀释到15重量%。
实施例10BN/MTKZS胶料的制备,BN∶(SiO2+n-ZrO2)=2∶1n-ZrO2颗粒∶SiO2颗粒的质量比=20∶80在搅拌下将21.4g MTKZS ROR0.75粘结剂与50g来自实施例7、固含量为30重量%的BN的乙醇悬浮体添加到一起。通过加入78.6g乙醇将该悬浮体的固含量稀释到15重量%。
实施例11BN/MTKS-PT;BN∶SiO2=1∶1的制备用2.5g软水活化50g MTKS-PT ROR0.4,并且搅拌1h。然后,在搅拌下将50g来自实施例7、固含量为30重量%的BN的乙醇悬浮体与该粘结剂添加到一起。该胶料的固含量(基于BN)为30重量%;可通过加入100g无水乙醇而将该固含量降低到15重量%。
Al2O3/ZrO2粘结剂相的制备实施例12nAnZ粘结剂(1∶1)为了制备所述的粘结剂相,先将100g勃姆石(Disperal;来自Sasol,Hamburg)搅拌到900g水中,在该过程中通过逐渐加入乙酸而建立恒定的pH 3。乙酸的加入确定了pH为3。搅拌该悬浮体24h,接下来通过沉降(48h)除去粗的聚集物。将11.6g纳米分散的、Y-稳定的表面改性的ZrO2粉末(INMIZC4,比表面积为200g/cm3,16%重量的三氧杂癸酸)搅拌到128.37g勃姆石溶胶(对应于10g Al2O3)中,并且通过超声处理(Branson Sonifier)30分钟来使其分散。
实施例13nAZ粘结剂(1∶1)为了制备ZrO2溶胶,将36.86g丙醇中的Zr正丙醇盐(70重量%)与16.89g乙酸和40.5g去离子水混合在一起,并且搅拌24h(摩尔比1∶2.5∶20)。9.425g该溶胶对应于1g的ZrO2。将28.57g来自实施例12的勃姆石溶胶(对应于2g Al2O3)与18.85g的ZrO2溶胶(对应于2g ZrO2)混合,并且搅拌24h。
Al2O3/ZrO2粘合的BN层的制备实施例14BN水悬浮体的制备将1kg通过BET方法测量比表面积为约12m2/g、且纯度为99.0%的BN粉末(BN E1;Wacker-Chemie GmbH,Munich)搅拌到1950g其中溶解了50g聚乙烯吡咯烷酮(PVP K-30,Hoechst AG,Frankfurt)的去离子水中。将该悬浮体注入可以冷却搅拌的容器中,并且用高速转子/定子离心均化器(Cavitron CD 1010)分散30分钟。加入2kg的软水将所得悬浮体稀释到20重量%的固含量。
实施例15将1kg通过BET方法测量比表面积为约12m2/g、且纯度为99.0%的BN粉末(BN E1;Wacker-Chemie GmbH,Munich)搅拌到1975g其中溶解了25g聚乙烯醇(PVA 4/88;Hoechst AG,Frankfurt)的去离子水中。将该悬浮体注入可以冷却搅拌的容器中,并且用高速转子/定子离心均化器(Cavitron CD 1010)分散30分钟。加入2kg软水将所得悬浮体稀释到20重量%的固含量。
实施例16BnAnZ胶料(2∶1∶1)的制备为了制备该胶料,将来自实施例14,或者作为替换来自实施例15的30g BN的水悬浮体(对应于6g的BN)一滴一滴地加入到41.99g上面的nAnZ粘结剂相中。为了更好地加工,可以通过加入氨水来确立pH在4-6的范围内。通过普通的涂覆方法将由此获得的胶料涂覆到基底上。干燥后,可以热压紧/固化该脱模层。
实施例17BanAnZ胶料的制备在第一步骤中,在PE研磨杯(+转子)中有330g研磨球(Al2O3;直径4-5mm)的立式球磨机(Netzsch的PE 075)中,以700转/分钟的速度将318g水中的80g Al2O3(TM-DAR,来自TAI MEI)和2g乙酸分散2h的时间。为了制备所述胶料,首先将35g以上的刚玉磨料悬浮体(对应于7g Al2O3)一滴一滴地加入到70g nAnZ粘结剂溶胶中。在搅拌下将15g来自实施例14,或者作为替换而来自实施例15的BN的水悬浮体(对应于3g BN)加入到该混合物中。为了更好地加工,可以通过加入氨水将pH确定在约4-6的范围内,然后可以利用刮涂、浇铸或者喷涂将该胶料用于涂层。
实施例18BnAZ胶料的制备将28.57g勃姆石溶胶(对应于2g Al2O3)搅拌到18.85g ZrO2的溶胶中。在搅拌下将30g来自实施例14,或者作为替换而来自实施例15的BN悬浮体(对应于6g BN)加入到该混合物中。通过加入氨水将pH确定在约4-6的范围内,然后利用刮涂、浇铸或者喷涂将该胶料用于涂层。
权利要求
1.一种用于生产具有长期稳定性的脱模层的胶料,其包括A)无机粘结剂,其包括基于二氧化硅、氧化锆或氧化铝或勃姆石或它们的混合物的胶体无机颗粒,选自以下组中的另外的无机填料SiO2、TiO2、ZrO2、Al2O3、AlOOH、Y2O3、CeO2、SnO2、氧化铁和碳,还有任选其它的添加剂,其中i)在粘结剂包括基于二氧化硅的胶体无机颗粒的情况下,该粘结剂进一步包括一种或多种具有以下通式(1)的硅烷Rx-Si-A4-x(1)其中A各自独立地是水解可消除的、并且选自以下组中的基团氢、卤素、羟基及具有2-20个碳原子的取代的或未取代的烷氧基、具有6-22个碳原子的芳氧基、烷基芳氧基、酰氧基和烷基羰基,R各自独立地是水解不可消除的、并且选自以下组中的基团具有1-20个碳原子的烷基、具有2-20个碳原子的链烯基、具有2-20个碳原子的炔基、具有6-22个碳原子的芳基、烷芳基和芳烷基,x是0、1、2、3,条件是对于至少50%量的硅烷,x≥1,和基于所述硅烷组分可水解基团的低于化学计量量的水,和任选地有机溶剂,或ii)在粘结剂不包括基于二氧化硅的胶体无机颗粒的情况下,该粘结剂进一步包括水作为溶剂,并且,在溶胶-凝胶方法的条件下,如果用水解和缩合合适,则形成纳米复合材料的溶胶,B)氮化硼颗粒在使用粘结剂(i)的情况下在有机溶剂中的悬浮体,或在使用粘结剂(ii)的情况下在水中的悬浮体,和C)在使用粘结剂(i)的情况下的有机溶剂,或者在使用粘结剂(ii)的情况下的水。
2.权利要求1的胶料,其特征在于,在使用所述粘结剂(i)的情况下,将聚乙烯醇缩丁醛或聚丙烯酸加入到氮化硼颗粒的悬浮体中,或者在使用所述粘结剂(ii)的情况下,将聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮加入到所述悬浮体中。
3.权利要求1或2的胶料,其特征在于其pH为3-4。
4.权利要求1-3之一的胶料,其特征在于所述氮化硼的粒径为小于10μm和大于1μm。
5.权利要求1-4之一的胶料,其特征在于所述氮化硼具有六方形的石墨状的晶体结构。
6.权利要求1-5之一的胶料,其特征在于所述氮化硼的比表面积经BET方法测量为1-100m2/g。
7.权利要求1-6之一的胶料,其特征在于所述氮化硼的纯度为至少98%。
8.权利要求1-7之一的胶料,其特征在于所述氮化硼以非聚集的形式存在于所述的胶料中。
9.权利要求1-8之一的胶料,其特征在于所述另外的无机填料是粒径小于300nm、优选小于100nm、更优选小于50nm的二氧化硅或氧化锆或勃姆石或它们的混合物的纳米颗粒。
10.权利要求1-9之一的胶料,其特征在于所使用的硅烷是甲基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷或苯基三乙氧基硅烷或它们的混合物。
11.权利要求1-10之一的胶料,其特征在于所使用的用于水解和缩合的水的量为每摩尔存在的可水解基团0.1-0.9mol的水。
12.权利要求1-9之一的胶料,其特征在于用于胶体无机颗粒的锆组分的原料化合物是由未经稳定或者经稳定的锆醇盐、锆盐、或者络合的锆化合物、或者胶体ZrO2颗粒构成的物质种类中的一种或多种的氧化锆母体。
13.权利要求1-9和12之一的胶料,其特征在于用于胶体无机颗粒铝组分的原料化合物是溶胶或粉末形式的铝盐、烷醇铝、纳米级的Al2O3或AlOOH颗粒。
14.一种生产权利要求1-13之一的胶料的方法,其特征在于在分散装置中将氮化硼分散于溶剂中,并与无机粘结剂混合。
15.权利要求14的方法,其特征在于在使用粘结剂(i)的情况下,将聚乙烯醇缩丁醛或聚丙烯酸加入到所述无机粘结剂中,或者在使用粘结剂(ii)的情况下,将聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮加入到所述无机粘结剂中。
16.权利要求14或15的方法,其特征在于所使用的分散装置是Ultra-Turrax或高性能离心均化器。
17.权利要求14-16之一的方法,其特征在于所述胶料pH为3-4。
18.一种可从权利要求1-13之一的胶料获得的具有长期稳定性的脱模层,其特征在于固化的脱模层的层厚度为0.5-250μm。
19.权利要求18的脱模层,其特征在于用于热粘附或者压紧所述脱模层的温度低于600℃。
20.权利要求18的脱模层,其特征在于所述脱模层是凭借金属熔融物而原位获得的。
21.权利要求18-20之一的脱模层,其特征在于固化的脱模层的BN含量为20-80重量%。
22.一种用于生产权利要求18-21之一的具有长期稳定性的脱模层的方法,其特征在于将权利要求1-11之一的胶料涂覆至金属或者无机非金属表面上的牢固粘附层上。
23.权利要求22的方法,其特征在于所述金属或者无机非金属表面是薄膜、织物、片材、薄片或模制品形式的铁、铬、铜、镍、铝、钛、锡和锌,以及它们的合金铸铁、铸钢、钢材、青铜、黄铜,陶瓷、耐火材料和玻璃。
24.权利要求22或23的方法,其特征在于所述胶料是通过刮涂、浸渍、流涂、旋涂、喷涂、刷涂和撒涂法涂覆到所述金属或者无机非金属的表面上的。
25.一种制备含有氮化硼颗粒的悬浮体的方法,其特征在于将氮化硼颗粒悬浮于添加了聚乙烯醇缩丁醛或聚丙烯酸的有机溶剂中,或者悬浮于添加了聚乙烯醇或者聚乙烯吡咯烷酮的水中。
全文摘要
本发明涉及适合于压力铸造有色金属、耐腐蚀、热稳定的并且耐用的包含氮化硼的脱膜层,还涉及用于该脱模层制备的胶料、制备所述胶料的方法及制备所述脱膜层的方法,以及所述脱膜层的用途。
文档编号C04B41/45GK1805808SQ200480016517
公开日2006年7月19日 申请日期2004年6月11日 优先权日2003年6月13日
发明者彼得·马特杰(已故), 马丁·恩格勒, 卡尔·施韦茨, 梅苏特·阿斯兰, 罗伯特·德鲁姆, 克劳斯·恩德雷斯, 哈雷施·奈尔, 贝恩德·赖因哈德, 赫尔穆特·施密特 申请人:Esk制陶两合公司
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