石墨-碳化硅升液管的原料组合物及其制造工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种石墨-碳化硅升液管的原料组合物，包括以下重量百分比的原料：鳞片石墨30%-50%、碳化硅20%-50%、单质硅粉4%-10%、碳化硼粉1%-5%、结合剂10%-14%。其制造工艺如下：将原料混合均匀，制成合格泥料；将泥料装入模具型腔内；放入等静压机缸内，压制成型；脱模，将毛坯加工成所需要的尺寸；毛坯预热，趁热涂覆防氧化釉料；裸烧使釉料熔化为玻璃釉；检测气孔率，合格，即得成品。本发明工艺简单，制备的升液管具有很高的热稳定性，确保使用中不炸裂，而且，抗熔融铝液的侵蚀性强，克服了铁质升液管的熔蚀问题，防止铝液增铁；与常用的氮化硅结合碳化硅质升液管相比，生产成本低，适合大规模工业推广。
【专利说明】石墨-碳化硅升液管的原料组合物及其制造工艺
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种低压铸铝用升液管，具体涉及一种石墨-碳化硅升液管的原料组合物及其制造工艺。
[0003]
【背景技术】 [0004]升液管是低压铸件机上的关键部件之一，直接影响铸铝产品的质量和生产效率。在低压铸造机上进行低压铸造时，依靠压力将铝液通过升液管上升到模具中，升液管的下端浸入坩埚的铝液中，铝液的温度高达740多度。目前常用的升液管有两种，一种全部由铁质或不锈钢材料做成，长期浸泡于铝液中会产生铁质熔蚀，导致铝液增铁，严重影响铸件的质量，而铁质熔蚀还会造成升液管损毁；另一种为氮化硅结合碳化硅质，具有热稳定性高，抗铝液侵蚀性好，不增铁的优点，但此种升液管制作工艺复杂、生产成本高，价格昂贵，对于一般铝加工企业难以接受。
[0005]
【发明内容】
[0006]为了解决上述问题，本发明的目的在于，提供一种石墨-碳化硅升液管的原料组合物及其制造工艺，工艺简单，生产成本低，所得升液管抗熔融铝液的侵蚀性强，使用寿命长。
[0007]所述石墨-碳化硅升液管的原料组合物，包括以下重量百分比的原料:鳞片石墨30%-50%、碳化硅20%-50%、单质硅粉4%-10%、碳化硼粉1%_5%、结合剂10%_14%。所述鳞片石墨的碳含量大于90%，粒度为50-100目，所述碳化硅的纯度大于90%，所述结合剂为酚醛树脂。
[0008]所述石墨-碳化硅升液管的制造工艺，包括以下步骤:
(1)将备好的原料放入混合机内混合均匀，制成挥发份为1%-2%的合格泥料；
(2)将上述所得合格泥料装入模具型腔内；
(3)放入等静压机缸内，在100MPa-120MPa压强下压制成型；
(4)脱模，将毛坯通过车床加工成所需要的尺寸；
(5)将毛坯预热至180°C_230°C，趁热涂覆防氧化釉料，得升液管半成品；
(6)将上述所得半成品放入天然气窑内裸烧，烧成温度为1000°C-1200°C，使釉料熔化为玻璃釉，即得烧成品；
(7)检测上述烧成品的气孔率，气孔率为不大于12%，即得成品。气孔率的大小可以通过调整挥发份来控制，挥发份适当提高，可使毛坯压的更致密。
[0009]本发明提供的石墨-碳化硅升液管的原料组合物及其制造工艺，其有益效果在于，工艺简单，制备的升液管具有很高的热稳定性，确保使用中不炸裂，而且，抗熔融铝液的侵蚀性强，克服了铁质升液管的熔蚀问题，防止铝液增铁；与目前常用的氮化硅结合碳化硅质升液管相比，生产成本低，使用寿命相近，适合大规模工业推广应用。
[0010]
【具体实施方式】
[0011]下面结合三个实施例，对本发明提供的石墨-碳化硅升液管的原料组合物及其制造工艺进行详细的说明。
[0012]实施例1
本实施例制备石墨-碳化硅升液管的原料组合物，包括以下重量百分比的原料:鳞片石墨40%、碳化硅40%、单质硅粉5%、碳化硼粉3%、酚醛树脂12%。
[0013]所述石墨-碳化硅升液管的制造工艺，包括以下步骤:
(1)将上述备好的原 料放入混合机内混合均匀，加水制成泥料，并烘干成挥发份为1.5%的合格泥料；
(2)将上述所得合格泥料装入模具型腔内；
(3)捆扎好模具上、下口部，放入等静压机缸内，在120MPa压强下压制成型；
(4)脱模，将毛坯通过车床加工成所需要的尺寸；
(5)将毛坯预热至190°C，趁热涂覆防氧化釉料，得升液管半成品；
(6)将上述所得半成品放入天然气窑内裸烧，烧成温度为1050°C，使釉料熔化为玻璃釉，即得烧成品；
(7)检测上述烧成品的气孔率为10.5%，合格，包装入库。
[0014]实施例2
本实施例制备石墨-碳化硅升液管的原料组合物，包括以下重量百分比的原料:鳞片石墨32%、碳化硅45%、单质硅粉6%、碳化硼粉4%、酚醛树脂13%。
[0015]所述石墨-碳化硅升液管的制造工艺，包括以下步骤:
(1)将上述备好的原料放入混合机内混合均匀，加水制成泥料，并烘干成挥发份为1.4%的合格泥料；
(2)将上述所得合格泥料装入模具型腔内；
(3 )捆扎好模具上、下口部，放入等静压机缸内，在I IOMPa压强下，压制成型；
(4)脱模，将毛坯通过车床加工成所需要的尺寸；
(5)将毛坯预热至200°C，趁热涂覆防氧化釉料，得升液管半成品；
(6)将上述所得半成品放入天然气窑内裸烧，烧成温度为1100°C，使釉料熔化为玻璃釉，即得烧成品；
(7)检测上述烧成品的气孔率为11.2%，合格，包装入库。
[0016]实施例3
本实施例制备石墨-碳化硅升液管的原料组合物，包括以下重量百分比的原料:鳞片石墨45%、碳化硅34%、单质硅粉8%、碳化硼粉2%、酚醛树脂11%。
[0017]所述石墨-碳化硅升液管的制造工艺，包括以下步骤:
(I)将上述备好的原料放入混合机内混合均匀，加水制成泥料，并烘干成挥发份为1.6%的合格泥料；
(2)将上述所得合格泥料装入模具型腔内；
(3 )捆扎好模具上、下口部，放入等静压机缸内，在105MPa压强下，压制成型；
(4)脱模，将毛坯通过车床加工成所需要的尺寸；
(5)将毛坯预热至220°C，趁热涂覆防氧化釉料，得升液管半成品；
(6)将上述所得半成品放入天然气窑内裸烧，烧成温度为1150°C，使釉料熔化为玻璃釉，即得烧成品；
(7)检测上述烧成品的气孔率为9.8%，合格，包装入库。
【权利要求】
1.一种石墨-碳化硅升液管的原料组合物，其特征在于:它包括以下重量百分比的原料: 鳞片石墨30%-50%、碳化硅20%-50%、单质硅粉4%-10%、碳化硼粉1%_5%、结合剂10%-14%ο
2.根据权利要求1所述的石墨-碳化硅升液管的原料组合物，其特征在于:所述鳞片石墨的碳含量大于90%，粒度为50-100目。
3.根据权利要求1所述的石墨-碳化硅升液管的原料组合物，其特征在于:所述碳化娃的纯度大于90%。
4.根据权利要求1所述的石墨-碳化硅升液管的原料组合物，其特征在于:所述结合剂为酚醛树脂。
5.一种权利要求1所述石墨-碳化硅升液管的制造工艺，其特征在于:它包括以下步骤: (1)将备好的原料放入混合机内混合均匀，制成挥发份为1%_2%的合格泥料； (2)将上述所得合格泥料装入模具型腔内； (3)放入等静压机缸内，在100MPa-120MPa压强下压制成型； (4)脱模，将毛坯通过车床加工成所需要的尺寸； (5)将毛坯预热至180°C_230°C，趁热涂覆防氧化釉料，得升液管半成品； (6)将上述所得半成品放入天然气窑内裸烧，烧成温度为1000°C-1200°C，使釉料熔化为玻璃釉，即得烧成品； (7)检测上述烧成品的气孔率，气孔率为不大于12%，即得成品。
【文档编号】C04B35/52GK103964876SQ201410193124
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月9日 优先权日:2014年5月9日
【发明者】刘振友, 邢连清, 乔徳慧, 任永曾, 韩波 申请人:青岛百顿坩埚有限公司