一種鎂合金消失模鑄造用涂料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鎂合金消失模鑄造用涂料的制備方法，屬于有色金屬鑄造輔助材料的制備及應(yīng)用的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]消失模鑄造，簡稱EPC，是將與鑄件尺寸形狀相似的發(fā)泡塑料模型粘結(jié)組合成模型簇，刷涂耐火涂層并烘干后，埋在干石英砂中振動造型，在負(fù)壓下澆注液體金屬，使模型氣化并占據(jù)模型位置，凝固冷卻后形成鑄件，是一種新型鑄造方法，它是一種設(shè)備投資小、生產(chǎn)工藝靈活、成形精度高的新型鑄造技術(shù)，非常適合鎂合金鑄造成形。
[0003]在鎂合金消失模鑄造過程中必須使用涂料，以提高泡沫模樣的強(qiáng)度與剛度，以抗擊金屬熔液的沖刷，防止因粘砂而降低鑄件表面粗糙度;還可以幫助廢氣迅速排出，減少廢氣對鑄件的影響。
[0004]目前，鎂合金消失模鑄造用涂料的研究較少，主要是以鑄鋼、鑄鐵消失模鑄造涂料的配方為依據(jù)而配制生產(chǎn)，普遍存在透氣性差，保溫性、防氧化能力和阻燃性不好，觸變性能欠佳，致使鑄件表面質(zhì)量差、內(nèi)部不致密。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的
[0006]本發(fā)明的目的是針對【背景技術(shù)】的不足，以氧化鎂、硅藻土和滑石粉為耐火骨料，水玻璃和聚丙烯酰胺為粘結(jié)劑，鈉基膨潤土、羧甲基纖維素鈉和黃原膠為懸浮劑，硼酸鋅為阻燃劑，去離子水為載液溶劑，經(jīng)配置混漿、攪拌、碾壓、陳化，制成粘稠狀涂料，以大幅度提高鎂合金消失模鑄造用涂料的性能。
[0007]技術(shù)方案
[0008]本發(fā)明使用的化學(xué)物質(zhì)材料為:氧化鎂、硅藻土、滑石粉、水玻璃、聚丙烯酰胺、鈉基膨潤土、羧甲基纖維素鈉、黃原膠、硼酸鋅、去離子水，其組合準(zhǔn)備用量如下:以克、毫升為計量單位
[0009]氧化鎂:MgO700g±0.1g
[0010]娃藻土:SiC>2200g±0.1g
[0011]滑石粉:Mg3[Si401Q](0H)2100g±0.1g
[0012]水玻璃:Na2S13.9H20 14mL±0.1mL
[0013]聚丙稀酰胺:(CsIfeNO)nn = 100萬?500萬2g±0.1g
[0014]鈉基膨潤土:Na0.33(Al，Mg，F(xiàn)e)2[(Si，Al)401()](OH)2.4H2040g±0.1g
[0015]羧甲基纖維素鈉:C8H16NaO82g±0.1g
[0016]黃原膠:C35H49029lg±0.1g
[0017]硼酸鋅:2Zn0.3B203 30g±0.Ig
[0018]去離子水:H2O3000mL±50mL
[0019]制備方法如下:
[0020](I)精選化學(xué)物質(zhì)材料
[0021]對制備使用的化學(xué)物質(zhì)材料要進(jìn)行精選，并進(jìn)行質(zhì)量純度控制:
[0022]氧化鎂:固態(tài)粉體95%
[0023]硅藻土:固態(tài)粉體92.3%
[0024]滑石粉:固態(tài)粉體95%
[0025]水玻璃:液態(tài)膠體97%
[0026]聚丙烯酰胺:固態(tài)粉體97%
[0027]鈉基膨潤土:固態(tài)粉體90 %
[0028]羧甲基纖維素鈉:固態(tài)粉體98%
[0029]黃原膠:固態(tài)粉體98%
[0030]硼酸鋅:固態(tài)粉體97%
[0031]去離子水:液態(tài)液體99.9 %
[0032](2)配置鈉基膨潤土水溶液
[0033]稱取鈉基膨潤土40g±0.lg，量取去離子水400mL±0.lmL，加入燒杯中，混合攪拌30min，成0.141mol/L的鈉基膨潤土水溶液；
[0034](3)配置羧甲基纖維素鈉水溶液
[0035]稱取羧甲基纖維素鈉2g ±0.1g，量取去離子水10mL± 0.1mL，加入燒杯中，混合攪拌30min，成0.076mol/L的羧甲基纖維素鈉水溶液；
[0036](4)配置黃原膠水溶液
[0037]稱取黃原膠lg±0.lg，量取去離子水100mL±0.lmL，加入燒杯中，混合攪拌30min，成0.01 lmol/L的黃原膠水溶液；
[0038](5)混漿
[0039]稱取氧化鎂700g±0.lg、娃藻土200g±0.lg、滑石粉 100g±0.lg、水玻璃 14mL土
0.lmL、聚丙稀酰胺2g±0.lg、硼酸鋅30g±0.1g;量取羧甲基纖維素鈉水溶液10mL 土
0.1mL，黃原膠水溶液10mL ± 0.1mL，鈉基膨潤土水溶液400mL ± 0.1mL;量取去離子水400mL±0.1mL;加入到混漿機(jī)中；開啟混漿機(jī)，混漿機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)為60r/min，混漿時間為25min，使混漿機(jī)內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)混合均勻，成混漿液；
[0040](6)碾壓混漿液
[0041 ]碾壓混漿液是在碾壓機(jī)上進(jìn)行的，是在碾壓、加水過程中完成的；
[0042]①將混漿液置于碾壓機(jī)的漿液箱內(nèi)；
[0043]②開啟漿液箱的控漿閥，向碾壓機(jī)內(nèi)輸入混漿液;混漿液輸入速度4mL/min;
[0044]③開啟水槽的控水閥，向碾壓機(jī)輸入去離子水，去離子水輸入速度5mL/min;
[0045]④開啟碾壓機(jī)，進(jìn)行碾壓，碾壓轉(zhuǎn)數(shù)28r/min，碾壓壓強(qiáng)1.6Mpa;
[0046]⑤在碾壓過程中進(jìn)行碾壓循環(huán)，碾壓循環(huán)次數(shù)為10次，碾壓后成粘稠狀漿液；
[0047](7)靜置陳化
[0048]將碾壓后的粘稠狀漿液收集于不銹鋼容器內(nèi)，在25°C下靜置陳化36h，陳化后即為鎂合金消失模鑄造用涂料；
[0049](8)檢測、分析、表征
[0050]對制備的鎂合金消失模鑄造用涂料的形貌、色澤、成分、化學(xué)物理性能進(jìn)行檢測、分析、表征；
[0051 ]用透氣性測定儀進(jìn)行涂料的透氣性分析；
[0052]用杠桿強(qiáng)度測試儀進(jìn)行涂料的抗壓強(qiáng)度分析；
[0053]用旋轉(zhuǎn)粘度計進(jìn)行涂料的流變性分析；
[0054]用Φ25mm X 10mL的具塞量筒進(jìn)行懸浮性分析；
[0055]結(jié)論:鎂合金消失模鑄造用涂料為白色粘稠狀漿液，透氣性為7.62cm2/Pa.min,抗壓強(qiáng)度為0.36MPa，屈服值為5.16Pa，觸變指數(shù)為1.657，懸浮性為99.5%；
[0056](9)漿液儲存
[0057]制備的粘稠狀漿液儲存于金屬筒形容器中，密閉儲存，要防火、防曬、防潮、防酸堿鹽侵蝕，儲存于陰涼潔凈環(huán)境，儲存溫度20°C，相對濕度< 10%。
[0058]有益效果
[0059]本發(fā)明與【背景技術(shù)】相比具有明顯的先進(jìn)性，是以氧化鎂、硅藻土和滑石粉為耐火骨料，水玻璃和聚丙烯酰胺為粘結(jié)劑，鈉基膨潤土、羧甲基纖維素鈉和黃原膠為懸浮劑，硼酸鋅為阻燃劑，去離子水為載液溶劑;經(jīng)配置溶液、混漿、攪拌、碾壓、陳化，制成鎂合金消失模鑄造用涂料，涂料為粘稠狀液體，均勻度好、涂刷性好、懸浮性99.5%,透氣性7.62cm2/Pa.π?η、抗壓強(qiáng)度0.36MPa、觸變指數(shù)1.657，使用中鎂合金液充型能力良好，有效提高了鑄件質(zhì)量。
【附圖說明】
[0060]圖1鎂合金消失模鑄造用涂料的碾壓狀態(tài)圖[0061 ]圖2鎂合金消失模鑄造用涂料微觀形貌圖
[0062]圖3鎂合金消失模鑄造用涂料衍射強(qiáng)度圖譜
[0063]圖4鎂合金消失模鑄造用涂料流變曲線圖
[0064]圖中所示，附圖標(biāo)記清單如下:
[0065]1、控制臺，2、顯示屏，3、指示燈，4、電源開關(guān)，5、碾壓電機(jī)調(diào)控器，6、下碾盤，7、上碾盤，8、碾壓電機(jī)，9、混漿槽，1、混漿槽蓋，11、水槽，12、水槽蓋，13、進(jìn)料筒，14、控漿閥，15、控水閥，16、出液管，17、產(chǎn)物箱，18、混漿液，19、去離子水，20、碾壓時間控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0066]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
[0067]圖1所示，為鎂合金消失模鑄造用涂料的碾壓狀態(tài)圖，各部位置要