镁合金消失模铸造铝矾土基涂料的研究

发布时间：2020-01-31 22:18

【摘要】：采用铝矾土和滑石粉为耐火骨料制备镁合金消失模铸造涂料,研究了悬浮剂、粘结剂的加入量对涂料性能的影响。结果表明,采用铝矾土(90%)和滑石粉(10%)为骨料,再加入6%(占骨料的质量分数,下同)的钠基膨润土,0.8%的CMC,1.0%的PVA,6%的硅溶胶时,涂料具有最好的强度、粘度、悬浮性。制备的镁合金消失模铸造涂料性能良好。通过浇注试验获得了质量良好、表面光洁的铸件。
【图文】：

悬浮性,钠基膨润土,涂料,涂料性能

浮剂具有使耐火骨料悬浮的能力，也为涂料提供流变学特性，对涂料有增稠作用，是调整涂料粘度的主要因素。因此主要研究钠基膨润土与ＣＭＣ对涂料悬浮性与粘度的影响。３．２．１钠基膨润土对涂料性能的影响在硅溶胶、ＣＭＣ和ＰＶＡ的加入量为６％、０．８％和１％时，分别加入２％、４％、６％、８％的钠基膨润土。钠基膨润土对涂料的悬浮性与粘度的影响见图１。膨润土呈立体网状结构，耐火骨料悬挂在立体网状骨架之间，从而保证了涂料的悬浮性；钠基膨润土也具有增稠的作用。由图１可以看出，随着钠基膨润土加入量的增加，涂料的悬浮性与粘度呈递增趋势。在钠基膨润土加入量为６％时，涂料悬浮性大于９５％，符合使用要求，因此确定膨润土加入量为６％。图１钠基膨润土加入量对涂料悬浮性和粘度的影响３．２．２ＣＭＣ对涂料性能的影响羧甲基纤维素（ＣＭＣ）与钠基膨润土混合使用，可以提高涂料的悬浮稳定性。在硅溶胶、钠基膨润土、ＰＶＡ的加入量分别为６％、６％和１％时，ＣＭＣ加入量分别为０．２％、０．４％、０．６％、０．８％。ＣＭＣ对涂料悬浮性能的影响见图２。图２ＣＭＣ加入量对涂料悬浮性和粘度的影响从图２可以看出，随着ＣＭＣ含量的增加，涂料的悬浮性提高。膨润土在涂料中形成立体网状结构，ＣＭＣ高分子长链参与网状结构之中；细小分散的粘土质点粘附在ＣＭＣ大分子链与粘土立体网状结构上，这样阻止了粘土质点互相接触合并、长大而下沉，保证了涂料的悬浮稳定性。由图２还看出，涂料粘度在ＣＭＣ加入量为６％时达到最高，之后粘度略微下降。结合悬浮性最高与粘度适中的要求，

涂料强度,硅溶胶,涂料性能,加入量

求。由图３还可以看出，随着ＰＶＡ含量的增加，粘度呈递增的趋势。消失模涂料要求具有高强度，结合粘度因素，ＰＶＡ加入量应该控制在１％～１．５％范围内。图３ＰＶＡ加入量对涂料强度和粘度的影响３．３．２硅溶胶对涂料性能的影响试验中ＣＭＣ加入量为０．８％，钠基膨润土加入量为６％，ＰＶＡ的加入量为１％。硅溶胶加入量分别为２％、４％、６％、８％时涂料强度和粘度的变化见图４。图４硅溶胶加入量对涂料强度和粘度的影响硅溶胶为无机粘结剂，可增强涂料的高温强度。由图４可以看出，硅溶胶对涂料的常温强度也有明显的影响，硅溶胶含量由２％增至６％时，涂料强度明显上升，大于６％时，涂料强度呈下降趋势。由图４还可以看出，随着硅溶胶含量的增加，涂料粘度先降低后升高，含量为８％时，涂料粘度达到最大值。硅溶胶含量在６％～８％范围内时，涂料粘度几乎不变，所以硅溶胶确定加入量为６％左右。４生产验证根据图１～图４中各组分对涂料性能影响的研究，选定各组分的加入量，并确定涂料的配方，见表３。表３消失模铸造镁合金涂料配方铝矾土＋滑石粉钠基土ＣＭＣ硅溶胶ＰＶＡ润湿剂消泡剂水阻燃剂１００％６％０．８％６％１．０％适量适量适量１％～２％注：其他成分均为占铝矾土＋滑石粉的质量分数采用牌号为ＺＭｇＲＥ２ＺｎＺｒ的镁合金进行熔炼。泡沫模样涂敷涂层，烘干后见图５，在负压状态下进行浇注，铸件见图６。铸件表面光洁、平整、棱角清晰、无粘砂。涂料呈片状、易脱落，容易清理。涂料能很好地浸润泡沫塑料，，表面强度、透气性等满足消失模铸造生产要求，可

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