新型水溶性粘结剂及其对型芯性能影响的研究

发布时间：2017-09-02 02:04

  本文关键词：新型水溶性粘结剂及其对型芯性能影响的研究

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【摘要】：镁、铝合金的优点是具备比强度高、密度小、散热性好等特性，因此被广泛应用在汽车工业和其他领域。然而在浇注尺寸精度高且形状复杂的铸件时，存在着型芯落砂难的问题。本文以聚丙烯腈纤维（PAN）为主要研究对象，探讨了不同水解工艺和不同型芯制备工艺对镁、铝合金用水溶性型芯性能的影响。 本文研究了聚丙烯腈纤维的水解工艺。碱法水解中，随着反应时间延长，催化剂用量增多，浴比的增大，型芯的比抗拉强度均是先增大后减小，当反应时间为7h，PAN与NaOH的用量比为1:0.6，浴比为8时，型芯的比抗拉强度达到最大值5.68MPa。压力水解中，反应温度设定为190℃，，随着反应时间的增加，型芯的比抗拉强度先增大后减小，当反应时间为6h时，型芯的比抗拉强度最大，为4.43MPa。碱法水解液多分散性在2左右，性能相对稳定。 本文利用最佳水解工艺研究了型芯制备工艺。随着水解液加入量的增多，型芯的比抗拉强度先升高后降低，砂粒间的膜厚度逐渐增大，当水解液加入量为砂子的5%时，型芯的比抗拉强度最大，膜厚度为5.3μm。粘土的加入会降低型芯的比抗拉强度。随烘干时间的增加，型芯的比抗拉强度也是先增大后减小，当烘干时间为1h时，比抗拉强度最大值5.68MPa。随着空气湿度的增大，型芯的比抗拉强度不断降低。空气湿度为80%时，将型芯放置24h后，重新烘干时间30min时，比抗拉强度达到最大值4.5MPa，同样可以满足使用要求。 本文选用最佳碱法水解工艺和最佳型芯制备工艺，制取型芯后进行镁合金浇注试验，型芯具有较高的强度且落砂容易，铸件表面及内部质量均能满足一般使用要求。说明聚丙烯腈水解液可以作为水溶性型芯粘结剂应用在镁、铝合金铸造中。
【关键词】：聚丙烯腈 水溶性粘结剂 型芯 力学性能
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG22
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 课题研究的背景及意义10-11
• 1.2 铸造用型芯种类11-13
• 1.2.1 树脂砂芯11
• 1.2.2 金属芯11-12
• 1.2.3 可溶芯12-13
• 1.3 水溶性型芯研究及发展现状13-15
• 1.3.1 水溶性盐芯13-14
• 1.3.2 水溶性耐火材料芯14
• 1.3.3 有机水溶性型芯14-15
• 1.4 聚丙烯腈水溶性粘结剂的研究现状15
• 1.5 主要研究内容15-17
• 第2章 试验材料及试验方法17-24
• 2.1 试验材料及设备17
• 2.1.1 试验材料17
• 2.1.2 试验设备17
• 2.2 试验流程17-19
• 2.3 试样制备19-20
• 2.3.1 水解液的制备19
• 2.3.2 型芯的制备19-20
• 2.4 力学性能测试20-21
• 2.4.1 抗拉强度测定20-21
• 2.4.2 湿压强度测定21
• 2.4.3 残留强度测定21
• 2.5 扫描电镜试验21-22
• 2.6 热重分析22-23
• 2.7 凝胶渗透色谱测试23-24
• 第3章 聚丙烯腈水解工艺的研究24-39
• 3.1 引言24
• 3.2 碱法水解工艺的研究24-29
• 3.2.1 反应时间的研究26-27
• 3.2.2 PAN 与碱用量比例的确定27-28
• 3.2.3 浴比对型芯性能的影响28-29
• 3.3 压力水解工艺的研究29-32
• 3.3.1 催化剂用量比例的确定30-31
• 3.3.2 反应时间的研究31-32
• 3.4 水解液热稳定性分析32-33
• 3.5 水解液分子量表征33-38
• 3.6 本章小结38-39
• 第4章 工艺因素对水溶性型芯性能的影响39-52
• 4.1 引言39
• 4.2 水解液加入量对型芯性能的影响39-43
• 4.3 粘土加入量对型芯性能的影响43-44
• 4.4 烘干时间对型芯性能的影响44-45
• 4.5 空气湿度对型芯性能的影响45-49
• 4.5.1 不同空气湿度对型芯性能的影响45-48
• 4.5.2 重新烘干时间对型芯性能的影响48-49
• 4.6 型芯的湿压强度与溃散性49-50
• 4.7 浇注试验50-51
• 4.8 本章小结51-52
• 结论52-53
• 参考文献53-56
• 致谢56

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 鲁红;;凝胶渗透色谱仪及其使用[J];分析仪器;2010年03期

2 成青;;热重分析技术及其在高分子材料领域的应用[J];广东化工;2008年12期

3 王雅珍;徐岽双;王海霞;曹孔明;;聚丙烯腈纤维吸湿改性方法及研究现状[J];合成纤维工业;2011年06期

4 李秀刚;;中国腈纶的现状及未来[J];合成纤维;2008年09期

5 姜文勇;;水溶性铸造粘结剂的研究[J];黑龙江冶金;1998年04期

6 陈亚东,孙向东,张慧波,施立钦;聚丙烯腈废料水解反应过程的研究[J];宁波职业技术学院学报;2004年04期

7 王丽杰，康湛莹，姜文勇;聚丙烯酸系铸造粘结剂生产工艺研究[J];粘接;1996年01期

8 杜志龙,邱桂斌,闵小俊;新型水溶芯的研制[J];塑料工业;2004年11期

9 王丽杰;由聚丙烯腈废丝制备粘结剂的工艺及其应用[J];石油化工;1996年10期

10 武彬杰;;铝合金壳体的细孔铸造工艺[J];特种铸造及有色合金;2008年03期

本文编号：775712