铸铁件消失模铸造涂料的制备与性能研究

发布时间：2020-08-27 17:47

【摘要】：消失模铸造工艺具有高精度尺寸、洁净表面,环保的特点。消失模涂料为获得表面高质量的消失模铸件扮演着重要的角色,是消失模铸造工艺中必要环节。对于消失模铸铁件的生产,要求涂料的配方和性能满足实际需求,不然铸件会发生气孔、夹砂等缺点,致使铸造出的件质量差以及合格率低。因而,研发一种的新涂料,来满足铸铁件生产的需求。本文针对这一现象开发出两种综合性能优异的涂料。通过测试耐火骨料不同配比下的涂料性能,确定了铸铁件涂料的耐火骨料配比,同时也对耐火辅料的配比进行了优化;通过采用单因素试验,对粘结剂以及悬浮剂的加入量如何改变涂料性能分别进行了研究,确定粘结剂和悬浮剂的较合适的加入量,另外对悬浮剂海泡石进行了单独研究,并将黄原胶分别与钠基膨润土以及硅酸镁铝进行了复配试验;经过正交试验,对涂料的各项性能的极差分析,找出了涂料的最优比,并对最优比涂层进行了微观形貌的分析。实验研究表明:(1)铸铁件消失模铸造涂料耐火骨料以石英粉30%、铝矾土70%为比例,以滑石粉7.5%的辅料添量,其综合性能优势明显。涂料粘度适中,涂挂性优良,常温透气性、涂挂性、涂层强度、抗吸湿性及屈服触变性均为最佳,达到消失模铸造涂料的要求。(2)钠基膨润土、黄原胶、硅酸镁铝、PVA、硅溶胶的单因素试验结果证实其加入量对涂料性能规律有很大的影响。当钠基膨润土添加量在3%左右;黄原胶添加量在0.3%左右;硅酸镁铝添加量在2%-3%范围内;PVA添加量在1.5%左右;硅溶胶添加量在4%左右,涂料综合性能表现较好。(3)海泡石的加入量在10%左右时,涂料悬浮性、流杯粘度、透气性及涂层强度等整体性能表现优异,同时海泡石的加入,也起到一定的抗吸湿性作用,为解决涂料吸湿性大的缺陷提供一种可能。(4)由钠基膨润土、黄原胶、PVA、硅溶胶组成的配方Ⅰ的最佳配方为:石英粉30%、铝矾土70%、滑石粉7.5%、钠基膨润土4%、黄原胶0.2%、PVA2%、硅溶胶3%,适量的添加剂和水;由黄原胶、硅酸镁铝、PVA、硅溶胶组成的配方Ⅱ的最佳配方为:石英粉30%、铝矾土70%、滑石粉7.5%、硅酸镁铝3%、黄原胶0.2%、PVA2%、硅溶胶4%,适量的添加剂和水。(5)涂料配方Ⅰ性能:悬浮性95%,常温透气性14.2,流杯粘度13.27s,吸湿率3.23%,涂挂性及抗裂性Ⅰ级,密度1.29g/cm~3;涂料配方Ⅱ性能:悬浮性97%,常温透气性13.4,流杯粘度13.33s,吸湿率3.11%,涂挂性及抗裂性Ⅰ级,触变指数2.612,密度1.29g/cm~3。
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ630.1
【图文】：

硅酸镁铝,凝胶结构,矿物

17图 2.1 硅酸镁铝矿物凝胶结构形成过程Fig 2.1 The formation process of magnesium aluminum silicate gel structure

粘度计

LND-1涂-4粘度计Fig2.5LND-1Tu-4viscometer

直读式,透气性测定仪

STZ型直读式透气性测定仪Fig2.6STZDirect-readingAirPermeabilityTester

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