本發(fā)明涉及鑄造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鎂合金砂型鑄造用自硬阻燃轉(zhuǎn)移涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
鎂合金是實(shí)際應(yīng)用中最輕的金屬材料，具有密度小、比強(qiáng)度比剛度高、減振性好、電磁屏蔽能力強(qiáng)及易于回收等性能特點(diǎn)。被譽(yù)為“二十一世紀(jì)綠色金屬材料”，各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家高度重視鎂合金的研究和開(kāi)發(fā)，并已將鎂合金廣泛應(yīng)用于國(guó)防軍工、航空航天、汽車和電子信息產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域。隨著近年來(lái)節(jié)能環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高，鎂合金產(chǎn)品在世界范圍內(nèi)的年增長(zhǎng)率已超過(guò)20％。
眾所周知，鎂化學(xué)性質(zhì)活潑，液體鎂極易和大氣中的氧、氮以及鑄型中的水發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)果生成的氧化物和氮化物等表面膜的致密度降低，導(dǎo)熱性變差，導(dǎo)致反應(yīng)放出大量熱量不能迅速散發(fā)出去，致使反應(yīng)界面上的溫度迅速升高，加劇了鎂的氧化燃燒，使鎂合金鑄件表面出現(xiàn)空洞和氧化皮，嚴(yán)重時(shí)鑄件報(bào)廢。因此防止?jié)沧⑦^(guò)程中鎂合金在鑄型內(nèi)的燃燒是提高鎂合金鑄件表面質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)之一。在鎂合金鑄造過(guò)程中，一般采取添加采用稀土元素(CN 200510043198.2，CN 201310433255.2)和低質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鈣(CN 201310297159.X)到鎂合金熔體中，使鎂合金熔體表面生成致密的保護(hù)性氧化膜，從而阻止鎂合金燃燒的合金化途徑。但在澆注過(guò)程中，鎂合金熔體會(huì)與鑄型材料發(fā)生反應(yīng)而降低鎂合金阻燃效果。針對(duì)上述情況采取向鑄型中加入阻燃劑來(lái)解決鎂合金與鑄型反應(yīng)問(wèn)題，中國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)為CN 201310562214.3，專利名稱為《一種適用于鎂合金的激光燒結(jié)用覆膜砂材料及其制備方法》，通過(guò)向型砂中添加復(fù)合阻燃劑來(lái)降低鎂合金澆注時(shí)產(chǎn)生的燒蝕、氧化皮等缺陷。然而，由于在澆注過(guò)程中鑄型材料與鎂合金液通過(guò)涂料層間接接觸，致使向鑄型中加入阻燃劑并不能達(dá)到顯著的阻燃效果。
鎂合金液與涂料層直接接觸，由于鎂的化學(xué)性質(zhì)活潑，能與許多涂料中的耐火骨料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以常用的鑄鋼、鑄鐵和鋁合金的涂料必須經(jīng)過(guò)改進(jìn)才能用于鎂合金。目前普遍采取向涂料中加入阻燃劑來(lái)到達(dá)阻燃效果。經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利CN 200510060833.8公開(kāi)了一種鎂合金涂料及其制備方法，該涂料化學(xué)成份為氧化鋅9～13％，石墨粉3～7％，硼酸5～9％，水玻璃3～5％，其余為純凈水。經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明用氧化鋅制得的涂料涂層強(qiáng)度較低，耐用性差。同時(shí)，在高溫作用下，硅凝膠失水開(kāi)裂，使水玻璃涂層與鑄型附著強(qiáng)度降低，導(dǎo)致涂料粘結(jié)性變差。中國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)為CN200710058077.4，專利名稱為《鎂合金鑄造涂料制備方法》，采取向涂料中加入硼化物來(lái)達(dá)到阻燃的效果，但該工藝過(guò)程配料、制備程序復(fù)雜，制造成本明顯偏高。中國(guó)專利CN 101391281A公開(kāi)了一種鎂合金金屬型低壓鑄造涂料，該涂料選用不與鎂合金液反應(yīng)的耐熱骨料，選用六偏磷酸鈉作為粘結(jié)劑，并在涂料中加入硼化物作為阻燃劑。實(shí)踐證明，該技術(shù)制備的涂料雖然不與鎂液發(fā)生反應(yīng)，但涂料的其他性能不理想。進(jìn)一步，上述發(fā)明專利只能適用于形狀簡(jiǎn)單的金屬型鑄造，針對(duì)于復(fù)雜鎂合金砂型鑄件具有局限性。另一方面，在砂型鑄造過(guò)程中，在型(芯)造好后將涂料刷、噴或浸于其表面，由于涂料是在無(wú)約束的條件下涂敷，在型(芯)的表面會(huì)存在刷痕、流淌、堆積等涂料表面缺陷，并且涂料層厚度直接影響鑄件特別是復(fù)雜細(xì)小鑄件尺寸精度。因此，當(dāng)前鎂合金砂型鑄造阻燃涂料開(kāi)發(fā)已成為制約其應(yīng)用的關(guān)鍵瓶頸之一。
涂料轉(zhuǎn)移法是一種將涂料預(yù)先涂覆在模型或芯盒表面，然后填砂造型或制芯，從而將涂料層轉(zhuǎn)移到砂型或型芯表面的新型鑄造涂料技術(shù)，采用轉(zhuǎn)移涂料法可以很好的解決上述問(wèn)題。涂料轉(zhuǎn)移技術(shù)最早是將涂料直接涂敷在加熱的芯盒表面，然后填入樹(shù)脂覆膜砂固化，但由于采用的粉狀涂料和所能制造的型芯形狀都受到限制，所以難以推廣。目前普遍使用以水基石墨涂料(《鑄造》，袁壽民，1990年第39卷第11期，P20～24)、水玻璃為粘結(jié)劑的水基涂料(CN 102825211 A、CN 104801659 A、)、含水玻璃的自硬涂料(CN 201510179389.5、《熱加工工藝》，周起玉等，1994年第23卷第3期，P39～41)、磷酸鹽自硬涂料(CN 1065612A、《遼寧工學(xué)院學(xué)報(bào)》，牛廣源等，1998年第18卷第2期，P37～44)、實(shí)現(xiàn)了涂料完整轉(zhuǎn)移，但由于上述涂料存在容易污染、發(fā)氣量高、生產(chǎn)成本高、工藝流程長(zhǎng)和容易吸濕等缺點(diǎn)。同時(shí)，上述轉(zhuǎn)移涂料基本上涂敷在覆膜砂和水玻璃砂型上，且上述砂型存在發(fā)氣量大，阻燃效果差和容易吸潮等缺點(diǎn)。因此，上述轉(zhuǎn)移涂料和砂型均不適用于鎂合金鑄造過(guò)程。
綜上所述，目前鎂合金砂型鑄造用涂料的開(kāi)發(fā)是一個(gè)急需解決的難題，其主要原因是缺乏相應(yīng)的專用涂料。因此開(kāi)發(fā)鎂合金砂型鑄造用自硬阻燃轉(zhuǎn)移涂料具有十分重要的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種鎂合金砂型鑄造用自硬阻燃轉(zhuǎn)移涂料及其制備方法，既能解決現(xiàn)有制備鎂合金用涂料會(huì)與鑄型發(fā)生反應(yīng)的問(wèn)題，又能獲得轉(zhuǎn)移涂層強(qiáng)度較高，與砂型之間的結(jié)合牢固，在烘干和澆注過(guò)程中不發(fā)生開(kāi)裂的光潔的鑄型表面。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
本發(fā)明提供了一種鎂合金砂型鑄造用自硬阻燃轉(zhuǎn)移涂料，所述自硬阻燃轉(zhuǎn)移涂料包括以下質(zhì)量份數(shù)的各組分：
優(yōu)選地，所述的耐熱骨料的粒度為200～320目，所述耐熱骨料包括剛玉粉、氧化鎂粉、滑石粉或石墨粉中的一種或幾種混合物。所述的耐熱骨料粒度過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致透氣性變差，粘附力大不易脫模；粒度過(guò)小透氣性好，但會(huì)導(dǎo)致鑄件表面光潔度變差。
優(yōu)選地，所述耐熱骨料中，剛玉粉的質(zhì)量含量為22.5-50％，氧化鎂粉的質(zhì)量含量為22.5-40％。
優(yōu)選地，所述的懸浮劑為鈉基累托石粉、鈉基膨潤(rùn)土和凹凸棒土中的一種或幾種混合物。
優(yōu)選地，所述耐熱骨料和懸浮劑的重量比為40:1。
優(yōu)選地，所述的粘結(jié)劑為脲醛改性呋喃樹(shù)脂、水溶性酚醛樹(shù)脂、水溶性醇酸樹(shù)脂中的一種或幾種混合物。
優(yōu)選地，所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH～550，密度為0.94g/cm3。
優(yōu)選地，所述阻燃劑包括硼酸、氟硼酸銨、硫磺中的一種或幾種混合物。
優(yōu)選地，所述阻燃劑包括以下質(zhì)量百分含量的各組分：硼酸45～85％、氟硼酸銨4～
20％、硫磺10～40％。所述硼酸含量過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致涂料涂敷性降低和透氣性變差；
氟硼酸銨含量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致涂料吸潮，抗裂性強(qiáng)度降低；硫磺含量過(guò)高則會(huì)使涂料發(fā)
氣量增高。
優(yōu)選地，所述硼酸的粒度為100～300目。
優(yōu)選地，所述氟硼酸銨粒度為100～300目。
優(yōu)選地，所述硫磺粒度為100～300目。
優(yōu)選地，所述消泡劑包括有機(jī)硅消泡劑、正丁醇、正戊醇、正辛醇中的一種或多種混合物。
優(yōu)選地，所述防腐劑包括工業(yè)甲醛溶液、五氯酚鈉、五氯萘酚中的一種或多種混合物。
優(yōu)選地，所述載液為水。
本發(fā)明還提供了一種鎂合金砂型鑄造用自硬阻燃轉(zhuǎn)移涂料的制備方法，包括以下步驟：
S1、根據(jù)質(zhì)量百分含量稱取各原料組分；
S2、將懸浮劑配上5～10份水碾磨，再加入消泡劑和防腐劑繼續(xù)碾磨，制成A液；
S3、將阻燃劑配上5～10份水研磨，制成B液；
S4、將耐火骨料與偶聯(lián)劑、粘結(jié)劑和5～10份的水混合后研磨，制成C液；
S5、混合A、B、C液，加入余量的水后繼續(xù)研磨，即得所述鎂合金砂型鑄造用自硬阻燃轉(zhuǎn)移涂料。
優(yōu)選地，所述的碾磨設(shè)備包括膠體磨或球磨機(jī)。
所述的鎂合金砂型鑄造用自硬阻燃轉(zhuǎn)移涂料的使用方法如下：
1、先采用噴涂的方法將脫模劑(包括XY-LTM2、XY-1、XY-TM2、KRTM-02A、KRTM-04A中的一種)涂覆在模具表面，噴涂涂層厚度為0.1～0.2mm，涂敷率100％，而后噴吹硅微粉，厚度為0.1～0.2mm,涂敷率為100％，然后將多余的硅微粉吹掉，脫模劑涂覆完成。再采用噴涂的方法在模具表面噴涂一層0.05～0.3mm厚的自硬阻燃轉(zhuǎn)移涂料，涂敷涂料過(guò)程應(yīng)該在2分鐘內(nèi)完成，準(zhǔn)備填砂造型。
2、噴涂涂料結(jié)束后，將稱取的型砂骨料和阻燃劑混制1～3min后，依次加入固化劑、硅烷偶聯(lián)劑、樹(shù)脂粘結(jié)劑后繼續(xù)混制1～3min，即得自硬樹(shù)脂砂型砂。將上述自硬樹(shù)脂砂填入噴涂脫膜劑的模具中，振動(dòng)緊實(shí)后，將模具放入真空容器中抽真空2小時(shí),待涂料硬化后起?；蛉〕錾靶?，這時(shí)完成了涂料從模具表面到砂型(芯)表面的轉(zhuǎn)移，制得致密、光潔的砂型(芯)，進(jìn)而可進(jìn)一步獲得表面精密、尺寸精度高的鑄件。
優(yōu)選的，步驟2中，型砂骨料為粒度50～100目的石英砂，且石英中二氧化硅重量含量大于96％。
優(yōu)選的，步驟2中所述樹(shù)脂粘結(jié)劑的質(zhì)量為石英砂質(zhì)量的1～2.5％
優(yōu)選的，步驟2中所述阻燃劑包括質(zhì)量份數(shù)為硼酸45～85％、氟硼酸銨4～20％、硫磺10～40％。
優(yōu)選的，所述阻燃劑的質(zhì)量為石英砂質(zhì)量的0.5～2％。
優(yōu)選的，步驟2中所述固化劑的質(zhì)量為樹(shù)脂粘結(jié)劑質(zhì)量的30～60％。
優(yōu)選的，步驟2中所述硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量為樹(shù)脂粘結(jié)劑質(zhì)量的20～70％。
本發(fā)明提供的鎂合金砂型鑄造用自硬阻燃轉(zhuǎn)移涂料的化學(xué)組成與現(xiàn)有的轉(zhuǎn)移涂料有較大的不同，主要區(qū)別如下：(1)涂料中沒(méi)有加入水玻璃或者磷酸鹽作為粘結(jié)劑；(2)為提高涂料的轉(zhuǎn)移效果，對(duì)涂料中的耐火骨料和懸浮劑的比例進(jìn)行了調(diào)整，所述耐熱骨料和懸浮劑的重量比為40:1，以便涂料具有較佳的附著強(qiáng)度、阻燃性、懸浮性、涂覆性和硬化時(shí)間；(3)為防止鎂合金與涂料中的耐熱骨料發(fā)生反應(yīng)，涂料中加入了硼合物與硫化合物。
本發(fā)明提供的鎂合金砂型鑄造用自硬阻燃轉(zhuǎn)移涂料具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，與傳統(tǒng)的鑄鋼、鑄鐵和鋁合金用涂料相比，本發(fā)明采用剛玉粉和氧化鎂粉作為主要耐熱骨料，提高涂層耐火度，氧化鎂粉的加入降低了鎂金屬液與耐熱骨料之間的反應(yīng)。本涂料中懸浮劑的加入旨在提高涂料的懸浮性，與傳統(tǒng)的硅溶膠懸浮劑相比，涂料不易沉淀，保持了良好的均勻性和分散性，經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢測(cè)表明，涂料72小時(shí)懸浮性大于95％。本涂料中加入了硼酸鹽類阻燃劑，在使用過(guò)程中，涂料中的硼酸鹽類和硫磺粉體填充在耐熱骨料中可以增加涂層致密度。硼酸在高溫作用下，生成硼酐(B2O3)，硼酐與鎂合金液體表面接觸生成致密的Mg3B2保護(hù)膜，同時(shí)硼酐與液體表面的MgO反應(yīng)生成MgO·B2O5保護(hù)膜防止鎂合金液在澆注過(guò)程中氧化燃燒。硫磺粉體與鎂合金液面接觸產(chǎn)生一層較致密的MgS氧化膜阻止合金液氧化反應(yīng)。本涂料中加入能與樹(shù)脂砂型相互作用的粘結(jié)劑，并對(duì)粘結(jié)劑的加入比例進(jìn)行了調(diào)整，便于控制涂料層的硬化速度，不會(huì)出現(xiàn)涂料層和樹(shù)脂砂型由于硬化速度差異而造成的分層脫皮現(xiàn)象，從而達(dá)到與樹(shù)脂砂型同時(shí)硬化。與傳統(tǒng)的含有水玻璃和磷酸鹽類粘結(jié)劑涂層相比，涂料層不易吸潮。
現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
1、自硬阻燃轉(zhuǎn)移涂料主要用于鎂合金砂型鑄造技術(shù)領(lǐng)域，與普通涂料相比具有合適的懸浮性、粘附性、涂覆性和阻燃效果，使用過(guò)程中不易沉淀。本發(fā)明制備的涂料和砂型具有較好的結(jié)合強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度，易脫模，涂料轉(zhuǎn)移率大于98％。
2、本發(fā)明涂料除了不與鎂合金反應(yīng)外，在澆注過(guò)程用涂層不易開(kāi)裂，鑄件表面光潔，無(wú)結(jié)疤、無(wú)氧化皮等缺陷，尺寸精度高，適用于鎂合金鑄造技術(shù)領(lǐng)域。
3、本發(fā)明的涂料制備方法簡(jiǎn)單、成型周期短、成本低、經(jīng)過(guò)短時(shí)間噴涂后即可填砂造型，方便推廣。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
下述實(shí)施例提供了一種鎂合金砂型鑄造用自硬阻燃轉(zhuǎn)移涂料，所述自硬阻燃轉(zhuǎn)移涂料包括以下質(zhì)量份數(shù)的各組分：
所述的耐熱骨料的粒度為200～320目，所述耐熱骨料包括剛玉粉、氧化鎂粉、滑石粉或石墨粉中的一種或幾種混合物。
所述耐熱骨料中，剛玉粉的質(zhì)量含量為22.5-50％，氧化鎂粉的質(zhì)量含量為22.5-40％。
所述的懸浮劑為鈉基累托石粉、鈉基膨潤(rùn)土和凹凸棒土中的一種或幾種混合物。
所述的粘結(jié)劑為脲醛改性呋喃樹(shù)脂、水溶性酚醛樹(shù)脂、水溶性醇酸樹(shù)脂和中的一種或幾種混合物。
所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH～550，密度為0.94g/cm3。
所述阻燃劑包括硼酸、氟硼酸銨、硫磺中的一種或幾種混合物。
所述阻燃劑包括以下質(zhì)量百分含量的各組分：硼酸45～85％、氟硼酸銨4～20％、硫磺10～40％。所述硼酸含量過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致涂料涂敷性降低和透氣性變差；氟硼酸銨含量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致涂料吸潮，抗裂性強(qiáng)度降低；硫磺含量過(guò)高則會(huì)使涂料發(fā)氣量增高。
所述硼酸的粒度為100～300目。
所述氟硼酸銨粒度為100～300目。
所述硫磺粒度為100～300目。
所述消泡劑包括有機(jī)硅消泡劑、正丁醇、正戊醇、正辛醇中的一種或多種混合物。
所述防腐劑包括工業(yè)甲醛溶液、五氯酚鈉、五氯萘酚中的一種或多種混合物。
所述載液為水。
下述實(shí)施例還提供了一種鎂合金砂型鑄造用自硬阻燃轉(zhuǎn)移涂料的制備方法，包括以下步驟：
S1、根據(jù)質(zhì)量百分含量稱取各原料組分；
S2、將懸浮劑配上5～10份水碾磨，再加入消泡劑和防腐劑繼續(xù)碾磨，制成A液；
S3、將阻燃劑配上5～10份水研磨，制成B液；
S4、將耐火骨料與偶聯(lián)劑、粘結(jié)劑和5～10份的水混合后研磨，制成C液；
S5、混合A、B、C液，加入余量的水后繼續(xù)研磨，即得所述鎂合金砂型鑄造用自硬阻燃轉(zhuǎn)移涂料。
所述的碾磨設(shè)備包括膠體磨或球磨機(jī)。
實(shí)施例1
本實(shí)施例提供了一種鎂合金砂型鑄造用自硬阻燃轉(zhuǎn)移涂料的制備方法，包括以下步驟：
原料：
采用如下配比的耐火骨料為剛玉粉25份、氧化鎂粉20份、石墨粉5份；懸浮劑為鈉基膨潤(rùn)土1份、凹凸棒土0.25份；脲醛改性呋喃樹(shù)脂粘結(jié)劑2份；偶聯(lián)劑0.5份；阻燃劑0.5份(包括硼酸75wt％、氟硼酸銨6wt％、硫磺19wt％)；有機(jī)硅消泡劑0.3份；五氯酚鈉防腐劑0.01份；水50份。
制備方法：
1、將稱取的懸浮劑配上5～10份水在膠體磨或球磨機(jī)內(nèi)碾磨0.5小時(shí)后，向液體中加入消泡劑和防腐劑繼續(xù)碾磨1小時(shí)，制成A液，將配好的溶體裝入密閉容器中備用。
2、將稱取的阻燃材料在膠體磨或球磨機(jī)內(nèi)碾磨1小時(shí)后，配上5～10份水在膠體磨或球磨機(jī)內(nèi)繼續(xù)研磨1小時(shí)，制成B液。將配好的溶體裝入密閉容器中備用。
3、將稱取的耐火骨料在膠體磨或球磨機(jī)內(nèi)碾磨1.5小時(shí)后，分別加入偶聯(lián)劑、粘結(jié)劑和5～10份的水在膠體磨或球磨機(jī)內(nèi)繼續(xù)研磨1小時(shí)，制成C液。將配好的溶體裝入密閉容器中備用。
4、混合A、B、C液，加入余量的水后繼續(xù)在膠體磨或球磨機(jī)內(nèi)繼續(xù)研磨1小時(shí)，將配好的溶體裝入密閉容器中備用，即得所述鎂合金砂型鑄造用自硬阻燃轉(zhuǎn)移涂料。
使用方法：
1、使用時(shí)，先采用噴涂的方法將KRTM-02A脫模劑涂覆在模具表面，噴涂涂層厚度為0.1～0.2mm，涂敷率100％，而后噴吹硅微粉，厚度為0.1～0.2mm,涂敷率為100％，然后將多余的硅微粉吹掉，脫模劑涂覆完成。再采用噴涂的方法在模具表面噴涂一層0.05～0.3mm厚的自硬阻燃轉(zhuǎn)移涂料，涂敷涂料過(guò)程應(yīng)該在2分鐘內(nèi)完成，準(zhǔn)備填砂造型。
2、步驟1中噴涂涂料結(jié)束后，然后將稱取的型砂骨料95％和阻燃劑1.2％混制1～3min后，依次加入固化劑0.4％、偶聯(lián)劑50％、粘結(jié)劑1.2％后繼續(xù)混制1～3min，即得自硬樹(shù)脂砂型砂。將上述自硬樹(shù)脂砂填入噴涂脫膜劑的模具中，振動(dòng)緊實(shí)后，將模具放入真空容器中抽真空2小時(shí),待涂料硬化后起?；蛉〕錾靶?。采用重力鑄造澆注鎂合金鑄件，鎂合金液澆注溫度高達(dá)760℃，對(duì)澆注的鑄件進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，該涂料防止了澆注時(shí)鎂合金在鑄型內(nèi)的燃燒，獲得了表面光潔、無(wú)氧化皺皮的鎂合金鑄件。
實(shí)施例2
本實(shí)施例提供了一種鎂合金砂型鑄造用自硬阻燃轉(zhuǎn)移涂料的制備方法，包括以下步驟：
原料：
采用如下配比的耐火骨料為剛玉粉15份、氧化鎂粉15份、石墨粉10份；懸浮劑為鈉基膨潤(rùn)土1份；脲醛改性呋喃樹(shù)脂粘結(jié)劑5份；偶聯(lián)劑0.8份；阻燃劑1.5份(包括硼酸75wt％、氟硼酸銨6wt％、硫磺19wt％)；有機(jī)硅消泡劑1.5份；五氯酚鈉防腐劑0.03份；水70份。
制備方法：
1、將稱取的懸浮劑配上5～10份水在膠體磨或球磨機(jī)內(nèi)碾磨0.5小時(shí)后，向液體中加入消泡劑和防腐劑繼續(xù)碾磨1小時(shí)，制成A液，將配好的溶體裝入密閉容器中備用。
2、將稱取的阻燃材料在膠體磨或球磨機(jī)內(nèi)碾磨1小時(shí)后，配上15份水在膠體磨或球磨機(jī)內(nèi)繼續(xù)研磨1小時(shí)，制成B液。將配好的溶體裝入密閉容器中備用。
3、將稱取的耐火骨料在膠體磨或球磨機(jī)內(nèi)碾磨1小時(shí)后，分別加入偶聯(lián)劑、粘結(jié)劑和15份的水在膠體磨或球磨機(jī)內(nèi)繼續(xù)研磨1小時(shí)，制成C液。將配好的溶體裝入密閉容器中備用。
4、混合A、B、C液，加入余量的水后繼續(xù)在膠體磨或球磨機(jī)內(nèi)繼續(xù)研磨1小時(shí)，將配好的溶體裝入密閉容器中備用，即得所述鎂合金砂型鑄造用自硬阻燃轉(zhuǎn)移涂料。
使用方法：
1、使用時(shí)，先采用噴涂的方法將XY-LTM2脫模劑涂覆在模具表面，噴涂涂層厚度為0.1～0.2mm，涂敷率100％，而后噴吹硅微粉，厚度為0.1～0.2mm,涂敷率為100％，然后將多余的硅微粉吹掉，脫模劑涂覆完成。再采用噴涂的方法在模具表面噴涂一層0.05～0.3mm厚的自硬阻燃轉(zhuǎn)移涂料，涂敷涂料過(guò)程應(yīng)該在2分鐘內(nèi)完成，準(zhǔn)備填砂造型。
2、步驟1中噴涂涂料結(jié)束后，然后將稱取的型砂骨料95％和阻燃劑1.5％混制1～3min后，依次加入固化劑0.5％、偶聯(lián)劑50％、粘結(jié)劑1.5％后繼續(xù)混制1～3min，即得自硬樹(shù)脂砂型砂。將上述自硬樹(shù)脂砂填入噴涂脫膜劑的模具中，振動(dòng)緊實(shí)后，將模具放入真空容器中抽真空2小時(shí),待涂料硬化后起模或取出砂芯。采用重力鑄造澆注鎂合金鑄件，鎂合金液澆注溫度高達(dá)760℃，對(duì)澆注的鑄件進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，該涂料防止了澆注時(shí)鎂合金在鑄型內(nèi)的燃燒，獲得了表面光潔、無(wú)氧化皺皮的鎂合金鑄件。
實(shí)施例3
本實(shí)施例提供了一種鎂合金砂型鑄造用自硬阻燃轉(zhuǎn)移涂料的制備方法，包括以下步驟：
原料：
采用如下配比的耐火骨料為剛玉粉10、氧化鎂粉10份、滑石粉5、石墨粉5份；懸浮劑為鈉基累托石0.25份、凹凸棒土0.5份；水溶性酚醛樹(shù)脂粘結(jié)劑1份；偶聯(lián)劑0.2份；阻燃劑2.5份(包括硼酸75wt％、氟硼酸銨10％、硫磺15wt％)；有機(jī)硅消泡劑0.1份；五氯酚鈉防腐劑0.01份；水60份。
制備方法：
1、將稱取的懸浮劑配上5～10份水在膠體磨或球磨機(jī)內(nèi)碾磨0.5小時(shí)后，向液體中加入消泡劑和防腐劑繼續(xù)碾磨1小時(shí)，制成A液，將配好的溶體裝入密閉容器中備用。
2、將稱取的阻燃材料在膠體磨或球磨機(jī)內(nèi)碾磨1小時(shí)后，配上5～10份水在膠體磨或球磨機(jī)內(nèi)繼續(xù)研磨1小時(shí)，制成B液。將配好的溶體裝入密閉容器中備用。
3、將稱取的耐火骨料在膠體磨或球磨機(jī)內(nèi)碾磨1.5小時(shí)后，分別加入偶聯(lián)劑、粘結(jié)劑和5～10份的水在膠體磨或球磨機(jī)內(nèi)繼續(xù)研磨1小時(shí)，制成C液。將配好的溶體裝入密閉容器中備用。
4、混合A、B、C液，加入余量的水后繼續(xù)在膠體磨或球磨機(jī)內(nèi)繼續(xù)研磨1小時(shí)，將配好的溶體裝入密閉容器中備用，即得所述鎂合金砂型鑄造用自硬阻燃轉(zhuǎn)移涂料。
使用方法：
1、使用時(shí)，先采用噴涂的方法將XY-1脫模劑涂覆在模具表面，噴涂涂層厚度為0.1～0.2mm，涂敷率100％，而后噴吹硅微粉，厚度為0.1～0.2mm,涂敷率為100％，然后將多余的硅微粉吹掉，脫模劑涂覆完成。再采用噴涂的方法在模具表面噴涂一層0.05～0.3mm厚的自硬阻燃轉(zhuǎn)移涂料，涂敷涂料過(guò)程應(yīng)該在2分鐘內(nèi)完成，準(zhǔn)備填砂造型。
2、步驟1中噴涂涂料結(jié)束后，然后將稱取的型砂骨料95％和阻燃劑1.2％混制1～3min后，依次加入固化劑0.4％、偶聯(lián)劑50％、粘結(jié)劑1.2％后繼續(xù)混制1～3min，即得自硬樹(shù)脂砂型砂。將上述自硬樹(shù)脂砂填入噴涂脫膜劑的模具中，振動(dòng)緊實(shí)后，將模具放入真空容器中抽真空2小時(shí),待涂料硬化后起?；蛉〕錾靶?。采用重力鑄造澆注鎂合金鑄件，鎂合金液澆注溫度高達(dá)760℃，對(duì)澆注的鑄件進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，該涂料防止了澆注時(shí)鎂合金在鑄型內(nèi)的燃燒，獲得了表面光潔、無(wú)氧化皺皮的鎂合金鑄件。
對(duì)比例1
本對(duì)比例1涉及一種鎂合金砂型鑄造用自硬阻燃轉(zhuǎn)移涂料的制備方法和使用方法，其組成和各組分質(zhì)量份數(shù)與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于：本對(duì)比例不含阻燃劑。
所述的制備方法和使用方法同實(shí)施例。
采用重力鑄造澆注鎂合金鑄件，鎂合金液澆注溫度高達(dá)760℃，對(duì)澆注的鑄件進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，鑄件表面存在離散分布的氧化皮和夾雜，涂料阻燃效果較差。
對(duì)比例2
對(duì)比例2涉及一種鎂合金砂型鑄造用自硬阻燃轉(zhuǎn)移涂料的制備方法和使用方法，其組成和各組分質(zhì)量份數(shù)與實(shí)施例2的區(qū)別僅在于：脲醛改性呋喃樹(shù)脂粘結(jié)劑0.5份。
所述的制備方法和使用方法同實(shí)施例。
涂料硬化后起?；蛉〕錾靶竞蟀l(fā)現(xiàn)，涂料層轉(zhuǎn)移率較差，存在局部剝落和皺皮現(xiàn)象，涂料層附著力差，強(qiáng)度降低。
對(duì)比例3
本對(duì)比例3涉及一種鎂合金砂型鑄造用自硬阻燃轉(zhuǎn)移涂料的制備方法和使用方法，其組成和各組分質(zhì)量份數(shù)與實(shí)施例3的區(qū)別僅在于：本對(duì)比例中不含氧化鎂粉，剛玉粉含量為20份。
所述的制備方法和使用方法同實(shí)施例。
采用重力鑄造澆注鎂合金鑄件，鎂合金液澆注溫度高達(dá)760℃，對(duì)澆注的鑄件進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，鑄件表面局部分布著粘砂和砂眼等缺陷，涂料耐火差。
對(duì)比例4
本對(duì)比例4涉及一種鎂合金砂型鑄造用自硬阻燃轉(zhuǎn)移涂料的制備方法和使用方法，其組成和各組分質(zhì)量份數(shù)與實(shí)施例3的區(qū)別僅在于：本對(duì)比例中不含剛玉粉，氧化鎂粉含量為20份。
所述的制備方法和使用方法同實(shí)施例。
采用重力鑄造澆注鎂合金鑄件，鎂合金液澆注溫度高達(dá)760℃，對(duì)澆注的鑄件進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，鑄件表面局部分布著粘砂和砂眼等缺陷，涂料耐火差。
對(duì)比例5
本對(duì)比例5涉及一種鎂合金砂型鑄造用自硬阻燃轉(zhuǎn)移涂料的制備方法和使用方法，其組成和各組分質(zhì)量份數(shù)與實(shí)施例3的區(qū)別僅在于：本對(duì)比例中阻燃劑為硼酸60wt％、硫磺40wt％。
所述的制備方法和使用方法同實(shí)施例。
采用重力鑄造澆注鎂合金鑄件，鎂合金液澆注溫度高達(dá)760℃，對(duì)澆注的鑄件進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，鑄件表面局部分布著粘砂和砂眼等缺陷，涂料耐火差；鑄件表面存在離散分布的氧化皮和夾雜，涂料阻燃效果較差。
轉(zhuǎn)移涂料的性能測(cè)試結(jié)果
對(duì)實(shí)施例1-3和對(duì)比例1-5所制備的轉(zhuǎn)移涂料進(jìn)行測(cè)試，其結(jié)果如表1所示。
表1
由表1的測(cè)試結(jié)果可看出，本發(fā)明制備的轉(zhuǎn)移涂料具有良好的懸浮性、滲透性好，轉(zhuǎn)移的涂層強(qiáng)度較好，與型砂之間的結(jié)合牢固。
本發(fā)明具體應(yīng)用途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)指出，以上實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而并不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。