亚洲成年人黄色一级片,日本香港三级亚洲三级,黄色成人小视频,国产青草视频,国产一区二区久久精品,91在线免费公开视频,成年轻人网站色直接看

水玻璃砂添加劑的制作方法

文檔序號:3284302閱讀:603來源:國知局

專利名稱::水玻璃砂添加劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及一種具有優(yōu)異性能的水玻璃砂添加劑。水玻璃作為鑄造用砂型(芯)粘結(jié)劑,具有固化快、強(qiáng)度高、發(fā)氣低、污染少、成本低等優(yōu)點,但其組份中Na2O造成的砂型(芯)高溫軟化變形及出砂性問題,歷來未獲得滿意解決,影響其進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用。國內(nèi)外十分重視水玻璃改性及添加劑研究,從文獻(xiàn)可知,現(xiàn)有技術(shù)及研究成果有以下幾個方面(1)、研制各種改善出砂性用的添加劑,包括有機(jī)物、碳質(zhì)材料、氧化物、碳酸鹽、磷酸鹽、粘土類礦物等組份。其構(gòu)思是利用有機(jī)物或碳質(zhì)材料在高溫澆注時形成揮發(fā)物與碳膜,破壞水玻璃粘結(jié)橋連續(xù)性,降低殘留強(qiáng)度,從而改善出砂性;利用無機(jī)物中高價陽離子在高溫時與水玻璃中SiO2形成部份高熔點分散相,提高粘結(jié)劑重熔溫度,使型(芯)砂殘留強(qiáng)度第二峰值從800℃向900~1100℃轉(zhuǎn)移,從而改善出砂性。采用這些添加劑,在試樣爆熱后室溫冷卻的常規(guī)試驗條件下,可以獲得較低的殘留強(qiáng)度試驗數(shù)據(jù)。生產(chǎn)實際應(yīng)用時,在黑色金屬澆注溫度1300~1600℃影響下,砂型(芯)被長時間加熱并緩慢冷卻,水玻璃中Na2O與砂粒發(fā)生礦化反應(yīng),生成熔融態(tài)玻璃相,實際殘留強(qiáng)度遠(yuǎn)高于常規(guī)試驗數(shù)據(jù)。因此,水玻璃砂型(芯),尤其中、大型鑄鋼件砂型(芯),出砂性問題從未獲得滿意解決。此外,由于Na2O的存在,砂型(芯)高溫軟化造成的變形、脹型等問題,同樣難以解決。(2)、研制各種改性水玻璃,在引入有機(jī)潰散物與無機(jī)潰散物的同時,提高粘結(jié)強(qiáng)度,降低水玻璃實際用量,以減少Na2O的有害影響。但是水玻璃自身為低成本、高強(qiáng)度粘結(jié)劑,改性取得的經(jīng)濟(jì)實效有限,Na2O的有害影響無法根除。(3)、研制各種模數(shù)高達(dá)3.4~4.5的鈉系水玻璃,以及更高模數(shù)的鉀系、鋰系、堿金屬季胺型水玻璃,以降低堿性氧化物含量,從而減少其有害影響。但由于制造成本高及使用技術(shù)復(fù)雜等原因,生產(chǎn)中難以推廣應(yīng)用。由上可知,現(xiàn)有技術(shù)采取破壞粘結(jié)膜連續(xù)相,提高粘結(jié)劑重熔溫度,提高模數(shù),減少加入量等措施,一定程度上減少了Na2O對水玻璃砂出砂性的有害影響,但無法擺脫Na2O與砂粒之間的礦化反應(yīng),因而實際效果有限。本發(fā)明的目的,是從根本上消除Na2O對水玻璃砂高溫強(qiáng)度與出砂性的有害影響。本發(fā)明的構(gòu)思,是尋找一種常溫時與水玻璃之間化學(xué)穩(wěn)定,升溫時與水玻璃中Na2O形成高熔點穩(wěn)定粉狀相的材料作為水玻璃砂添加劑,使砂粒表面殘留Na2O量減少到處于澆注溫度影響下的砂型(芯)內(nèi)不發(fā)生粘結(jié)劑重熔及礦化反應(yīng)的程度。本發(fā)明已經(jīng)證實,達(dá)到上述目的的水玻璃砂添加劑,其特征是使用化學(xué)組成為CaOP2O5=1∶(1.12~1.40)的材料在400~1000℃溫度下焙燒產(chǎn)物為組份。使用這種焙燒產(chǎn)物為添加劑時,常溫下與水玻璃之間有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,升溫階段與水玻璃中的Na2O形成熔點高達(dá)1500℃以上的穩(wěn)定粉狀相,在此溫度范圍內(nèi),水玻璃砂徹底擺脫了粘結(jié)劑重熔與礦化反應(yīng)現(xiàn)象,不出現(xiàn)熔融玻璃態(tài)物質(zhì)。工藝試驗表明,試樣的高溫強(qiáng)度延續(xù)到1000℃以上;600~1500℃爆熱并爐冷后,試樣的殘留抗壓強(qiáng)度穩(wěn)定地低于4Kg/cm2。以下實例進(jìn)一步說明了這種添加劑的優(yōu)異性能。附圖(1)為CO2法水玻璃砂高溫抗壓強(qiáng)度(Kg/cm2)曲線,其中曲線1為普通水玻璃砂;曲線2為本發(fā)明添加劑水玻璃砂,數(shù)據(jù)見表(1)。附圖(2)為CO2法水玻璃砂殘留抗壓強(qiáng)度(Kg/cm2)曲線,其中曲線1為普通水玻璃砂;曲線2為SOLOSiL-433改性水玻璃砂;曲線3為LK-2潰散劑水玻璃砂;曲線4為本發(fā)明添加劑水玻璃砂,數(shù)據(jù)見表(2)。附圖(3)為物理固化水玻璃砂殘留抗壓強(qiáng)度(Kg/cm2)曲線,其中曲線1為普通水玻璃砂;曲線2為本發(fā)明添加劑水玻璃砂,數(shù)據(jù)見表(3)。實例一將Na2CO3與本發(fā)明使用的上述焙燒產(chǎn)物,以1∶(2.5~3.5)比例混合,粉碎為200目以下的細(xì)粉,裝入瓷坩堝內(nèi),于1500~1520℃溫度焙燒20分鐘,隨爐冷卻或室溫冷卻。瓷坩堝邊緣釉化,試樣仍呈粉狀,無燒結(jié)或熔融跡象。實例二將模數(shù)為2.2~4.5的一系列水玻璃與本發(fā)明使用的上述焙燒產(chǎn)物,分別以1∶(0.10~0.65)比例混成粘稠懸濁液,裝入瓷坩堝內(nèi),于1500~1520℃溫度焙燒20分鐘,隨爐冷卻或室溫冷卻。瓷坩堝邊緣釉化,試樣呈膨脹隆起的乳白色蜂窩狀,手指重按可破,與硅溶膠高溫爆熱后的形態(tài)十分相似。對比的普通水玻璃試樣,在坩堝內(nèi)為平坦的淡綠色熔融玻璃塊,十分堅硬。實例一說明,本發(fā)明使用的上述焙燒產(chǎn)物,升溫時與一定比例的Na2O生成一種新相,其熔點高于1500℃。實例二說明,這種焙燒產(chǎn)物,升溫時和水玻璃中Na2O反應(yīng)情況,與其和單體Na2O反應(yīng)情況是一致的,試樣高溫形態(tài)與硅溶膠的相似性證實了這一點。兩個實例說明,用這種焙燒產(chǎn)物作為水玻璃砂添加劑時,在澆注升溫時與Na2O形成高熔點穩(wěn)定粉狀相,水玻璃砂將不會出現(xiàn)粘結(jié)劑重熔與礦化反應(yīng),高溫軟化變形與出砂性問題將會同時獲得解決。實例三將本發(fā)明使用的上述焙燒產(chǎn)物,與三氧化二鐵、碳質(zhì)材料以1∶(0~0.10)∶(0~0.10)比例組合成一種粉狀添加劑,試驗其對水玻璃砂高溫強(qiáng)度的影響。試驗條件為石英砂100%,模數(shù)為2.7的水玻璃5%,粉狀添加劑2%,在實驗用碾輪式混砂機(jī)內(nèi)混碾6~8分鐘,用GF手動制樣儀制備φ11×20試樣并吹CO2氣體硬化,用GF高溫性能試驗儀測試200~1000℃高溫強(qiáng)度,對比試樣為相同水玻璃但不加添加劑的水玻璃砂,試驗結(jié)果見表(1)及圖(1)。表(1)CO2法水玻璃砂高溫抗壓強(qiáng)度(Kg/cm2)</tables>實例三說明,單一地使用這種焙燒產(chǎn)物,或者為改善綜合性能而包含一定量其它組份時,水玻璃砂的高溫強(qiáng)度可以延續(xù)到1000℃以上。在此溫度范圍內(nèi),不出現(xiàn)普通水玻璃砂中粘結(jié)劑重熔造成的軟化現(xiàn)象,有利于解決脹型與變形問題,提高鑄件精度。實例四將實例三所用的添加劑,試驗其對CO2法水玻璃砂殘留強(qiáng)度的影響。試驗條件為配方與混砂工藝如實例三,φ50×50標(biāo)準(zhǔn)試樣用2Kg/cm2壓力及10L/min流量的CO2氣體吹20秒硬化,試驗即時強(qiáng)度后,在指定溫度下進(jìn)爐,以爐溫穩(wěn)定后計算爆熱20分鐘,隨爐冷卻24小時,室溫下測定殘留抗壓強(qiáng)度。對比試樣為FOSeCO的SOLOSiL433改性水玻璃砂;浙江臨安玲瓏陶土礦的LK-2潰散劑水玻璃砂;不加潰散劑的普通水玻璃砂。試驗結(jié)果見表(2)及圖(2)。實例四說明,使用本發(fā)明添加劑后,水玻璃砂中一定比例Na2O在升溫時形成高熔點穩(wěn)定粉狀相,砂粒表面殘留Na2O量已被減少到處于1500℃以下溫度范圍內(nèi)不發(fā)生粘結(jié)劑重熔及礦化反應(yīng)的程度,因而在600~1500℃試驗溫度范圍內(nèi),穩(wěn)定地保持了低殘留強(qiáng)度的效果。試驗中采用了最高爆熱溫度達(dá)到1500℃以及隨爐緩慢冷卻的條件,模擬了中、大型鑄鋼件生產(chǎn)實際情況,在這種試驗條件下,高溫階段的礦化反應(yīng)進(jìn)行得比較充分,普通水玻璃砂與加入一般潰散劑的水玻璃砂,在1300℃溫度爆熱并爐冷,均出現(xiàn)典型的礦化反應(yīng)造成的殘留強(qiáng)度第三峰值,電鏡觀察到砂粒表面釉化與邊界局部熔融形態(tài)。唯有使用本發(fā)明添加劑的水玻璃砂,既無粘結(jié)劑重熔時的第二峰值,又無礦化反應(yīng)時的第三峰值,電鏡觀察到砂粒表面與邊界輪廓清晰而無熔融玻璃態(tài)物質(zhì)。具備這種優(yōu)異性能的水玻璃砂,可以解決中、大型鑄鋼件砂型(芯)出砂性問題。實例五將實例三所用的添加劑,試驗其對物理固化水玻璃砂殘留強(qiáng)度的影響。試驗條件為原砂用NBS55/100大林標(biāo)準(zhǔn)砂,燒結(jié)點為1300~1350℃,其余配方與混砂工藝如實例三,制成的φ50×50標(biāo)準(zhǔn)試樣,濕態(tài)脫模后于200℃溫度烘焙1小時,試樣的爆熱及冷卻方式如實例四,對比試樣為加入適量粘土以獲得必要濕態(tài)強(qiáng)度的普通水玻璃砂。試驗結(jié)果見表(3)及圖(3)。實例五說明,不但化學(xué)自硬水玻璃砂,而且物理固化水玻璃砂,使用本發(fā)明添加劑后,只要爆熱溫度不超過砂子燒結(jié)點,同樣具有擺脫Na2O有害影響而獲得穩(wěn)定地保持低殘留強(qiáng)度的效果。此外,細(xì)粉狀的本發(fā)明添加劑還提供了一定的濕態(tài)強(qiáng)度與可塑性,有利于在少加或不加粘土的情況下制型(芯)與脫模,減少粘土對降低固化強(qiáng)度的不利影響。實例六將實例三所用的添加劑,試驗其在常溫條件下與水玻璃相混合后的化學(xué)穩(wěn)定性。試驗條件為模數(shù)2.7的水玻璃∶添加劑=5∶2,將其強(qiáng)烈攪勻后形成粘稠懸濁液,密閉存放三個月后,按實例四的方法試驗,試驗結(jié)果與實例四相比較,效果相同。實例六說明,在常溫條件下,本發(fā)明添加劑與水玻璃之間有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。這種特性不但有利于將添加劑與水玻璃混成粘稠懸濁液使用,而且保證了對水玻璃砂可使用時間無任何不利影響。包括以上全部實例及其它一系列工藝試驗表明,本發(fā)明使用的焙燒產(chǎn)物,可以作為添加劑的單一組份;也可與一些有機(jī)物、碳質(zhì)材料、氧化物以及粘土類礦物混合使用,以改善某些綜合性能,當(dāng)添加劑中該焙燒產(chǎn)物含量達(dá)到20%以上并保證一定加入量時,即具有較明顯的降低殘留強(qiáng)度第二峰值與第三峰值效果。以上全部實例,顯示了與現(xiàn)有技術(shù)完全不同的本發(fā)明添加劑的優(yōu)異性能,可從根本上消除水玻璃砂中Na2O的有害影響。此外,這種添加劑還具有常溫化學(xué)穩(wěn)定性、低發(fā)氣性與提供一定濕態(tài)強(qiáng)度等良好工藝性能。使用這種添加劑,一方面,大幅度提高水玻璃砂高溫強(qiáng)度,使高溫狀態(tài)下的水玻璃粘結(jié)劑表現(xiàn)硅溶膠特性,將能有效地解決脹型與變形問題,提高鑄件精度;另一方面,獲得極佳的出砂性,將能大幅度降低鑄件水爆溫度或不必采用水爆清砂,避免因此造成的炸裂與微裂紋、變形等缺陷。此外,在一定范圍內(nèi),這種水玻璃砂將能取代昂貴的樹脂砂與低生產(chǎn)率的粘土干型(芯)砂。權(quán)利要求1.一種用于鑄造生產(chǎn),能在升溫時與Na2O形成高熔點穩(wěn)定粉狀相,從而改善水玻璃砂型(芯)高溫強(qiáng)度與出砂性的添加劑,其特征是該添加劑使用化學(xué)組成為CaO∶P2O5=1∶(1.12~1.40)的材料在400~1000℃溫度下焙燒產(chǎn)物為組份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述添加劑,其特征為可以100%由上述焙燒產(chǎn)物組成;也可在保持上述焙燒產(chǎn)物達(dá)20%以上的基礎(chǔ)上,包含有機(jī)物、碳質(zhì)材料、氧化物、粘土類礦物等其它組份。3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述添加劑,其特征為粉狀、懸濁液或與水玻璃混成的粘稠懸濁液。全文摘要本發(fā)明涉及一種具有優(yōu)異性能的水玻璃砂添加劑。文檔編號B22C1/18GK1031495SQ8810181公開日1989年3月8日申請日期1988年3月26日優(yōu)先權(quán)日1988年3月26日發(fā)明者胡子敏,劉亞泉,向勇書申請人:重慶大學(xué)
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
1