一種鑄鋼件用低熱膨脹高強(qiáng)度改性復(fù)合水玻璃砂及其制備方法
【專利說明】 一種鑄鋼件用低熱膨脹高強(qiáng)度改性復(fù)合水玻璃砂及其制備
方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及鑄鋼用型砂制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鑄鋼件用低熱膨脹高強(qiáng)度改性復(fù)合水玻璃砂及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在鋼件的鑄造過程中型砂的好壞直接關(guān)系到鑄件的質(zhì)量，型砂主要是由砂料、粘接劑以及輔助物等造型材料根據(jù)不同的比例混合制成，其中的粘接劑是一類重要的造型材料，其綜合質(zhì)量的高低直接關(guān)系到鑄件的表面質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量，目前使用最為廣泛的粘接劑主要是以水玻璃砂為代表的無機(jī)粘接劑以及以呋喃樹脂為代表的樹脂粘接劑。
[0003]使用水玻璃作為粘接劑的型砂，具有設(shè)備簡單、操作方便、無毒無味、成本較低等優(yōu)點(diǎn)，然而其也存在很多缺點(diǎn)，明顯的缺陷主要表現(xiàn)在強(qiáng)度低、潰散性差、回收再利用困難，制約著水玻璃砂的應(yīng)用，因此很有必要研制一種高效、低毒、有效改善鑄件質(zhì)量的改性水玻璃砂，以適應(yīng)產(chǎn)業(yè)需求，提高鑄件質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種鑄鋼件用低熱膨脹高強(qiáng)度改性復(fù)合水玻璃砂及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種鑄鋼件用低熱膨脹高強(qiáng)度改性復(fù)合水玻璃砂，該復(fù)合砂由以下重量份的原料制備得到:活性硅微粉4-5、80-100目石英砂20-30、a -Al2O3微粉6-8、60-80目舊砂35-40、納米碳化硅2-3、改性水玻璃粘接劑2-3、十二烷基苯磺酸鈉0.1-0.2、硅酸鉀0.1-0.2、水12-15。
[0006]所述的改性水玻璃粘接劑由以下重量份的原料制成:55-60波美度的水玻璃15-20、納米介孔氧化鋁2-3、硅酸鎂鋁0.2-0.3、羧甲基纖維素0.2-0.3、固含量為20-25%的娃溶月父4_5、四棚酸裡0.1-0.2、烏洛托品0.01-0.02、匍萄糖1_2 ;其制備方法為:先將納米介孔氧化鋁投入硅溶膠中，超聲使納米介孔氧化鋁在溶液中均勻分散，隨后再加入水玻璃，繼續(xù)攪拌分散20-30min，將混合溶液加熱至50-60°C，逐一加入其它剩余物料，攪拌混合 80_100min，即得。
[0007]所述的一種鑄鋼件用低熱膨脹高強(qiáng)度改性復(fù)合水玻璃砂的制備方法，所述的制備方法為:先將十二烷基苯磺酸鈉溶解于水中，將納米碳化硅投入溶液中，超聲使其分散均勻，接著逐步加入舊砂、石英砂、活性硅微粉，攪拌混合30-40min后熱風(fēng)干燥，完全除去水分，冷卻后加入其它剩余物料，繼續(xù)攪拌混合4-5min，吹入二氧化碳?xì)怏w固化后出砂即得。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:選用不同粒徑、不同配比的舊砂、石英砂、活性硅微粉等作為砂料，具有良好的透氣性和強(qiáng)度，造型時流動性好，受熱穩(wěn)定性好，不易變形，而改性的水玻璃粘接劑較傳統(tǒng)的水玻璃粘接劑具有更高的強(qiáng)度和潰散性，利用率更高，有效的提高了鑄件的質(zhì)量。
【具體實(shí)施方式】
[0009]—種鑄鋼件用低熱膨脹高強(qiáng)度改性復(fù)合水玻璃砂，其由以下重量份的原料制備得到:活性硅微粉4、80目石英砂28、a -Al2O3微粉8、60目舊砂38、納米碳化硅2.5、改性水玻璃粘接劑2.5、十二烷基苯磺酸鈉0.1、硅酸鉀0.1、水12。
[0010]所述的改性水玻璃粘接劑由以下重量份的原料制成:55波美度的水玻璃18、納米介孔氧化鋁3、硅酸鎂鋁0.3、羧甲基纖維素0.2、固含量為20%的硅溶膠4.5、四硼酸鋰0.2、烏洛托品0.02、葡萄糖1.5 ;其制備方法為:先將納米介孔氧化鋁投入硅溶膠中，超聲使納米介孔氧化鋁在溶液中均勻分散，隨后再加入水玻璃，繼續(xù)攪拌分散30min，將混合溶液加熱至50-60°C，逐一加入其它剩余物料，攪拌混合85min，即得。
[0011]所述的改性水玻璃砂制備方法為:先將十二烷基苯磺酸鈉溶解于水中，將納米碳化硅投入溶液中，超聲使其分散均勻，接著逐步加入舊砂、石英砂、活性硅微粉，攪拌混合35min后熱風(fēng)干燥，完全除去水分，冷卻后加入其它剩余物料，繼續(xù)攪拌混合4min，吹入二氧化碳?xì)怏w固化后出砂即得。
[0012]本實(shí)施例制備得到的型砂的性能測試結(jié)果為:
濕壓強(qiáng)度:0.18MPa ;透氣率:86% ;熱濕抗強(qiáng)度:442KPa ;破碎指數(shù):89%。得到的鑄件表面光潔，氣孔很小無裂紋，成品率達(dá)到90%以上。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鑄鋼件用低熱膨脹高強(qiáng)度改性復(fù)合水玻璃砂，其特征在于，該復(fù)合砂由以下重量份的原料制備得到:活性硅微粉4-5、80-100目石英砂20-30、a -Al2O3微粉6_8、60_80目舊砂35-40、納米碳化硅2-3、改性水玻璃粘接劑2-3、十二烷基苯磺酸鈉0.1-0.2、硅酸鉀0.1-0.2、水 12-15。2.如權(quán)利要求1所述的一種鑄鋼件用低熱膨脹高強(qiáng)度改性復(fù)合水玻璃砂，其特征在于，所述的改性水玻璃粘接劑由以下重量份的原料制成:55-60波美度的水玻璃15-20、納米介孔氧化鋁2-3、硅酸鎂鋁0.2-0.3、羧甲基纖維素0.2-0.3、固含量為20-25%的硅溶月父4_5、四硼酸裡0.1-0.2、烏洛托品0.01-0.02、匍萄糖1_2 ;其制備方法為:先將納米介孔氧化鋁投入硅溶膠中，超聲使納米介孔氧化鋁在溶液中均勻分散，隨后再加入水玻璃，繼續(xù)攪拌分散20-30min，將混合溶液加熱至50-60°C，逐一加入其它剩余物料，攪拌混合80-100min，即得。3.如權(quán)利要求1所述的一種鑄鋼件用低熱膨脹高強(qiáng)度改性復(fù)合水玻璃砂的制備方法，其特征在于，所述的制備方法為:先將十二烷基苯磺酸鈉溶解于水中，將納米碳化硅投入溶液中，超聲使其分散均勻，接著逐步加入舊砂、石英砂、活性硅微粉，攪拌混合30-40min后熱風(fēng)干燥，完全除去水分，冷卻后加入其它剩余物料，繼續(xù)攪拌混合4-5min，吹入二氧化碳?xì)怏w固化后出砂即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鑄鋼件用低熱膨脹高強(qiáng)度改性復(fù)合水玻璃砂，該復(fù)合砂選用不同粒徑、不同配比的舊砂、石英砂、活性硅微粉等作為砂料，具有良好的透氣性和強(qiáng)度，造型時流動性好，受熱穩(wěn)定性好，不易變形，而改性的水玻璃粘接劑較傳統(tǒng)的水玻璃粘接劑具有更高的強(qiáng)度和潰散性，利用率更高，有效的提高了鑄件的質(zhì)量。
【IPC分類】B22C1/00, B22C1/18
【公開號】CN105108035
【申請?zhí)枴緾N201510487962
【發(fā)明人】陳傳松, 陳小樂
【申請人】陳傳松
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月11日