一種泵閥鑄件用耐熱高透氣性復(fù)合改性水玻璃砂及其制備方法
【專利說明】 一種泵閥鑄件用耐熱高透氣性復(fù)合改性水玻璃砂及其制備
方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及水玻璃砂技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種栗閥鑄件用耐熱高透氣性復(fù)合改性水玻璃砂及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]型砂主要是由砂料、粘接劑以及輔助物等根據(jù)不同的比例混合制成的一類在鑄造中用來造型的材料，根據(jù)使用的粘接劑不同，可分為粘土砂、水玻璃砂、樹脂砂等等，其中水玻璃砂具有強(qiáng)度高、成本低、工藝簡單、污染小等優(yōu)點，被廣泛使用。
[0003]栗、閥門鑄件具有壁薄、形狀復(fù)雜等特點，在鑄造過程中對型砂的質(zhì)量要求尤為嚴(yán)格，型砂的質(zhì)量也是關(guān)系到鑄件質(zhì)量的重要因素，水玻璃型砂雖然存在顯著的優(yōu)點，同時也存在很多缺點，明顯的缺陷主要表現(xiàn)在常溫強(qiáng)度低、潰散性差、舊砂再生困難，如不對其進(jìn)行改性處理，很難提高栗閥鑄件的質(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，提供一種栗閥鑄件用耐熱高透氣性復(fù)合改性水玻璃砂及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種栗閥鑄件用耐熱高透氣性復(fù)合改性水玻璃砂，該水玻璃砂由以下重量份的原料制備得到:50-100目棕剛玉砂50-60、50-100目硅灰石粉30-40、100-150目微晶陶瓷粉10-15、石墨粉1-2、改性水玻璃粘接劑1.5-2、六偏磷酸鈉0.2-0.3、超細(xì)聚乙烯醇粉末0.4-0.5、膨潤土2-3、氯化膽堿0.1-0.2、納米氟化鈣0.4-0.5、50%乙醇水溶液8_10、硅烷偶聯(lián)劑0.1-
0.2。
[0006]所述的改性水玻璃粘接劑由以下重量份的原料制成:40-50波美度的水玻璃Κ-? 5、硅酸鎂鋁 0.1-0.2、細(xì)菌纖維素2-3、季銨鹽離子液體6-8;其改性制備方法為:先將細(xì)菌纖維素投入季銨鹽離子液體中，加熱至40-50°C，攪拌混合2-3h，隨后加入其它剩余物料，繼續(xù)攪拌混合40-50min，即得。
[0007]所述的一種栗閥鑄件用耐熱高透氣性復(fù)合改性水玻璃砂的制備方法為:
(1)先將納米氟化鈣、硅烷偶聯(lián)劑加入乙醇水溶液中，超聲攪拌分散40-50min，得納米氟化鈣分散液備用，隨后加入膨潤土，攪拌混合2-3h，攪拌結(jié)束后將混合物料倒入蒸發(fā)器中，在70-80°C環(huán)境中干燥處理，完全除去溶劑，隨后將所得物料研磨破碎，得100-200目粉體備用；
(2 )按照棕剛玉砂、硅灰石粉、微晶陶瓷粉、石墨粉、超細(xì)聚乙烯醇粉末的取料順序進(jìn)行混料，攪拌混合50-60min后，加入步驟(1)所得物料，繼續(xù)攪拌混合30_40min，最后再加入改性水玻璃粘接劑及其它剩余物料，攪拌混合均勻后吹入二氧化碳?xì)怏w固化后出砂即得。
[0008]本發(fā)明制備的改性水玻璃粘接劑較之常規(guī)的改性水玻璃粘接劑具有更為優(yōu)良的常溫濕態(tài)強(qiáng)度，觸變性和流變性更好，反應(yīng)粘結(jié)活性高，且綠色環(huán)保，少量的粘接劑即可達(dá)到良好的粘結(jié)效果，降低了水玻璃的用量，更易潰散清理;加入的微晶陶瓷粉具有增強(qiáng)、增韌等功效，提高型砂表面的光潔度和強(qiáng)度，超細(xì)聚乙烯醇微粉可提高型砂的透氣性，形成均勻的微小氣孔，金屬液不易滲透，經(jīng)膨潤土負(fù)載的納米氟化鈣分散于砂料中有潤滑、增強(qiáng)的功效，并可形成不沾防滲層，防止鑄件粘砂;這種復(fù)合改性水玻璃砂綜合性能優(yōu)良，熱穩(wěn)定性好，精度高，可滿足高精度栗閥鑄件的澆注要求。
【具體實施方式】
[0009]該實施例水玻璃砂由以下重量份的原料制備得到:50目棕剛玉砂50、50目硅灰石粉30、100目微晶陶瓷粉10、石墨粉1、改性水玻璃粘接劑1.5、六偏磷酸鈉0.2、超細(xì)聚乙烯醇粉末0.4、膨潤土 2、氯化膽堿0.1、納米氟化鈣0.4、50%乙醇水溶液8、硅烷偶聯(lián)劑0.1。
[0010]其中改性水玻璃粘接劑由以下重量份的原料制成:40波美度的水玻璃12、硅酸鎂鋁0.1、細(xì)菌纖維素2、季銨鹽離子液體6;其改性制備方法為:先將細(xì)菌纖維素投入季銨鹽離子液體中，加熱至40°C，攪拌混合2h，隨后加入其它剩余物料，繼續(xù)攪拌混合40min，即得。
[0011]該水玻璃砂的制備方法為:
(1)先將納米氟化鈣、硅烷偶聯(lián)劑加入乙醇水溶液中，超聲攪拌分散40min，得納米氟化鈣分散液備用，隨后加入膨潤土，攪拌混合2h，攪拌結(jié)束后將混合物料倒入蒸發(fā)器中，在70°〇環(huán)境中干燥處理，完全除去溶劑，隨后將所得物料研磨破碎，得100目粉體備用；
(2 )按照棕剛玉砂、硅灰石粉、微晶陶瓷粉、石墨粉、超細(xì)聚乙烯醇粉末的取料順序進(jìn)行混料，攪拌混合50min后，加入步驟(1)所得物料，繼續(xù)攪拌混合30min，最后再加入改性水玻璃粘接劑及其它剩余物料，攪拌混合均勻后吹入二氧化碳?xì)怏w固化后出砂即得。
[0012]將本實施例型砂制備成Φ50 X 50mm的圓柱形試樣進(jìn)行性能測試結(jié)果為:
抗拉強(qiáng)度:2.35MPa ；抗壓強(qiáng)度:4.62MPa ；透氣性:78;吸濕性< 1.5%;殘留強(qiáng)度(800°C )
0.26MPa:回用率2 90%。得到的鑄件光潔致密，成品率達(dá)到95%以上。
【主權(quán)項】
1.一種栗閥鑄件用耐熱高透氣性復(fù)合改性水玻璃砂，其特征在于，該水玻璃砂由以下重量份的原料制備得到:50-100目棕剛玉砂50-60、50-100目硅灰石粉30-40、100-150目微晶陶瓷粉10-15、石墨粉1-2、改性水玻璃粘接劑1.5-2、六偏磷酸鈉0.2-0.3、超細(xì)聚乙烯醇粉末0.4-0.5、膨潤土 2-3、氯化膽堿0.1-0.2、納米氟化鈣0.4-0.5、50%乙醇水溶液8_10、硅烷偶聯(lián)劑0.1-0.2。2.如權(quán)利要求1所述的一種栗閥鑄件用耐熱高透氣性復(fù)合改性水玻璃砂，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:40-50波美度的水玻璃12-15、硅酸鎂鋁0.1-0.2、細(xì)菌纖維素2-3、季銨鹽離子液體6-8 ；其改性制備方法為:先將細(xì)菌纖維素投入季銨鹽離子液體中，加熱至40-50°C，攪拌混合2-3h，隨后加入其它剩余物料，繼續(xù)攪拌混合40_50min，即得。3.如權(quán)利要求1所述的一種栗閥鑄件用耐熱高透氣性復(fù)合改性水玻璃砂的制備方法，其特征在于，所述的制備方法為: (1)先將納米氟化鈣、硅烷偶聯(lián)劑加入乙醇水溶液中，超聲攪拌分散40-50min，得納米氟化鈣分散液備用，隨后加入膨潤土，攪拌混合2-3h，攪拌結(jié)束后將混合物料倒入蒸發(fā)器中，在70-80°C環(huán)境中干燥處理，完全除去溶劑，隨后將所得物料研磨破碎，得100-200目粉體備用； (2)按照棕剛玉砂、硅灰石粉、微晶陶瓷粉、石墨粉、超細(xì)聚乙烯醇粉末的取料順序進(jìn)行混料，攪拌混合50-60min后，加入步驟(1)所得物料，繼續(xù)攪拌混合30_40min，最后再加入改性水玻璃粘接劑及其它剩余物料，攪拌混合均勻后吹入二氧化碳?xì)怏w固化后出砂即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種泵閥鑄件用耐熱高透氣性復(fù)合改性水玻璃砂，該水玻璃砂中的改性水玻璃粘接劑較之常規(guī)的改性水玻璃粘接劑具有更為優(yōu)良的常溫濕態(tài)強(qiáng)度，觸變性和流變性更好，反應(yīng)粘結(jié)活性高，且綠色環(huán)保，少量的粘接劑即可達(dá)到良好的粘結(jié)效果，降低了水玻璃的用量，更易潰散清理；加入的微晶陶瓷粉具有增強(qiáng)、增韌等功效，提高型砂表面的光潔度和強(qiáng)度，超細(xì)聚乙烯醇微粉可提高型砂的透氣性，形成均勻的微小氣孔，金屬液不易滲透，經(jīng)膨潤土負(fù)載的納米氟化鈣分散于砂料中有潤滑、增強(qiáng)的功效，并可形成不沾防滲層，防止鑄件粘砂；這種復(fù)合改性水玻璃砂綜合性能優(yōu)良，熱穩(wěn)定性好，精度高，可滿足高精度泵閥鑄件的澆注要求。
【IPC分類】B22C1/18, B22C1/02, B22C1/00
【公開號】CN105436394
【申請?zhí)枴緾N201510833808
【發(fā)明人】吳壽濤
【申請人】銅陵市經(jīng)緯流體科技有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月25日