[發(fā)明專利]消失模鑄造涂料添加劑

無效

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• 申請日: 2012-05-10
• 公開（公告）號: CN102652982A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發(fā)明（設計）人: 蘇怡寧;王文海
• 申請（專利權）人: 河北冀凱鑄業(yè)有限公司
• 主分類號: B22C3/00
• 分類號: B22C3/00;B22C9/04
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產(chǎn)權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 張明月

技術領域

本發(fā)明涉及一種冶金領域的添加劑，具體的說是一種用于消失模鑄造涂料中的高性能的添加劑。

背景技術

消失模鑄造是將與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結組合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振動造型，在負壓下澆注，使模型氣化，液體金屬占據(jù)模型位置，凝固冷卻后形成鑄件的新型鑄造方法。目前消失模鑄造工藝大多采用直接澆注方式，澆注前不燒模，澆注時不震動，因此對涂料的強度及透氣性要求較高。普通消失模涂料，涂刷后強度低，空殼震動澆注常出現(xiàn)塌箱情況。解決這種問題，一般有兩種方式。

第一種是增加模樣涂刷次數(shù)，依靠增加涂料厚度的方式提高其強度。但涂料增厚后，會使涂料的透氣性降低，造成空殼澆注前，模樣燃燒產(chǎn)生的氣體不能及時排走，模樣燃燒不充分，致使?jié)沧⒑螅T件出現(xiàn)夾渣、局部增碳等缺陷；另外涂料加厚后，也會導致鑄件散熱慢，使鑄件晶粒度等級下降，影響鑄件的力學性能。

另一種方式是減小涂料骨料的顆粒度，靠集中采用小顆粒骨料來提高涂料的強度，但這也會降低涂料的透氣性，使鑄件出現(xiàn)上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術問題是提供一種提升涂料層透氣性，模樣燃燒充分，鑄件夾渣、局部增碳傾向減少；同時涂料層強度提高，保證空殼震動澆注時，涂料無破裂、澆注不塌箱的消失模鑄造涂料添加劑。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是：

消失模鑄造涂料添加劑，其組分及質(zhì)量百分含量為：無機粘結劑2～6%、有機樹脂粘結劑2～6%、復合懸浮劑2.5～5.5%、余量為水。

本發(fā)明的進一步改進在于：所述無機粘結劑為硅溶膠，所述有機樹脂粘結劑為聚醋酸乙烯樹脂，所述復合懸浮劑是質(zhì)量百分含量為0.5～1.5%的膨潤土、質(zhì)量百分含量為1～2%的羥甲基纖維素鈉、質(zhì)量百分含量為1～2%的凹凸棒土的混合物。

由于采用了上述技術方案，本發(fā)明取得的技術進步是：

本發(fā)明作為添加劑，在制備耐火涂料時使用，將一定比例的消失模鑄造涂料添加劑混入耐火涂料中，在滾筒攪拌機內(nèi)滾制5～6小時，使其與涂料混合、碾壓均勻后，即可進行模樣涂刷工作。實驗證明，普通涂料在混制時加入此高性能添加劑后，強度、透氣性均有明顯提高。空殼震動澆注，砂箱內(nèi)部負壓為0.045MPa時，涂層不出現(xiàn)破裂，仍可順利澆注；涂層透氣性提高，模樣能充分燃燒，鑄型內(nèi)腔無附著的黑釉，鑄件無夾渣、局部增碳等缺陷。本發(fā)明解決消失模空殼震動澆注工藝對涂料的強度、透氣性要求的問題。加入本發(fā)明的添加劑后，提升了涂料層透氣性，模樣燃燒充分，鑄件夾渣、局部增碳傾向減少；同時涂料層強度提高，保證了空殼震動澆注時，涂料無破裂、澆注不塌箱。本發(fā)明解決了涂料強度與透氣性這一矛盾問題，綜合提高了涂料高溫強度與透氣性，使普通涂料也可滿足空殼震動澆注的要求。

所述無機粘結劑的硅溶膠在膠凝過程中，先連結成枝鏈，枝鏈又連接成三維網(wǎng)絡體系，可以提高涂料在高溫狀態(tài)下的強度。

所述復合懸浮劑中的膨潤土具有很強的吸濕性，具有良好的增稠性、觸變性、懸浮穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性、潤滑性、成膜性，耐水性及化學穩(wěn)定性。羥甲基纖維素鈉（CMC）幾乎無臭、無味，具吸濕性，易于分散在水中成透明膠狀溶液，能使涂料的固體份均勻地分布于溶劑中，使涂料長期不分層。凹凸棒土在外力攪拌下分散性好，形成穩(wěn)定的不被電解質(zhì)破壞的懸浮液，使涂料不沉淀、不分層，具有涂刷性能好，不流掛的特點。膨潤土遇水膨脹，形成水化模，并搭接成立體網(wǎng)狀結構，使涂料產(chǎn)生屈服值，提升涂料的懸浮性；同時膨潤土顆粒還被羥甲基纖維素鈉的高分子化學鍵所吸附，產(chǎn)生“橋聯(lián)”作用，使形成的立體網(wǎng)狀結構更加穩(wěn)定、牢固，從而使懸浮性更好。

有機粘結劑顆粒，遇到高溫時受熱分析、氣化，在涂層中留下大量空洞，從而可以提高涂料在燒模、澆注時的透氣性；此外由于該有機顆粒材料燃燒分解平穩(wěn)，不會導致涂料的起皮及破損，因此不會降低涂料層的強度。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明：

實施例1

消失模鑄造涂料添加劑，其組分及質(zhì)量百分含量為：硅溶膠2%、聚醋酸乙烯樹脂2%、膨潤土0.5%、羥甲基纖維素鈉1%、凹凸棒土1%、水93.5%。

實施例2

消失模鑄造涂料添加劑，其組分及質(zhì)量百分含量為：硅溶膠6%、聚醋酸乙烯樹脂6%、膨潤土1.5%、羥甲基纖維素鈉2%、凹凸棒土2%、水82.5%。

實施例3