[發明專利]具有抗冷熱急變性質的陶瓷鑄型組合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201210413197.2
• 申請日: 2012-10-25
• 公開（公告）號: CN103769528A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 侯锨锠
• 申請（專利權）人: 成霖企業股份有限公司
• 主分類號: B22C1/00
• 分類號: B22C1/00
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 胡海國

技術領域

本發明涉及陶瓷鑄型及其制備方法，尤其涉及一種用于盛接熔融金屬的陶瓷鑄型及其制備方法。

背景技術

目前在水龍頭等衛浴五金行業，主要利用金屬型鑄造(metal?mold?casting)和砂型鑄造(sand?mold?casting)技術來生產水龍頭等衛浴五金鑄件，這兩種鑄造技術均存在耗材多、成本高等缺陷。

金屬型（metal?mold）是由耐熱金屬材料制作而成（如：鋼、紫銅、紅銅等），價格昂貴，且模具加工周期長、加工過程中刀具磨損及刀具修復次數多、模具材料回收利用較低，因此使用金屬型模具生產費用過高。此外金屬型鑄造具有導熱快、無退讓性及無透氣性等性質，因此使鑄件容易出現冷隔與澆不到、裂紋、氣孔等缺陷。目前衛浴五金一般以黃銅、低鉛銅或者無鉛銅等合金銅制成，由于金屬型模具導熱性能強，當合金銅熔液注入金屬模具澆道時，迅速進行熱傳遞，使合金銅熔液溫度大幅度的下降而導致合金銅熔液的流動性變慢，為了做出完整的產品及提高良品率，以目前的衛浴五金行業的鑄造技術，產品的壁厚一般在2.8?mm-3?mm，耗材多，成本較高。

砂型(sand?mold?casting)是一種以砂作為主要造型材料，制作鑄型的傳統鑄造工藝。然而，每個砂質鑄型只能澆注一次，獲得鑄件后鑄型即損壞，必須重新造型，因此砂型鑄造的生產效率較低；砂的整體性質軟而多孔，剛度不高，因此砂型鑄造的鑄件尺寸精度較低，表面也較粗糙；砂型鑄造的鑄件易于產生沖砂、夾砂、氣孔等缺陷；砂型鑄造占用場地大，生產效率低，粉塵大。

鑒于以上鑄造技術的不足，衛浴五金行業又面臨少量多樣生產、銅等金屬材料價格上漲（合金銅等材料成本占企業資金60%以上），人工成本日益提升等等。因此，提高生產效率、減少耗材，降低生產成本，成為衛浴五金行業不得不面對的問題。

發明內容

本發明的主要目的在于，提供一種具有抗冷熱急變性質的陶瓷鑄型組合物，用于盛接熔融金屬，克服現有金屬型鑄造中出現的開裂、應力集中等問題，可以將鑄件的壁厚降到1.9-2.2?mm，可降低耗材成本，非常適于實用。

本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本發明，提出的具有抗冷熱急變性質的陶瓷鑄型組合物為堇青石-莫來石晶相，實質上包含下列按重量計至少96％的氧化物，其中SiO₂：45-55%、AL₂O₃：30-40%、CaO：0.5-1.2%、MgO：4-9%、K₂O：0.3-0.8%、Na₂O：0.5-1.0%、Fe₂O₃：0.8-1.5%、以及TiO₂：0.5-1.2%。

本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術方案來實現。

為達到上述目的，前述的陶瓷鑄型組合物實質上包含下列氧化物，按重量計為SiO₂：51.64%、AL₂O₃：35.17%、CaO：0.69%、MgO：5.25%、K₂O：0.51%、Na₂O：0.95%、Fe₂O₃：1.04%、以及TiO₂：0.97%。

為達到上述目的，前述的陶瓷鑄型組合物是以按重量計45-55%的煅燒高嶺土、15-25%的球土、15-25%的燒滑石以及5-15%的石英砂配比，在1200℃燒結成。前述的原料燒結成的陶瓷鑄型組合物的吸水率為19.2%。

為達到上述目的，前述的陶瓷鑄型組合物的原料按重量計為50%的煅燒高嶺土、20%的球土、20%的燒滑石以及10%的石英砂。

本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術方案來實現。制備具有抗冷熱急變性質的陶瓷鑄型的方法，包含以下步驟：以原料：球：水＝1：2：0.5的配比，球磨成細度為3至5?g/100?ml(325目篩上物)的漿料，其中所述原料組成按重量計為：煅燒高嶺土：45-55%；球土：15-25%；燒滑石：15-25%；以及石英砂：5-15%；將磨好的漿料灌入鑄模(pattern)中形成陶瓷鑄型腔并干燥；以及在1200℃燒結成具有抗冷熱急變性質的陶瓷鑄型。

為達到上述目的，具有抗冷熱急變性質的陶瓷鑄型原料按重量計為50%的煅燒高嶺土、20%的球土、20%的燒滑石以及10%的石英砂。

為達到上述目的，所述漿料細度為3.5g/100?ml。