[發明專利]一種鋁合金鑄造涂料的制備方法

有效

• 申請號: 201510097369.3
• 申請日: 2015-03-05
• 公開（公告）號: CN104707934A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 左士祥
• 申請（專利權）人: 蘇州宇希新材料科技有限公司
• 主分類號: B22C3/00
• 分類號: B22C3/00
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 張曉霞

技術領域

本發明屬于功能涂料領域，具體涉及一種鋁合金鑄造涂料的制備方法。

背景技術

作為結構材料，與鋼鐵相比，鋁合金具有密度小，比強度高等優點，在航空、航天、汽車、醫療器械等領域用量日益增加。在鋁合金鑄件生產過程中，尤其是在帶有孔的鋁合金鑄件制造過程中，在孔結構附近會產生大量的孔洞缺陷，造成鋁合金鑄件性能尤其力學性能與密封性能的大幅下降，導致成品率低，大量能源浪費，給生產帶來損失。對于鋁合金中孔洞缺陷的研究早已經成為鑄造用鋁合金的研究熱點，但是一直沒有很有效的工藝方法以控制或消除此類孔洞缺陷。

CN103752809?A公開了一種消除鋁合金鑄件孔洞缺陷的方法，并具體公開了以下技術特征：在下芯前將調配好的清漆使用毛刷或者氈布均勻涂刷在冷鐵，在清漆未干時，均勻撒上干砂，自然干燥10～15?分鐘，使干砂粘附在冷鐵上；將冷鐵放置在砂型中；再對鑄件進行澆注。

CN102228979?A公開了一種大直徑液力耦合器鋁合金葉輪組件的鑄造方法，并具體公開了以下技術特征：在鑄造型腔內放置冷鐵，冷鐵先涂好桐油，撒上石英砂，烘干后再放置于型腔內適當位置，再對鑄件進行澆注。

在上述現有技術的方案中，清漆和桐油均屬于常見涂料，而鑄造鋁合金用涂料應具備下述性能要求，即涂層應具有良好的潤濕性和粘結性，良好的高溫抗裂性和高溫強度。

發明內容

本發明針對現有技術存在的不足而提供一種鋁合金鑄造涂料的制備方法，本發明對冷鐵噴涂涂料，使得冷鐵表面的粘砂效果好，在高溫下不會因流體沖刷而脫落，從而消除了孔洞缺陷形成的來源，進而完全消除此類孔洞缺陷。

實現本發明目的的技術方案為：一種鋁合金鑄造涂料的制備方法，其特征在于制備步驟如下：

步驟1）?將凹凸棒土與硅油按質量比為1：3分散于乙醇溶劑中，在水浴溫度40～60℃下回流攪拌2～4小時，然后在水浴溫度90℃下蒸干，最后轉移至馬弗爐中進行焙燒，制得硅烷化凹凸棒土粉料；

步驟2）?將步驟1）制得的硅烷化凹凸棒土粉料、硅粉、乙烯-醋酸乙烯酯、松香酯、羧甲基纖維素和乙醇放入濕式球磨機中球磨2～4小時，即制得鋁合金鑄造涂料。

在本發明的制備步驟2）中，按重量百分比計，所述的硅烷化凹凸棒土粉料占30～40%、乙烯-醋酸乙烯酯占10～20%、硅粉占15～30%、松香酯占10～20%、羧甲基纖維素占3～8%、乙醇余量。

優選地，按重量百分比計，所述的硅烷化凹凸棒土粉料占30%、乙烯-醋酸乙烯酯占20%、硅粉占15%、松香酯占20%、羧甲基纖維素占8%、乙醇余量。

進一步優選地，在步驟2）中，按重量百分比計，該涂料還包括：納米氮化硼粉末0.5～2%。

本發明選用毛刷或氈布將所制得的鋁合金鑄造涂料均勻涂刷在冷鐵的表面上，涂刷厚度為0.3～0.6mm。在涂料未干時，均勻的撒上干砂，使干砂粘附在冷鐵上。所述的干砂粒徑小于200目。

本發明的優點在于：

1）本發明的涂料具備較好的粘度，良好的高溫抗裂性和高溫強度，尤其是添加了經過硅烷化處理的凹凸棒土后，進一步改善了涂料的性能。

2）本發明選用的納米氮化硼粉末可提高涂料的導熱性能，提高鑄件的凝固速度，從而減少鋁合金鑄件氣孔和微裂紋的傾向。進一步地，添加的納米氮化硼粉末在高溫下可提高涂層與型砂的結合牢度和緊密度，減少涂層內的孔隙率。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明做進一步地描述。

本發明一種鋁合金鑄造涂料的制備方法，其制備步驟為：

步驟1）?將凹凸棒土與硅油按質量比為1：3分散于乙醇溶劑中，在水浴溫度40～60℃下回流攪拌2～4小時，然后在水浴溫度90℃下蒸干，最后轉移至馬弗爐中進行焙燒，制得硅烷化凹凸棒土粉料，焙燒條件為：焙燒溫度300～450℃，焙燒時間3～6小時;

步驟2）?將步驟1）制得的硅烷化凹凸棒土粉料、硅粉、乙烯-醋酸乙烯酯、松香酯、羧甲基纖維素和乙醇放入濕式球磨機中球磨2～4小時，即制得鋁合金鑄造涂料。

?實施例1

所制得的鋁合金鑄造涂料，由以下成分組成：硅烷化凹凸棒土粉料30%、乙烯-醋酸乙烯酯20%、硅粉15%、松香酯20%、羧甲基纖維素8%、乙醇余量。

實施例2

所制得的鋁合金鑄造涂料，由以下成分組成：硅烷化凹凸棒土粉料40%、乙烯-醋酸乙烯酯16%、硅粉20%、松香酯15%、羧甲基纖維素5%、乙醇余量。

實施例3