[發明專利]一種高透氣性高耐火性覆膜砂及其制備方法

有效

• 申請號: 201710304167.0
• 申請日: 2017-05-03
• 公開（公告）號: CN107096868B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 屈銀虎;祁志旭;成小樂;時晶晶;祁攀虎;劉曉妮;周思君
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: B22C1/02
• 分類號: B22C1/02
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 王奇

本發明公開了一種高透氣性高耐火性覆膜砂，按照質量百分比由以下原料組成：鋯英石原砂92.75％～99.25％；脲醛呋喃樹脂0.5％～5％；固化劑0.025％～0.5％；硬脂酸鋅或硬脂酸鈣0.025％～0.25％；氧化鐵0.1～0.5％；聚氨酯泡沫微珠粒、聚苯乙烯微珠粒或聚甲基丙烯酸甲酯微珠粒0.1％～1％，合計100％。本發明還公開了該種高透氣性高耐火性覆膜砂的制備方法，在一定的溫度將稱取的原料按照一定的添加順序混合攪拌均勻即可。本發明所添加的微珠粒在澆注時遇到高溫液體金屬會氣化,在殼型中形成小孔，大幅度提高了殼型的透氣性，減少鑄件缺陷。

技術領域

本發明屬于鑄造技術領域，涉及一種高透氣性高耐火性覆膜砂，本發明還涉及該種高透氣性高耐火性覆膜砂的制備方法。

背景技術

殼法鑄造是鑄造行業中一種常用的高精度鑄造工藝方法，被廣泛應用于機械行業。用殼法鑄造生產的鑄件尺寸精度高、表面粗糙度低，且能夠滿足復雜精密鑄件的生產要求。隨著鑄造行業的不斷進步和發展，為提高鑄件質量，鑄造工藝也在不斷改進和創新，但殼法鑄造的一些影響因素無法得到有效控制，使得鑄件質量依舊會出現缺陷。

殼型的質量直接影響著鑄件的質量，殼型的透氣性、耐火性以及強度都是影響鑄件質量的直接因素。研究者一般通過改變覆膜砂的原料和配比以及改進覆膜砂的制備工藝來提高殼型的透氣性、耐火性和強度等參數，從而提高鑄件的質量，覆膜砂的制備工藝已成為鑄造行業的研究熱點之一，覆膜砂的質量與原料的選取、原料的配比以及制備步驟都有著直接關系。隨著殼法鑄造的應用越來越廣泛，覆膜砂制備工藝的研究也在不斷的改進和創新。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高透氣性高耐火性覆膜砂，解決了現有技術的覆膜砂，耐高溫性能和透氣性不夠理想，影響鑄件質量的問題。

本發明的另一目的在于提供該種高透氣性高耐火性覆膜砂的制備方法。

本發明所采用的技術方案是，一種高透氣性高耐火性覆膜砂，按照質量百分比由以下原料組成：鋯英石原砂92.75％～99.25％；脲醛呋喃樹脂0.5％～5％；固化劑0.025％～0.5％；硬脂酸鋅或硬脂酸鈣0.025％～0.25％；氧化鐵0.1～0.5％；聚氨酯泡沫微珠粒、聚苯乙烯微珠粒或聚甲基丙烯酸甲酯微珠粒0.1％～1％，合計100％。

本發明所采用的另一技術方案是，一種高透氣性高耐火性覆膜砂的制備方法，按照以下步驟實施：

步驟1、稱取原料

按照質量百分比分別稱取以下原料：鋯英石原砂92.75％～99.25％；脲醛呋喃樹脂0.5％～5％；固化劑0.025％～0.5％；硬脂酸鋅或硬脂酸鈣0.025％～0.25％；氧化鐵0.1～0.5％；聚氨酯泡沫微珠粒、聚苯乙烯微珠粒或聚甲基丙烯酸甲酯微珠粒0.1％～1％，合計100％；

步驟2、制備高透氣性高耐火性覆膜砂

2.1)將鋯英石原砂加熱到100～180℃，加入硬脂酸鋅或硬脂酸鈣中攪拌均勻，得到混合物A；

2.2)將脲醛呋喃樹脂加入步驟2.1)得到的混合物A中繼續攪拌均勻20～40分鐘，得到混合物B；

2.3)將混合物B降溫到80～130℃，將固化劑和氧化鐵加入混合物B中繼續攪拌均勻15～40分鐘，得到混合物C；

2.4)將步驟2.3)得到的混合物C冷卻、破碎、過篩，然后加入聚氨酯泡沫微珠粒、聚苯乙烯微珠粒或聚甲基丙烯酸甲酯微珠粒攪拌10～20分鐘，得到混合物D；

2.5)將步驟2.4)得到的混合物D過100-200目篩，得到成品覆膜砂。