[發明專利]一種CO2

有效

• 申請號: 201811381760.6
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN109465379B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 劉偉華;宋來;李英民
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: B22C1/18
• 分類號: B22C1/18
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 周智博;宋鐵軍

一種CO₂硬化水玻璃砂用添加劑及使用方法，該添加劑的成分為白云石粉、滑石粉、鋁酸鈉、氧化鋅和氧化鎂的混合物，各組分質量的百分比分別為：白云石粉30%～60%；滑石粉5%～20%；鋁酸鈉5%～40%；氧化鋅2%～15%；氧化鎂10%～30%。本發明所述添加劑是一種新的鑄造用型砂添加材料，其具有原材料來源廣泛、制備工藝簡單、化學性質穩定、環保無污染等優點，主要解決CO₂氣硬水玻璃砂的強度低、流動性差和潰散性差等弊端。

技術領域

本發明涉及一種鑄造造型材料領域中的型砂用添加劑，具體指一種CO₂硬化水玻璃砂用添加劑及使用方法。

背景技術：

CO₂硬化水玻璃早在20世紀50年代初就應用于鑄造生產，此法具有設備簡單，成本低廉，型芯無需進窯烘干，硬化速度快，生產周期短，勞動條件好，型芯在硬化后起模，使鑄件尺寸精度、輪廓清晰、表面粗糙度低等優點。但在使用過程中存在粘結劑加入量高(達6-8％或者更多)、砂型(芯)強度低、型砂流動性差、潰散性差等制約著CO₂硬化水玻璃砂的應用和發展。

發明內容：

發明目的：

本發明提供一種CO₂硬化水玻璃砂用添加劑及使用方法，其目的是解決以往所存在的問題。其在生產和使用過程中均無有毒有害氣體放出，水玻璃粘結劑加入量可實現≤3.0％，所混制的型砂流動性好，型芯強度高、潰散性好。

技術方案：

一種CO₂硬化水玻璃砂制芯用添加劑，其特征在于：該添加劑的成分為白云石粉、滑石粉、鋁酸鈉、氧化鋅和氧化鎂的混合物，各組分質量的百分比分別為：

白云石粉30％～60％；滑石粉5％～20％；鋁酸鈉5％～40％；氧化鋅2％～15％；氧化鎂10％～ 30％。

所述的白云石粉為白色或淺灰白色粉末，系碳酸鈣與碳酸鎂的天然復鹽；

所述滑石粉的主要成分是含水的硅酸鎂，分子式為Mg₃(Si₄O₁₀)(OH)₂，白色固體粉末狀；

鋁酸鈉，又名偏鋁酸鈉、四羥基合鋁酸鈉，白色、無臭、無味，易吸濕，極易溶于水，不溶于乙醇，水溶液呈強堿性；

氧化鋅，白色粉末或六角晶系結晶體，難溶于水，可溶于酸和強堿；

氧化鎂，無臭、無味、無毒，容易吸收水分和二氧化碳而逐漸成為堿式碳酸鎂。

所述型砂添加劑中的白云石粉作為添加劑的成分之一，系碳酸鈣與碳酸鎂的天然復鹽，其主要作用是利用其在高溫條件下易分解的特性來改善型芯的潰散性；所述添加劑中的滑石粉，結晶構造呈層狀，具有潤滑性、抗黏、助流、化學性不活潑、吸附力強等優良的特性，在本專利中引入的主要目的在于改善型砂的流動性。鋁酸鈉作為添加劑的成分之一，混入型砂中在水玻璃、少量和過量二氧化碳會發生相互作用，可以提高水玻璃砂芯的強度。氧化鋅和氧化鎂作為添加劑的成分之一，其可以在混砂、硬化、存放過程中與水玻璃、CO₂相互作用，產生難溶于水的碳酸鹽、硅酸鹽等化合物，主要作用在于提高砂芯的強度、抗吸濕性。

如上所述的一種CO₂硬化水玻璃砂制芯用添加劑的使用方法，其特征在于：該添加劑應用于CO₂硬化水玻璃砂制芯工藝中，具體步驟如下：所述水玻璃砂芯是指以水玻璃(普通水玻璃或改性水玻璃)為粘結劑主要成分，砂芯在二氧化碳作用下實現硬化而得到的產物；

具體步驟如下：

配型砂添加劑：稱取添加劑各成分，混合均勻備用；