[發(fā)明專利]鑄造用抗吸濕型無機(jī)粘結(jié)劑粉體及激活液和使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210130958.7
• 申請日: 2022-02-12
• 公開（公告）號: CN114535499B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張花蕊;李錦鵬;杜明;張虎
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)寧波創(chuàng)新研究院
• 主分類號: B22C1/18
• 分類號: B22C1/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種鑄造用抗吸濕型無機(jī)粘結(jié)劑粉體及激活液和使用方法，該種無機(jī)粘結(jié)劑粉體包括硅酸鈉粉末0.5?3.0％、磺酸鹽0.01?1.0％、鋁硅酸鹽0.01?1.0％、微硅粉0.1?3.0％、硼砂0.01?1.0％、多偏磷酸鈉0.01?1.0％、麥芽糊精0.1?2.0％、硫酸鋇0.1?2.0％、氫氧化鋰0.1?2.0％、疏水型納米二氧化硅0.1?2.0％。激活液包括去離子水1.0?5.0％、氨基硅烷偶聯(lián)劑0.01?1.0％、有機(jī)酸0.01?1.0％。以及相應(yīng)的使用方法包括配制組合物A、組合物B、激活液、混砂、制無機(jī)砂芯步驟。該種無機(jī)粘結(jié)劑粉體和激活液便于儲存、運(yùn)輸、使用、能提高砂芯強(qiáng)度和抗吸濕性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鑄造領(lǐng)域，尤其涉及一種鑄造用抗吸濕型無機(jī)粘結(jié)劑粉體及激活液和使用方法。

背景技術(shù)

目前鑄造生產(chǎn)中，主要是使用有機(jī)樹脂作粘結(jié)劑來高效造型、制芯。這對提高鑄件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率起到了很大的作用，但是在其使用過程中，各種樹脂化學(xué)粘結(jié)劑砂釋放了大量的苯、醛、硫等有毒氣體，既污染環(huán)境，又毒害人體。

從20世紀(jì)90年代以來，世界各國先后開展了環(huán)保型無機(jī)砂工藝的研究。相比傳統(tǒng)有機(jī)樹脂粘結(jié)劑，無機(jī)粘結(jié)劑使用液體硅酸鈉(水玻璃)為主要組分，它不產(chǎn)生有害、有毒煙氣，無需排煙設(shè)備，不僅可以減少對環(huán)境的污染和人體健康的危害，而且具有強(qiáng)度高、潰散性好等優(yōu)點(diǎn)，是一種正在興起的環(huán)保鑄造材料。

例如公開號為CN101108407A的中國發(fā)明申請《一種鑄造造型、制芯用粘結(jié)劑及其制備方法》中介紹了一種液體無機(jī)粘結(jié)劑的制備方法，將工業(yè)固體硅酸鈉，氫氧化鉀，氫氧化鈉，山梨醇，水等加入高壓反應(yīng)釜中，通入蒸汽，緩慢升溫到158℃，在158℃～169C間保溫2h，放入貯罐沉淀72h，將澄清液放出，即為液體無機(jī)粘結(jié)劑。這種液體無機(jī)粘結(jié)劑需要在一定溫度、壓力下制備，生產(chǎn)周期長，運(yùn)輸不方便，而且長期存放會發(fā)生老化、揮發(fā)而使黏結(jié)劑增稠問題，很難適應(yīng)現(xiàn)代鑄造生產(chǎn)中鋁合金副車架、電機(jī)殼等大尺寸復(fù)雜空心薄壁鋁合金鑄件大批量、高效率制芯的需求。此外，使用液體硅酸鈉作粘結(jié)劑，在混砂、射砂時(shí)，砂混合料流動(dòng)性差，使得在造型過程中無機(jī)砂的緊實(shí)度不夠，導(dǎo)致砂芯強(qiáng)度下降，抗吸濕性差的問題。

為了解決液體狀無機(jī)粘結(jié)劑生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲存、使用過程中存在的問題，需要進(jìn)一步改進(jìn)無機(jī)粘結(jié)劑的生產(chǎn)工藝，簡化無機(jī)粘結(jié)劑的制備、使用和處理的工藝過程。因此，需要一種便于儲存、運(yùn)輸、使用，且能提高砂芯強(qiáng)度和抗吸濕性的鑄造用抗吸濕型無機(jī)粘結(jié)劑粉體及激活液和使用方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀提供一種便于儲存、運(yùn)輸、使用、能提高砂芯強(qiáng)度和抗吸濕性的鑄造用抗吸濕型無機(jī)粘結(jié)劑粉體。

本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是提供一種能在室溫下與上述無機(jī)粘結(jié)劑粉體配合使用的激活液，且能提高水解速率，進(jìn)一步幫助提高砂芯的強(qiáng)度和抗吸濕性。

本發(fā)明所要解決的第三個(gè)技術(shù)問題是提供一種上述無機(jī)粘結(jié)劑粉體和激活液的使用方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：該種鑄造用抗吸濕型無機(jī)粘結(jié)劑粉體，各個(gè)組分的質(zhì)量百分比為：硅酸鈉粉末0.5-3.0％、磺酸鹽0.01-1.0％、鋁硅酸鹽0.01-1.0％、微硅粉0.1-3.0％、硼砂0.01-1.0％、多偏磷酸鈉0.01-1.0％、麥芽糊精0.1-2.0％、硫酸鋇0.1-2.0％、氫氧化鋰0.1-2.0％、疏水型納米二氧化硅0.1-2.0％。

本發(fā)明選用粉末狀硅酸鹽的形式作為粘結(jié)劑，不是水溶液，硅酸鈉粉末具有耐寒性，均勻性，使用、運(yùn)輸、儲存極為方便等特點(diǎn)，進(jìn)一步改進(jìn)了無機(jī)粘結(jié)劑砂芯的生產(chǎn)工藝，大大簡化了粘結(jié)劑的制備、使用和處理的工藝過程，為實(shí)現(xiàn)集中準(zhǔn)備含有固體硅酸鹽的干砂混合物并隨后交付給用戶的設(shè)想成為現(xiàn)實(shí)。