一种熔模精密铸造复合型涂料 |
|||||||
| 申请号 | CN201710688348.8 | 申请日 | 2017-08-12 | 公开(公告)号 | CN107309388A | 公开(公告)日 | 2017-11-03 |
| 申请人 | 合肥市田源精铸有限公司; | 发明人 | 孙爱琴; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及熔模精密 铸造 技术领域，公开了一种熔模精密铸造复合型涂料， 热压 烧结 处理后的氮化物，不与 水 、 乙醇 、酸 碱 等溶液发生反应，可以与多种 粘合剂 配合而不发生化学反应，在各项性能优异的氮化物 基础 上加入适量的 氧 化钇粉末，涂料的粉液比得到大幅的提高，而涂料的厚度并不增加，使涂料干燥时收缩减少，消除裂纹，致 密度 增大，还解决了氧化钇涂料容易凝胶的问题，保存性能好，延长使用周期，降低了 型壳 的制备成本，弥补了单一氮化物的不足。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种熔模精密铸造复合型涂料，其特征在于，按照重量份计含有以下成分：氮化硅粉末35-45份、氮化硼粉末30-35份、氮化铝粉末15-25份、氧化钇粉末25-30份、锆英粉4-6份、莫来石粉2-3份、钇凝胶70-80份、表面活性剂1-2份、辛醇30-40份，其制备方法为：将上述氮化物粉末进行热压烧结处理，与氧化钇粉末、锆英粉、莫来石粉、钇凝胶、表面活性剂、辛醇放入到钇溶胶中，搅拌均匀后即可。 |
||||||
| 说明书全文 | 一种熔模精密铸造复合型涂料技术领域[0001] 本发明属于熔模精密铸造技术领域，具体涉及一种熔模精密铸造复合型涂料。技术背景 [0002] 熔模铸造又称失蜡铸造，包括压蜡、修蜡、组树、沾浆、熔蜡、浇铸金属液及后处理等工序。失蜡铸造是用蜡制作所要铸成零件的蜡模，然后蜡模上涂以泥浆，这就是泥模。泥模晾干后，在焙烧成陶模。一经焙烧，蜡模全部熔化流失，只剩陶模。一般制泥模时就留下了浇注口，再从浇注口灌入金属熔液，冷却后，所需的零件就制成了。 [0003] 在熔模精密铸造生产中，涂料特性及其涂挂工艺对型壳质量、铸件质量、尤其是铸件表面质量有直接影响，涂料及其涂挂工艺是熔模铸造工艺的关键之一，涂料是一种非均匀的，介稳定的悬浮体系，既存在着动力不稳定性，也存在着聚集不稳定性，这些都受到粘结剂和耐火粉末成分以及各种工艺因素的影响。现有的涂料使用的多为化学稳定性较强的金属氧化物，其本身具有较好的耐高温强度，但是对于熔模的润湿结合性却不佳，在模组上不能均匀流布，易产生堆积，并且动力和聚集稳定性差，不能很好的悬浮分散，寿命短，浪费大，加重了制作成本。 发明内容[0004] 本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种熔模精密铸造复合型涂料，在各项性能优异的氮化物基础上加入适量的氧化钇粉末，涂料的粉液比得到大幅的提高，而涂料的厚度并不增加，使涂料干燥时收缩减少，消除裂纹，致密度增大，保存性能好，延长使用周期，降低了型壳的制备成本，弥补了单一氮化物的不足。 [0005] 本发明是通过以下技术方案实现的：一种熔模精密铸造复合型涂料，按照重量份计含有以下成分：氮化硅粉末35-45份、氮化硼粉末30-35份、氮化铝粉末15-25份、氧化钇粉末25-30份、锆英粉4-6份、莫来石粉2-3份、钇凝胶70-80份、表面活性剂1-2份、辛醇30-40份，其制备方法为：将上述氮化物粉末进行热压烧结处理，与氧化钇粉末、锆英粉、莫来石粉、钇凝胶、表面活性剂、辛醇放入到钇溶胶中，搅拌均匀后即可。 [0006] 作为对上述方案的进一步改进，所述氮化物粉末处理方法为：利用氧化镁、氧化锡作为烧结辅助剂，在1650-1700℃下，施以300-350千克/cm2的压力，得到高压烧结体，研磨至0.1-0.3微米范围即可。 [0007] 作为对上述方案的进一步改进，所述钇凝胶的制备方法为：以25℃下的饱和硝酸钇溶液为原料，在0℃冰浴下放置2-3小时，加入为氧化钇溶液20-30%体积的氨水作为催化剂，充分搅拌后，将混合溶液放入密闭恒温箱中，在50-60℃下恒温，完全生成透明溶胶后，取出继续在室温下老化1-2小时，然后放入电渗析仪中除去离子，在超声仪上超声3-5次，每次超声时间为2-3秒，超声功率为1000-1100W，即得所述钇溶胶，制备得到的钇溶胶含固体质量百分数为10-15%。 [0008] 作为对上述方案的进一步改进，所述表面活性剂为JFC型表面活性剂。 [0009] 作为对上述方案的进一步改进，所述复合型涂料是作为面层涂料使用的。 [0010] 本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决现有精密铸造中型壳加工中所用的涂料性能存在诸多不足的问题，本发明提供了一种熔模精密铸造复合型涂料，热压烧结处理后的氮化物，不与水、乙醇、酸碱等溶液发生反应，可以与多种粘合剂配合而不发生化学反应，在各项性能优异的氮化物基础上加入适量的氧化钇粉末，涂料的粉液比得到大幅的提高，而涂料的厚度并不增加，使涂料干燥时收缩减少，消除裂纹，致密度增大，还解决了氧化钇涂料容易凝胶的问题，保存性能好，延长使用周期，降低了型壳的制备成本，弥补了单一氮化物的不足。 具体实施方式[0011] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。 [0012] 实施例1一种熔模精密铸造复合型涂料，按照重量份计含有以下成分：氮化硅粉末35份、氮化硼粉末30份、氮化铝粉末15份、氧化钇粉末25份、锆英粉4份、莫来石粉2份、钇凝胶70份、表面活性剂1份、辛醇30份，其制备方法为：将上述氮化物粉末进行热压烧结处理，与氧化钇粉末、锆英粉、莫来石粉、钇凝胶、表面活性剂、辛醇放入到钇溶胶中，搅拌均匀后即可。 [0013] 作为对上述方案的进一步改进，所述氮化物粉末处理方法为：利用氧化镁、氧化锡作为烧结辅助剂，在1650℃下，施以300千克/cm2的压力，得到高压烧结体，研磨至0.1-0.3微米范围即可。 [0014] 作为对上述方案的进一步改进，所述钇凝胶的制备方法为：以25℃下的饱和硝酸钇溶液为原料，在0℃冰浴下放置2小时，加入为氧化钇溶液20%体积的氨水作为催化剂，充分搅拌后，将混合溶液放入密闭恒温箱中，在50℃下恒温，完全生成透明溶胶后，取出继续在室温下老化1小时，然后放入电渗析仪中除去离子，在超声仪上超声3次，每次超声时间为2秒，超声功率为1000W，即得所述钇溶胶，制备得到的钇溶胶含固体质量百分数为10%。 [0015] 作为对上述方案的进一步改进，所述表面活性剂为JFC型表面活性剂。 [0016] 作为对上述方案的进一步改进，所述复合型涂料是作为面层涂料使用的。 [0017] 实施例2一种熔模精密铸造复合型涂料，按照重量份计含有以下成分：氮化硅粉末40份、氮化硼粉末32份、氮化铝粉末20份、氧化钇粉末28份、锆英粉5份、莫来石粉2.5份、钇凝胶75份、表面活性剂1.5份、辛醇35份，其制备方法为：将上述氮化物粉末进行热压烧结处理，与氧化钇粉末、锆英粉、莫来石粉、钇凝胶、表面活性剂、辛醇放入到钇溶胶中，搅拌均匀后即可。 [0018] 作为对上述方案的进一步改进，所述氮化物粉末处理方法为：利用氧化镁、氧化锡作为烧结辅助剂，在1680℃下，施以320千克/cm2的压力，得到高压烧结体，研磨至0.1-0.3微米范围即可。 [0019] 作为对上述方案的进一步改进，所述钇凝胶的制备方法为：以25℃下的饱和硝酸钇溶液为原料，在0℃冰浴下放置2.5小时，加入为氧化钇溶液25%体积的氨水作为催化剂，充分搅拌后，将混合溶液放入密闭恒温箱中，在55℃下恒温，完全生成透明溶胶后，取出继续在室温下老化1.5小时，然后放入电渗析仪中除去离子，在超声仪上超声4次，每次超声时间为2秒，超声功率为1050W，即得所述钇溶胶，制备得到的钇溶胶含固体质量百分数为12%。 [0020] 作为对上述方案的进一步改进，所述表面活性剂为JFC型表面活性剂。 [0021] 作为对上述方案的进一步改进，所述复合型涂料是作为面层涂料使用的。 [0022] 实施例3一种熔模精密铸造复合型涂料，按照重量份计含有以下成分：氮化硅粉末45份、氮化硼粉末35份、氮化铝粉末25份、氧化钇粉末30份、锆英粉6份、莫来石粉3份、钇凝胶80份、表面活性剂2份、辛醇40份，其制备方法为：将上述氮化物粉末进行热压烧结处理，与氧化钇粉末、锆英粉、莫来石粉、钇凝胶、表面活性剂、辛醇放入到钇溶胶中，搅拌均匀后即可。 [0023] 作为对上述方案的进一步改进，所述氮化物粉末处理方法为：利用氧化镁、氧化锡作为烧结辅助剂，在1700℃下，施以350千克/cm2的压力，得到高压烧结体，研磨至0.1-0.3微米范围即可。 [0024] 作为对上述方案的进一步改进，所述钇凝胶的制备方法为：以25℃下的饱和硝酸钇溶液为原料，在0℃冰浴下放置3小时，加入为氧化钇溶液30%体积的氨水作为催化剂，充分搅拌后，将混合溶液放入密闭恒温箱中，在60℃下恒温，完全生成透明溶胶后，取出继续在室温下老化2小时，然后放入电渗析仪中除去离子，在超声仪上超声5次，每次超声时间为3秒，超声功率为1100W，即得所述钇溶胶，制备得到的钇溶胶含固体质量百分数为15%。 [0025] 作为对上述方案的进一步改进，所述表面活性剂为JFC型表面活性剂。 [0026] 作为对上述方案的进一步改进，所述复合型涂料是作为面层涂料使用的。 [0027] 对比例1与实施例1的区别仅在于，原料中不使用氮化物，使用氧化钇粉末代替，其余保持一致。 [0028] 对比例2与实施例2的区别仅在于，原料中氮化物粉末不经过热压烧结处理，其余保持一致。 [0029] 对比例3与实施例3的区别仅在于，使用硅溶胶代替钇溶胶，其余保持一致。 [0030] 对比实验分别使用实施例1-3和对比例1-3的方法加工制作熔模精密铸造用涂料，对涂料的各项性能进行测定，将结果记录如下表所示： 项目 线膨胀率（垂直） 线膨胀率（水平） 热导率W/（m·k） 制作成本降低（%）实施例1 0.65×10-6/℃ 7.3×10-6/℃ 24.26 32.5 实施例2 0.61×10-6/℃ 6.8×10-6/℃ 23.14 33.6 实施例3 0.63×10-6/℃ 7.1×10-6/℃ 23.89 33.1 对比例1 0.98×10-6/℃ 9.6×10-6/℃ 26.45 对照 -6 -6 对比例2 0.83×10 /℃ 8.9×10 /℃ 25.74 18.5 对比例3 0.71×10-6/℃ 7.6×10-6/℃ 25.13 23.7 （所述的制作成本降低率是指使用各组涂料加工同样层数的型壳的制作成本降低率）。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈