一種熔模鑄造用模殼材料及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種熔模鑄造用模殼材料及其制造方法，包括有石英、鋁釩土或硅酸鹽類耐火材料外包覆有氧化鋁涂層；所述耐火材料的粒徑為35-45微米；所述材料為硅酸鹽類材料時，其粒徑還包括有150-160微米。過本技術(shù)方案制得的熔模鑄造用模殼材料，在進(jìn)行石英、鋁釩土或硅酸鹽類耐火材料的前期就能夠?qū)⒋蟛糠值碾s質(zhì)中的可析出離子去除，再通過后期的包覆，較現(xiàn)有技術(shù)的離子析出量降低25%-40%左右，完全能夠替代鋯石的耐火涂料。
【專利說明】一種熔模鑄造用模殼材料及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域，屬于熔模鑄造用模殼材料領(lǐng)域，特別是指一種熔模鑄造用模殼材料及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]熔模鑄造的模殼材料是耐炎材料，在熔模鑄造中，模殼要具有耐高溫、熱化學(xué)穩(wěn)定、熱膨脹性能適合，透氣性及脫殼性能需要符合對鑄件的性能要求。而這些對模殼的要求均需要由制造模殼的耐火材料來實(shí)現(xiàn)。
[0003]能夠用于制造模殼的材料比較多，同時對于模殼的不同面層也可能會包含有不同的材料。現(xiàn)用于制造模殼的材料可分為三類，即模殼面層用耐火材料。模殼加固層用耐火材料、陶瓷型芯用耐火材料。而在模殼制造中使用的硅熔膠現(xiàn)在主要以鋯石為主，因?yàn)殇喪男阅芊€(wěn)定，不會影響最終的硅溶膠的品質(zhì)，但鋯石的價格較高很難降低成本?，F(xiàn)許多研究機(jī)構(gòu)在尋找能夠替代鋯石的材料，但是一直沒有實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)選用的材料因?yàn)榫幸欢ǖ碾s質(zhì)，在配制硅溶膠涂料時，浸出的離子會影響到硅溶膠涂料的穩(wěn)定性。
[0004]也有一部分人員轉(zhuǎn)變方式，進(jìn)而研究如何能夠阻礙現(xiàn)有的材料如莫萊粉、煤矸石粉，硅灰石等內(nèi)的離子浸出，以實(shí)現(xiàn)替代鋯石的使用。中國專利專利申請?zhí)?CN200510079309.5，該專利介紹了一種復(fù)合熔模鑄造耐火材料，該技術(shù)方案是采用石英或鋁礬土或硅酸鹽類耐火材料為核心，在所述核心外有氧化鋁涂層包覆。但是在實(shí)際使用中會發(fā)現(xiàn)，依然有部分的雜質(zhì)離子會進(jìn)入到涂料中，而影響到涂料的穩(wěn)定，其主要是在最后的磨料過程中，依然會有部分的 雜質(zhì)被露出來。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)對替代鋯石材質(zhì)后的模殼用材料的不足之處，提出改進(jìn)技術(shù)方案，使本技術(shù)方案較現(xiàn)有技術(shù)相比，其材料性能上有一定的提高，并且對耐火硅溶膠涂料的穩(wěn)定性影響較小。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]一種熔模鑄造用模殼材料，包括有石英、鋁釩土或硅酸鹽類耐火材料外包覆有氧化鋁涂層；所述耐火材料的粒徑為35-45微米；所述材料為硅酸鹽類材料時，其粒徑還包括有150-160微米。
[0008]所述石英是以二氧化硅為主要成份的天然硅石或經(jīng)高溫處理的硅石。
[0009]所述硅酸鹽類耐火材料是高嶺石類或硅灰石；所述高嶺石類是煤矸石或莫來石或葉蠟石。
[0010]一種熔模鑄造用模殼材料的制作方法:
[0011]在加熱爐內(nèi)將石英、鋁釩土或硅酸鹽類耐火材料的粉料加熱到1050°C -1150°C,并恒溫10-30分鐘；
[0012]將混入5_15ppm硫酸的0.5-1.0MPa的超飽和水蒸汽通入加熱爐10_15分鐘后，將粉料出爐并快速降溫至常溫并水洗；
[0013]以噴霧干燥的方式將粉料干燥，并磨制成50-300微米的顆粒；
[0014]將50-300微米的石英、鋁釩土或硅酸鹽類耐火材料按1-1.2:1的重量百分比與鋁溶膠混合并充分?jǐn)嚢?；并干燥造?！?br> [0015]所述干燥造粒是噴霧干燥。
[0016]所述鋁溶膠的氧化鋁重量含量為15%-30% ;所述鋁溶膠的PH值為3.5-4.5。
[0017]所述石英是以二氧化硅為主要成份的天然硅石或經(jīng)高溫處理的硅石。
[0018]所述硅酸鹽類耐火材料是高嶺石類或硅灰石；所述高嶺石類是煤矸石或莫來石或葉蠟石。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:
[0020]通過本技術(shù)方案制得的熔模鑄造用模殼材料，在進(jìn)行石英、鋁釩土或硅酸鹽類耐火材料的前期就能夠?qū)⒋蟛糠值碾s質(zhì)中的可析出離子去除，再通過后期的包覆，較現(xiàn)有技術(shù)的離子析出量降低25%-40%左右，完全能夠替代鋯石的耐火涂料。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下通過具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案，應(yīng)當(dāng)理解的是，以下的實(shí)施例僅是示例性的，僅能用來解釋和說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能解釋為是對本發(fā)明技術(shù)方案的限制。
[0022]一種熔模鑄造用模殼材料，包括有石英、鋁釩土或硅酸鹽類耐火材料外包覆有氧化鋁涂層；所述耐火材料的粒徑為35-45微米；所述材料為硅酸鹽類材料時，其粒徑還包括有150-160微米。
[0023]所述石英是以二氧化硅為主要成份的天然硅石或經(jīng)高溫處理的硅石。
[0024]所述硅酸鹽類耐火材料是高嶺石類或硅灰石；所述高嶺石類是煤矸石或莫來石或葉蠟石。
[0025]一種熔模鑄造用模殼材料的制作方法:
[0026]在加熱爐內(nèi)將石英、鋁釩土或硅酸鹽類耐火材料的粉料加熱到1050°C -1150°C,并恒溫10-30分鐘；
[0027]將混入5_15ppm硫酸的0.5-1.0MPa的超飽和水蒸汽通入加熱爐10_15分鐘后，將粉料出爐并快速降溫至常溫并水洗；
[0028]以噴霧干燥的方式將粉料干燥，并磨制成50-300微米的顆粒；
[0029]將50-300微米的石英、鋁釩土或硅酸鹽類耐火材料按1-1.2:1的重量百分比與鋁溶膠混合并充分?jǐn)嚢?；并干燥造?！?br> [0030]所述干燥造粒是噴霧干燥。
[0031]所述鋁溶膠的氧化鋁重量含量為15%-30% ;所述鋁溶膠的PH值為3.5-4.5。
[0032]所述石英是以二氧化硅為主要成份的天然硅石或經(jīng)高溫處理的硅石。
[0033]所述硅酸鹽類耐火材料是高嶺石類或硅灰石；所述高嶺石類是煤矸石或莫來石或葉蠟石。
[0034]在本發(fā)明的以下具體實(shí)施例中，有區(qū)別的僅僅是耐火材料的不同，僅是將石英替換為招I凡土或替換為聞嶺石燈材料；在制作過程中，超飽和水蒸汽與硫Ife混合汽的壓力在不同的實(shí)施例中有所不同，這樣的不同通過反應(yīng)時間來解決，也就是說，當(dāng)超飽和蒸汽壓力小時，反應(yīng)時間相應(yīng)延長，當(dāng)超飽和蒸汽壓力高時，反應(yīng)時間減小。但超飽和蒸汽壓力不應(yīng)當(dāng)高于1.0MPa0
[0035]實(shí)施例1
[0036]一種熔模鑄造用模殼材料的制作方法:
[0037]在加熱爐內(nèi)將石英的粉料加熱到1050°C，并恒溫10-15分鐘；
[0038]將混入IOppm硫酸的0.5MPa的超飽和水蒸汽通入加熱爐15分鐘后，將粉料出爐并快速降溫至常溫并水洗；
[0039]以噴霧干燥的方式將粉料干燥，并磨制成50-300微米的顆粒；
[0040]將50-300微米的石英按1:1的重量百分比與氧化招重量含量為30% ；PH值為
3.5-4.5的鋁溶膠混合并充分?jǐn)嚢?；并通過噴霧干燥造粒后通過磨制得到熔模鑄造用模殼材料。
[0041 ] 在本實(shí)施例中可以選用鋁釩土或硅酸鹽類耐火材料，其余技術(shù)方案相同。
[0042]實(shí)施例2
[0043]一種熔模鑄造用模殼材料的制作方法:
[0044]在加熱爐內(nèi)將石英的粉料加熱到1150°C，并恒溫15-20分鐘；
[0045]將混入15ppm硫酸的0.8MPa的超飽和水蒸汽通入加熱爐12分鐘后，將粉料出爐并快速降溫至常溫并水洗；
[0046]以噴霧干燥的方式將粉料干燥，并磨制成50-300微米的顆粒；
[0047]將50-300微米的石英按1.2:1的重量百分比與氧化鋁重量含量為25% ;PH值為
3.5的鋁溶膠混合并充分?jǐn)嚢?；并通過噴霧干燥造粒后通過磨制得到熔模鑄造用模殼材料。此實(shí)施例為最優(yōu)實(shí)施例。
[0048]在本實(shí)施例中可以選用鋁釩土或硅酸鹽類耐火材料，其余技術(shù)方案相同。
[0049]實(shí)施例3
[0050]一種熔模鑄造用模殼材料的制作方法:
[0051]在加熱爐內(nèi)將石英的粉料加熱到1100°C，并恒溫20-30分鐘；
[0052]將混入12ppm硫酸的1.0MPa的超飽和水蒸汽通入加熱爐12分鐘后,將粉料出爐并快速降溫至常溫并水洗；
[0053]以噴霧干燥的方式將粉料干燥，并磨制成50-300微米的顆粒；
[0054]將50-300微米的石英按1.1:1的重量百分比與氧化鋁重量含量為20% ;PH值為
4.5的鋁溶膠混合并充分?jǐn)嚢?；并通過噴霧干燥造粒后通過磨制得到熔模鑄造用模殼材料。
[0055]在本實(shí)施例中可以選用鋁釩土或硅酸鹽類耐火材料，其余技術(shù)方案相同。
【權(quán)利要求】
1.一種熔模鑄造用模殼材料，其特征在于:包括有石英、鋁釩土或硅酸鹽類耐火材料外包覆有氧化鋁涂層；所述耐火材料的粒徑為35-45微米；所述材料為硅酸鹽類材料時，其粒徑還包括有150-160微米。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔模鑄造用模殼材料，其特征在于:所述石英是以二氧化硅為主要成份的天然硅石或經(jīng)高溫處理的硅石。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔模鑄造用模殼材料，其特征在于:所述硅酸鹽類耐火材料是高嶺石類或硅灰石；所述高嶺石類是煤矸石或莫來石或葉蠟石。
4.一種熔模鑄造用模殼材料的制作方法，其特征在于: 在加熱爐內(nèi)將石英、鋁釩土或硅酸鹽類耐火材料的粉料加熱到1050°C -1150°C，并恒溫10-30分鐘； 將混入5-15ppm硫酸的0.5-1.0MPa的超飽和水蒸汽通入加熱爐10-15分鐘后，將粉料出爐并快速降溫至常溫并水洗； 以噴霧干燥的方式將粉料干燥，并磨制成50-300微米的顆粒； 將50-300微米的石英、鋁釩土或硅酸鹽類耐火材料按1-1.2:1的重量百分比與鋁溶膠混合并充分?jǐn)嚢?；并干燥造粒后磨制成粉?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熔模鑄造用模殼材料的制作方法，其特征在于:所述干燥造粒是噴霧干燥。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熔模鑄造用模殼材料的制作方法，其特征在于:所述鋁溶膠的氧化鋁重量含量為15%-30% ;所述鋁溶膠的PH值為3.5-4.5。`
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熔模鑄造用模殼材料的制作方法，其特征在于:所述石英是以二氧化硅為主要成份的天然硅石或經(jīng)高溫處理的硅石。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熔模鑄造用模殼材料的制作方法，其特征在于:所述硅酸鹽類耐火材料是高嶺石類或硅灰石；所述高嶺石類是煤矸石或莫來石或葉蠟石。
【文檔編號】C04B35/66GK103553639SQ201310450906
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】李良波 申請人:寧波金球機(jī)電鑄造有限公司