專利名稱:硅溶膠的硬化新法及其在熔模精密鑄造制殼中的應(yīng)用的制作方法
本發(fā)明所涉及的是用液體硬化劑，以外部接觸方式對(duì)含硅溶膠的流體進(jìn)行由表及里的硬化方法，以及此法在熔模精密鑄造(以下簡(jiǎn)稱精鑄)中的應(yīng)用問(wèn)題。
在以硅溶膠為粘結(jié)劑的現(xiàn)行精鑄制殼過(guò)程中，涂料的硬化方法是建立在水分蒸發(fā)的基礎(chǔ)上的。由于此過(guò)程極其緩慢，以致使整個(gè)型殼從開始制造到脫蠟為止的這一過(guò)程延續(xù)36小時(shí)左右，而這一水平的達(dá)到。尚需由各項(xiàng)工藝條件的嚴(yán)格控制及相應(yīng)的設(shè)備和能源消耗來(lái)保證。盡管有人也曾提出過(guò)一些化學(xué)方法來(lái)加速硅溶膠的硬化過(guò)程，但由于這些方法本身所存在的某些缺點(diǎn)的影響，致使它們未能為生產(chǎn)所廣泛接受。
本發(fā)明的目的就在于為生產(chǎn)，特別是以硅溶膠為粘結(jié)劑的精鑄制殼生產(chǎn)提供一種簡(jiǎn)便易控的且具有較高經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益的硅溶膠硬化新方法。其特征是，用氯化鈉(或氯化銨)水溶液為液體硬化劑，當(dāng)其以某種方式(如浸漬)與含硅溶膠的流體(如精鑄制殼中所用的硅溶膠涂料)接觸時(shí)，后者表層就會(huì)迅即硬化，并隨著接觸時(shí)間的延續(xù)，硬化層逐漸增厚，直到流體層全部硬化為止。
本發(fā)明應(yīng)用于精鑄制殼時(shí)，在涂料中加有耐火纖維的條件下，可使整個(gè)型殼從開始制造到脫蠟為止的這一過(guò)程所需時(shí)間縮短到3小時(shí)以下，而對(duì)各種工藝因素的要求卻十分松寬，即空氣相對(duì)濕度-不需人為控制風(fēng)速-不需人為控制風(fēng)溫-15～40℃硬化液濃度-15%至飽和液度硬化液溫度氯化鈉水溶液 15～40℃氯化銨水溶液 15～35℃。
在如此松寬的條件下，只需控制涂料層與液體硬化劑的接觸時(shí)間即可達(dá)到控制硬化層厚度的目的。因此可以省去現(xiàn)行工藝為控制某些工藝因素所設(shè)置的設(shè)備及相應(yīng)的能源消耗。本法所用的硬化劑均屬低純物，價(jià)廉易得，而且脫蠟方式不受限制;所制出的型殼質(zhì)量良好，完全可以滿足澆注各種鑄造合金的要求。
本發(fā)明在精鑄制殼生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)例如下。
1.制殼用涂料的配制a、原材料硅溶膠-原含SiO225～30%，pH8～10，比重≥1.15，加水稀釋至SiO221～23%，粘度3～5厘泊。
鋁礬土-熟料，含Al2O350%以上。
剛玉粉-M40膨潤(rùn)土-鈉基或鈣基均可耐火纖維-硅酸鋁纖維、高鋁纖維、莫來(lái)石纖維(此三種系自然長(zhǎng)度)或玻璃纖維(長(zhǎng)度6～10mm)表面活性劑-陰離子型或非離子型，如JFC等消泡劑-正辛醇
3.硬化液-濃度為15%至飽和濃度的氯化鈉(市售食鹽)水溶液其使用溫度為15～40℃;或氯化銨(工業(yè)純)水溶液，其使用溫度為15～35℃。
4.制殼-按“浸掛涂料-撒砂-硬化液中硬化-風(fēng)干”的工序重復(fù)6～7次，所需時(shí)間見下表
5.脫蠟-現(xiàn)行的任一種脫蠟方法(熱空氣、熱水、熱蒸氣等)均可用，熱水脫蠟時(shí)水溫為90～95℃。
6.型殼的干燥與焙燒-在爐中150～200℃下保溫2小時(shí)，升溫至750～800℃保溫2小時(shí)。
參考文獻(xiàn)1.特種鑄造手冊(cè)(上冊(cè))-機(jī)械工業(yè)出版社1976年版2.硅溶膠制殼工藝及其應(yīng)用-熔模鑄造論文集，19813.熔模精密鑄造(上冊(cè))-國(guó)防工業(yè)出版社1981年版4.硅溶膠型殼干燥過(guò)程的控制-《現(xiàn)代鑄造》1981年NO35.美國(guó)專利2842444，2856302，2948032，3024125，3455368，37674586.英國(guó)專利59467權(quán)利要求
1.以氯化鈉水溶液為液體硬化劑，令其以除混合外的任何方式與含硅溶膠的物料和制品接觸，即可達(dá)到使后者由外向內(nèi)逐層硬化的方法。
2.根據(jù)項(xiàng)1，該氯化鈉水溶液的濃度是從10%到飽和濃度，使用時(shí)的液溫是15～40℃。
3.以氯化銨水溶液為液體硬化劑，令其以除混合外的任何方式與含硅溶膠的物料和制品接觸，即可達(dá)到使后者由外向內(nèi)逐層硬化的方法。
4.根據(jù)項(xiàng)3，該氯化銨水溶液的濃度是從10%到飽和濃度，使用時(shí)的液溫為15～35℃。
5.應(yīng)用于精鑄制殼時(shí)，涂有硅溶膠涂料的模組在氯化鈉(或氯化銨)水溶液中浸漬以使涂料層由外向內(nèi)逐層硬化的方法。
6.根據(jù)項(xiàng)5，兩種水溶液的濃度都是從15%到飽和濃度，使用時(shí)的液溫，對(duì)于氯化鈉水溶液為15～40℃;對(duì)于氯化銨水溶液為15～35℃。
7.應(yīng)用于精鑄制殼時(shí)，硅溶膠涂料中加有耐火纖維。
8.根據(jù)項(xiàng)7，涂料中加有硅酸鋁纖維，高鋁纖維，玻璃纖維或莫來(lái)石纖維，其量為“粘結(jié)劑+粉料”總重量的0.35～0.40%。
專利摘要
使含硅溶膠的流態(tài)物料或制品與氯化鈉(或氯化銨)水溶液接觸，前者表面就會(huì)迅即形成硬化層，并隨接觸時(shí)間的延續(xù)，硬化層逐漸增厚直到物料全部硬化為止，此法應(yīng)用于以硅溶膠為粘結(jié)劑的熔模精密鑄造制殼中時(shí)，在模組上的涂料層中加有耐火纖維以及該模組在上述水溶液中浸漬硬化的情況下，可使脫蠟以前的制殼工時(shí)從現(xiàn)行工藝的約36小時(shí)縮短到約3小時(shí)，并省去為嚴(yán)格控制某些工藝因素而設(shè)置的設(shè)備和相應(yīng)的能源消耗。
文檔編號(hào)B22C1/16GK85105348SQ85105348
公開日1986年12月24日 申請(qǐng)日期1985年6月27日
發(fā)明者趙國(guó)華 申請(qǐng)人:青島化工學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan