一種耐高溫的覆膜砂的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐高溫的覆膜砂，按重量份計(jì)包括原砂100份、粘結(jié)劑12～15份、固化劑2～5份、偶聯(lián)劑8～10份、潤(rùn)滑劑1～3份、鋯石英粉和耐火纖維的混合物5～10份以及氧化鉭0.2～0.35份。本發(fā)明通過(guò)在覆膜砂中加入鋯石英粉和耐火纖維的混合物，以及氧化鉭作為添加劑，協(xié)同改善覆膜砂的整體耐火持久性及自身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，而且還使覆膜砂的抗拉強(qiáng)度大幅提高，抗拉強(qiáng)度在8MPa以上，發(fā)氣量小于15，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專利說(shuō)明】
一種耐高溫的覆膜砂
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于覆膜砂技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐高溫的覆膜砂。
【背景技術(shù)】
[0002] 覆膜砂是指造型前在砂粒表面上覆有一層固體樹(shù)脂膜，用于制作鑄鋼或鑄鐵模具 的型砂或芯砂。制作覆膜砂有冷法和熱法兩種工藝，冷法用乙醇將樹(shù)脂溶解，并在混砂過(guò)程 中加入烏洛托品，使二者包覆在砂粒表面，乙醇揮發(fā)，制得覆膜砂;熱法把砂預(yù)熱到一定溫 度，加樹(shù)脂使其熔融，攪拌使樹(shù)脂包覆在砂粒表面，加烏洛托品水溶液及潤(rùn)滑劑，冷卻、破 碎、篩分得覆膜砂。
[0003] 由于覆膜砂具有強(qiáng)度高、發(fā)氣量低、生產(chǎn)鑄件尺寸精度高、表面光潔、便于保存等 優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)應(yīng)用日益廣泛，但目前的覆膜砂耐熱性較差，具體體現(xiàn)在鑄造結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的 鑄件時(shí)易發(fā)生破裂，尤其是在鑄造薄壁鑄件時(shí)更易破裂，材料協(xié)調(diào)度較差。
[0004] CN 104772426A公開(kāi)了 一種耐高溫的覆膜砂，包括原砂、粘結(jié)劑、固化劑、偶聯(lián)劑、 潤(rùn)滑劑與耐火顆粒，固化劑的用量為粘結(jié)劑用量的40-45%，偶聯(lián)劑的用量為粘結(jié)劑用量的 7-8%，粘結(jié)劑的用量為原砂用量的9-10%，潤(rùn)濕劑的用量為原砂用量的3-5%，耐火顆粒的 用量為原砂用量的15-18%，通過(guò)在覆膜砂中加入耐火顆粒，提高了覆膜砂的整體耐火持久 性及自身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。但是，在實(shí)際應(yīng)用中，其耐火持久性仍相對(duì)較差，而且其抗拉強(qiáng)度不 夠，低于5MPa，發(fā)氣量大，不利于其廣泛應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種耐高溫的覆膜砂， 本發(fā)明的耐高溫的覆膜砂不僅具有很好的耐火持久性，而且抗拉強(qiáng)度高，在8MPa以上，發(fā)氣 量小于15，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007] -種耐高溫的覆膜砂，所述覆膜砂按重量份計(jì)包括以下原料組分： 原砂 100份 粘結(jié)劑 12~15份 固化劑 2~5份
[0008]偶聯(lián)劑 8~10份 潤(rùn)滑劑 1~3份 鋯石英粉和耐火纖維的混合物 5~10份 氧化鉭 0.2~0.35份。
[0009] 本發(fā)明所述覆膜砂的原料組分中，原砂的重量份為100份。
[0010] 本發(fā)明所述覆膜砂的原料組分中，粘結(jié)劑的重量份為12~15份，例如可為12份、13 份、14份或15份等。
[0011] 本發(fā)明所述覆膜砂的原料組分中，固化劑的重量份為2~5份，例如可為2份、3份、 3.5份、4份或5份等。
[0012] 本發(fā)明所述覆膜砂的原料組分中，偶聯(lián)劑的重量份為8~10份，例如可為8~10份， 例如可為8份、8.5份、9份或10份等。
[0013] 本發(fā)明所述覆膜砂的原料組分中，潤(rùn)滑劑的重量份為1~3份，例如可為1份、2份、 2.5份或3份等。
[0014] 本發(fā)明所述覆膜砂的原料組分中，鋯石英粉和耐火纖維的混合物的重量份為5~ 10份，例如可為5份、6份、7份、8.5份、9份或10份等。
[0015]本發(fā)明所述覆膜砂的原料組分中，氧化鉭的重量份為0.2~0.35份，例如可為0.2 份、0.25份、0.3份、0.32份或0.35份等。
[0016] 作為本發(fā)明所述耐火的覆膜砂的優(yōu)選技術(shù)方案，一種耐火的覆膜砂，所述耐高溫 的覆膜砂按重量份計(jì)包括以下原料組分： 原砂 100份 粘結(jié)劑 12~14份 固化劑 2~4份
[0017] 偶聯(lián)劑 8~9.5份 潤(rùn)滑劑 1~2.5份 鋯石英粉和耐火纖維的混合物 6~9份 氧化鉭 0.25~0.35份。
[0018] 作為本發(fā)明所述耐火的覆膜砂的進(jìn)一步優(yōu)選技術(shù)方案，一種耐火的覆膜砂，所述 覆膜砂按重量份計(jì)包括以下原料組分： 原砂 1冊(cè)份 粘結(jié)劑 13份 固化劑 3份
[0019] 偶聯(lián)劑 9份 潤(rùn)滑劑 1.5份 鋯石英粉和耐火纖維的混合物 8份 氧化鉭 0.3份。
[0020] 優(yōu)選地，所述述耐火微粒的粒度為200-300目。
[0021] 優(yōu)選地，所述耐火纖維為多晶莫來(lái)石纖維，所述多晶莫來(lái)石纖維的成分為Al2〇3 72%~79%和Si〇2 21%~28%。
[0022] 優(yōu)選地，所述鋯石英粉和耐火纖維的混合物中，鋯石英粉和耐火纖維的重量份之 比為3:(5~10)，例如可為3:5、3 :6、3:7、3:8、3:9或3:10等，優(yōu)選為3:8。
[0023] 優(yōu)選地，所述原砂為硅砂、鎂砂、鋯砂、鉻鐵礦砂、剛玉砂中的一種或幾種。
[0024] 優(yōu)選地，所述固化劑為六亞甲基四胺。
[0025]優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。
[0026]優(yōu)選地，所述潤(rùn)滑劑為硬脂酸鈣。
[0027]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0028] (1)本發(fā)明通過(guò)加入鋯石英粉和耐火纖維的混合物，以及氧化鉭作為添加劑，協(xié)同 改善覆膜砂的整體耐火持久性及自身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，而且還使覆膜砂的抗拉強(qiáng)度大幅提高， 抗拉強(qiáng)度在8MPa以上，發(fā)氣量小于15,具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0029] (2)本發(fā)明的耐高溫的覆膜砂的制備工藝簡(jiǎn)單，易于操作，而且制造成本較低。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0031] 實(shí)施例1
[0032] -種耐高溫的覆膜砂，所述覆膜砂按重量份計(jì)包括： 原砂 100份 粘結(jié)劑 12份
[0033] 固化劑 5份 偶聯(lián)劑 8份 潤(rùn)滑劑 3份 鋯石英粉和耐火纖維的混合物 5份
[0034] 氧化鉭 0.35份；
[0035] 其中，鋯石英粉和耐火纖維的混合物中，鋯石英粉和耐火纖維的重量份之比為3: 5，所述原砂為硅砂，所述固化劑為六亞甲基四胺，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，所述潤(rùn)滑劑為 硬脂酸鈣。
[0036] 經(jīng)測(cè)試，本實(shí)施例的覆膜砂具有非常好的耐高溫性能，尤其在鑄造結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 的鑄件時(shí)不易發(fā)生破裂，破裂率僅為〇. 8% ;本實(shí)施例的覆膜砂的抗拉強(qiáng)度在9MPa，發(fā)氣量 在13〇
[0037] 實(shí)施例2
[0038] -種耐高溫的覆膜砂，所述覆膜砂按重量份計(jì)包括： 原砂 mo份 粘結(jié)劑 15份 固化劑 2份
[0039] 偶聯(lián)劑 10份 潤(rùn)滑劑 1汾 鋯石英粉和耐火纖維的混合物 10份 氧化鉭 Q.25份；
[0040] 其中，鋯石英粉和耐火纖維的混合物中，鋯石英粉和耐火纖維的重量份之比為3: 5，所述原砂為鎂砂，所述固化劑為六亞甲基四胺，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，所述潤(rùn)滑劑為 硬脂酸鈣。
[0041]經(jīng)測(cè)試，本實(shí)施例的覆膜砂具有非常好的耐高溫性能，尤其在鑄造結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 的鑄件時(shí)不易發(fā)生破裂，破裂率僅為1%;本實(shí)施例的覆膜砂的抗拉強(qiáng)度在lOMPa，發(fā)氣量在 14〇
[0042] 實(shí)施例3
[0043] -種耐高溫的覆膜砂，所述覆膜砂按質(zhì)量份計(jì)包括： 原砂 100份 粘結(jié)劑 13份 固化劑 3份
[0044] 偶聯(lián)劑 9份 潤(rùn)滑劑 1.5份 鋯石英粉和耐火纖維的混合物 8份 氧化鉭 0.3份。
[0045] 其中，鋯石英粉和耐火纖維的混合物中，鋯石英粉和耐火纖維的重量份之比為3: 8,所述原砂為剛玉砂，所述固化劑為六亞甲基四胺，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，所述潤(rùn)滑劑 為硬脂酸鈣。
[0046] 經(jīng)測(cè)試，本實(shí)施例的覆膜砂具有非常好的耐高溫性能，尤其在鑄造結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 的鑄件時(shí)不易發(fā)生破裂，破裂率僅為〇. 6% ;本實(shí)施例的覆膜砂的抗拉強(qiáng)度在12MPa，發(fā)氣量 在11。
[0047] 實(shí)施例4
[0048] -種耐高溫的覆膜砂，所述覆膜砂按質(zhì)量份計(jì)包括： 原砂 mo份 粘結(jié)劑 μ份
[0049] 固化剤 4份 偶聯(lián)劑 9.5份 潤(rùn)滑劑 2.5份 鋯石英粉和耐火纖維的混合物 6份
[0050] 氧化鉭 0.25份。
[0051] 其中，鋯石英粉和耐火纖維的混合物中，鋯石英粉和耐火纖維的重量份之比為3: 6.5,所述原砂為硅砂、鋯砂和剛玉砂的混合物，所述固化劑為六亞甲基四胺，所述偶聯(lián)劑為 硅烷偶聯(lián)劑，所述潤(rùn)滑劑為硬脂酸鈣。
[0052]經(jīng)測(cè)試，本實(shí)施例的覆膜砂具有非常好的耐高溫性能，尤其在鑄造結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 的鑄件時(shí)不易發(fā)生破裂，破裂率僅為〇. 9% ;本實(shí)施例的覆膜砂的抗拉強(qiáng)度在8MPa，發(fā)氣量 在12。
[0053] 對(duì)比例1
[0054] 除不添加氧化鉭外，其他各組分的種類和含量與實(shí)施例1相同。
[0055] 經(jīng)測(cè)試，本對(duì)比例的覆膜砂在鑄造結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的鑄件時(shí)，破裂率為4.5% ;本實(shí) 施例的覆膜砂的抗拉強(qiáng)度在2MPa，發(fā)氣量在21。
[0056] 對(duì)比例2
[0057] 除將鋯石英粉和耐火纖維的混合物替換為鋯石英粉外，其他各組分的種類和含量 與實(shí)施例1相同。
[0058]經(jīng)測(cè)試，本對(duì)比例的覆膜砂在鑄造結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的鑄件時(shí)，破裂率為6 % ;本實(shí)施 例的覆膜砂的抗拉強(qiáng)度在4MPa，發(fā)氣量在19。
[0059] 對(duì)比例3
[0060] 除將鋯石英粉和耐火纖維的混合物替換為耐火纖維外，其他各組分的種類和含量 與實(shí)施例1相同。
[0061] 經(jīng)測(cè)試，本對(duì)比例的覆膜砂在鑄造結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的鑄件時(shí)，破裂率為7 % ;本實(shí)施 例的覆膜砂的抗拉強(qiáng)度在5MPa，發(fā)氣量在23。
[0062]
【申請(qǐng)人】聲明，本發(fā)明通過(guò)上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的詳細(xì)方法，但本發(fā)明并不局 限于上述詳細(xì)方法，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)方法才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的 技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)，對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的 添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開(kāi)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種耐高溫的覆膜砂，其特征在于，所述覆膜砂按重量份計(jì)包括以下原料組分： 原砂 100份 粘結(jié)劑 12~15份 固化剤 ：2~5份 偶聯(lián)剤 份 潤(rùn)滑剤 1~3份 鋯石英粉和耐火纖維的混合物 5~10份 氧化鉭 0.2~0.35份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述耐高溫的覆膜砂，其特征在于，所述耐高溫的覆膜砂按重量份計(jì) 包括以下原料組分： 原砂 100份 粘結(jié)劑 12~14份 固他劑 2~4份 偶聯(lián)劑 8~9.5份 潤(rùn)滑劑 1-2.5份 鋯石英粉和耐火纖維的混合物 6~9份 氧化鉭 0.25~0.35份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的耐高溫的覆膜砂，其特征在于，所述覆膜砂按重量份計(jì)包 括以下原料組分： 原砂 100份 粘結(jié)劑 13份 固化劑 3份 偶聯(lián)劑 9份 澗滑劑 1.5份 鋯石英粉和耐火纖維的混合物 8份 氧化鉭 0.3份。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述耐高溫的覆膜砂，其特征在于，所述鋯石英粉的粒度為 200-300 目。5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的耐高溫的覆膜砂，其特征在于，所述耐火纖維為多晶 莫來(lái)石纖維，所述多晶莫來(lái)石纖維的成分為Al 2〇3 72%~79%和Si02 21%~28%。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述耐高溫的覆膜砂，其特征在于，所述鋯石英粉和耐火纖 維的混合物中，鋯石英粉和耐火纖維的重量份之比為3: (5~10)，優(yōu)選為3:8。7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述耐高溫的覆膜砂，其特征在于，所述原砂為硅砂、鎂砂、 鋯砂、鉻鐵礦砂、剛玉砂中的一種或幾種。8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述耐高溫的覆膜砂，其特征在于，所述固化劑為六亞甲基 四胺。9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述耐高溫的覆膜砂，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián) 劑。10. 根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述耐高溫的覆膜砂，其特征在于，所述潤(rùn)滑劑為硬脂酸 鈣。
【文檔編號(hào)】B22C1/00GK105945206SQ201610343255
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月23日
【發(fā)明人】徐德生
【申請(qǐng)人】無(wú)錫市嘉邦電力管道廠