本發(fā)明涉及一種發(fā)熱保溫真空冒口套的制備方法，屬于材料制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
大部分金屬在冷卻過程中會經(jīng)歷液態(tài)收縮、凝固收縮和固態(tài)收縮，如果前兩種收縮不能得到及時補(bǔ)償?shù)脑?，就會在鑄件中形成縮孔、縮松等鑄造缺陷，破壞鑄件的性能。冒口是一種有效防止縮孔縮松等鑄造缺陷的工藝手段。所謂冒口，就是在鑄型中用于儲存金屬液的空腔。通常在冒口外設(shè)置由發(fā)熱材料制成的冒口套，利用發(fā)熱材料在高溫下放熱，抑制冒口金屬液的散熱，延長冒口金屬液的凝固時間，減小了冒口尺寸。
一般在澆注后，金屬液在充型過程中熱量會被型腔壁快速吸收，因而溫度下降很快，冒口中的金屬液表層也會很快凝固。而一般的發(fā)熱冒口套提供的熱量有限，一般不足以使已經(jīng)凝固的冒口表層部分重新熔化，只是延長了冒口內(nèi)部金屬液的凝固時間，冒口金屬在凝固結(jié)束后多呈現(xiàn)和普通冒口相似的“V”型收縮，所以一般的發(fā)熱冒口的補(bǔ)縮效率仍有待提高。且存在著保溫不良、發(fā)熱不足以及作用單一等缺點(diǎn)，難以滿足鑄件的補(bǔ)縮要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：針對現(xiàn)有的發(fā)熱保溫真空冒口套存在著保溫不良、發(fā)熱不足，難以滿足鑄件的補(bǔ)縮要求的問題，本發(fā)明首先將高嶺土、菱苦土、氧化鋁、氧化鎂等物質(zhì)混合球磨，得到混合粉末，再將其與聚乙烯醇等攪拌混合，并對其進(jìn)行澆筑成中空生坯，對其施釉后，注水，煅燒后，埋入草木灰，靜置并用水沖洗，即可得到發(fā)熱保溫真空冒口套。本發(fā)明通過將冒口套內(nèi)部做成中空，隨后在燒結(jié)過程中，將中空層內(nèi)部的水加熱并排除，形成中空結(jié)構(gòu)，有效進(jìn)行保溫處理，且本發(fā)明制備的發(fā)熱保溫真空冒口套具有良好的發(fā)熱保溫性能，有利于滿足于鑄件的補(bǔ)縮要求。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
（1）按重量份數(shù)計，分別稱量45～50份高嶺土、10～15份菱苦土、10～15份氧化鋁、5～10份氧化鎂、20～25份二氧化硅和5～10份氧化鋅置于球磨機(jī)中，在450～500r/min下球磨3～5h，待球磨完成后過篩，制備得120～130目混合粉末；
（2）按質(zhì)量比1:5，將聚乙烯醇與上述制備的混合粉末攪拌混合，隨后澆筑至不銹鋼模具中，制備得一厚度為10～15mm，頂部有一直徑為3～5mm圓孔的中空生坯，將中空生坯靜置固化20～24h后，將其脫模并自然晾干，隨后對干燥冒口套生坯中空內(nèi)部施釉并自然晾干；
（3）待施釉晾干后，將施釉生坯中注入中空體積1/5的去離子水，隨后封堵生坯頂部圓孔，將其置于馬弗爐中，在120～200℃下預(yù)熱25～30min，預(yù)熱完成后，將頂部圓孔打開排除水汽10～15min，隨后將圓孔封堵并按10℃/min升溫至1180～1200℃，保溫煅燒1～2h；
（4）待保溫煅燒完成后，趁熱將冒口套取出并使其埋入草木灰中，使草木灰完全包裹冒口套后，靜置冷卻至室溫，用去離子水沖洗冒口套3～5次后，自然晾干，即可制備得一種發(fā)熱保溫真空冒口套。
本發(fā)明制備的發(fā)熱保溫真空冒口套抗壓強(qiáng)度高于0.95MPa，在λ1000℃，其導(dǎo)熱系數(shù)為0.085～0.150W/(m·K)，耐火度大于1750℃，收縮率小于0.1％，使用次數(shù)可達(dá)700～1200次。
本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：
（1）本發(fā)明制備的發(fā)熱保溫真空冒口套具有良好的發(fā)熱保溫性能，在λ1000℃，其導(dǎo)熱系數(shù)為0.085～0.150W/(m·K)；
（3）本發(fā)明制備步驟簡單，所需成本低。
具體實(shí)施方式
首先按重量份數(shù)計，分別稱量45～50份高嶺土、10～15份菱苦土、10～15份氧化鋁、5～10份氧化鎂、20～25份二氧化硅和5～10份氧化鋅置于球磨機(jī)中，在450～500r/min下球磨3～5h，待球磨完成后過篩，制備得120～130目混合粉末；按質(zhì)量比1:5，將聚乙烯醇與上述制備的混合粉末攪拌混合，隨后澆筑至不銹鋼模具中，制備得一厚度為10～15mm，頂部有一直徑為3～5mm圓孔的中空生坯，將中空生坯靜置固化20～24h后，將其脫模并自然晾干，隨后對干燥冒口套生坯中空內(nèi)部施釉并自然晾干；待施釉晾干后，將施釉生坯中注入中空體積1/5的去離子水，隨后封堵生坯頂部圓孔，將其置于馬弗爐中，在120～200℃下預(yù)熱25～30min，預(yù)熱完成后，將頂部圓孔打開排除水汽10～15min，隨后將圓孔封堵并按10℃/min升溫至1180～1200℃，保溫煅燒1～2h；待保溫煅燒完成后，趁熱將冒口套取出并使其埋入草木灰中，使草木灰完全包裹冒口套后，靜置冷卻至室溫，用去離子水沖洗冒口套3～5次后，自然晾干，即可制備得一種發(fā)熱保溫真空冒口套。
實(shí)例1
首先按重量份數(shù)計，分別稱量50份高嶺土、15份菱苦土、15份氧化鋁、10份氧化鎂、25份二氧化硅和10份氧化鋅置于球磨機(jī)中，在500r/min下球磨5h，待球磨完成后過篩，制備得130目混合粉末；按質(zhì)量比1:5，將聚乙烯醇與上述制備的混合粉末攪拌混合，隨后澆筑至不銹鋼模具中，制備得一厚度為15mm，頂部有一直徑為5mm圓孔的中空生坯，將中空生坯靜置固化24h后，將其脫模并自然晾干，隨后對干燥冒口套生坯中空內(nèi)部施釉并自然晾干；待施釉晾干后，將施釉生坯中注入中空體積1/5的去離子水，隨后封堵生坯頂部圓孔，將其置于馬弗爐中，在200℃下預(yù)熱30min，預(yù)熱完成后，將頂部圓孔打開排除水汽15min，隨后將圓孔封堵并按10℃/min升溫至1200℃，保溫煅燒2h；待保溫煅燒完成后，趁熱將冒口套取出并使其埋入草木灰中，使草木灰完全包裹冒口套后，靜置冷卻至室溫，用去離子水沖洗冒口套5次后，自然晾干，即可制備得一種發(fā)熱保溫真空冒口套。
經(jīng)檢測，本發(fā)明制備的發(fā)熱保溫真空冒口套抗壓強(qiáng)度為0.97MPa，在λ1000℃，其導(dǎo)熱系數(shù)為0.150W/(m·K)，耐火度為1760℃，收縮率為0.085％，使用次數(shù)可達(dá)1200次。
實(shí)例2
首先按重量份數(shù)計，分別稱量45份高嶺土、10份菱苦土、10份氧化鋁、5份氧化鎂、20份二氧化硅和5份氧化鋅置于球磨機(jī)中，在450r/min下球磨3h，待球磨完成后過篩，制備得120目混合粉末；按質(zhì)量比1:5，將聚乙烯醇與上述制備的混合粉末攪拌混合，隨后澆筑至不銹鋼模具中，制備得一厚度為10mm，頂部有一直徑為3mm圓孔的中空生坯，將中空生坯靜置固化20h后，將其脫模并自然晾干，隨后對干燥冒口套生坯中空內(nèi)部施釉并自然晾干；待施釉晾干后，將施釉生坯中注入中空體積1/5的去離子水，隨后封堵生坯頂部圓孔，將其置于馬弗爐中，在120℃下預(yù)熱25min，預(yù)熱完成后，將頂部圓孔打開排除水汽10min，隨后將圓孔封堵并按10℃/min升溫至1180℃，保溫煅燒1h；待保溫煅燒完成后，趁熱將冒口套取出并使其埋入草木灰中，使草木灰完全包裹冒口套后，靜置冷卻至室溫，用去離子水沖洗冒口套3次后，自然晾干，即可制備得一種發(fā)熱保溫真空冒口套。
經(jīng)檢測，本發(fā)明制備的發(fā)熱保溫真空冒口套抗壓強(qiáng)度為0.98MPa，在λ1000℃，其導(dǎo)熱系數(shù)為0.085W/(m·K)，耐火度為1780℃，收縮率為0.095％，使用次數(shù)可達(dá)850次。
實(shí)例3
首先按重量份數(shù)計，分別稱量45份高嶺土、10份菱苦土、10份氧化鋁、5份氧化鎂、20份二氧化硅和5份氧化鋅置于球磨機(jī)中，在450r/min下球磨3h，待球磨完成后過篩，制備得120目混合粉末；按質(zhì)量比1:5，將聚乙烯醇與上述制備的混合粉末攪拌混合，隨后澆筑至不銹鋼模具中，制備得一厚度為10mm，頂部有一直徑為3mm圓孔的中空生坯，將中空生坯靜置固化20h后，將其脫模并自然晾干，隨后對干燥冒口套生坯中空內(nèi)部施釉并自然晾干；待施釉晾干后，將施釉生坯中注入中空體積1/5的去離子水，隨后封堵生坯頂部圓孔，將其置于馬弗爐中，在120℃下預(yù)熱25min，預(yù)熱完成后，將頂部圓孔打開排除水汽10min，隨后將圓孔封堵并按10℃/min升溫至1180℃，保溫煅燒1h；待保溫煅燒完成后，趁熱將冒口套取出并使其埋入草木灰中，使草木灰完全包裹冒口套后，靜置冷卻至室溫，用去離子水沖洗冒口套3次后，自然晾干，即可制備得一種發(fā)熱保溫真空冒口套。
經(jīng)檢測，本發(fā)明制備的發(fā)熱保溫真空冒口套抗壓強(qiáng)度為0.99MPa，在λ1000℃，其導(dǎo)熱系數(shù)為0.085W/(m·K)，耐火度為1850℃，收縮率為0.095％，使用次數(shù)可達(dá)700次。