CN104561743A - 球墨铸铁球化剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种球墨铸铁球化剂及其制备方法和应用，其中，所述制备方法包括：(1)将酚醛树脂和纳米二氧化硅混合，得到混合物M1；(2)向混合物M1中加入镁粉、硅粉、铝粉和钙粉进行熔炼，得到球墨铸铁球化剂；其中，相对于100重量份的所述镁粉，所述硅粉的用量为100-300重量份，所述铝粉的用量为50-200重量份，所述钙粉的用量为10-100重量份，所述酚醛树脂的用量为10-100重量份，所述纳米二氧化硅的用量为10-100重量份。通过上述技术方案，使得最终制得的球墨铸铁形状较为一致，成形较好，大大提高了制得的球墨铸铁的效果。
Description
技术领域
本发明涉及球墨铸铁添加剂的制备领域，具体地，涉及一种球墨铸铁球化剂及其制备方法和应用。
背景技术
球墨铸铁因其良好的使用性能，因而在生产中的应用极为广泛，而在球磨铸铁的制备过程中，一般都需要使用球化剂以使得石墨呈球体析出。但是球化剂大多质量参差不齐，易使得制得的球墨铸铁的形状较为不均，导致球墨铸铁的质量降低。
因此，提供一种能使石墨有效地形成球体状，且形成的形状较为一致，效果较好的球墨铸铁球化剂及其制备方法是本发明亟需解决的问题。
发明内容
针对上述现有技术，本发明的目的在于克服现有技术中球化剂质量参差不齐，导致制得的球墨铸铁的质量一般的问题，从而提供一种因此，提供一种能使石墨有效地形成球体状，且形成的形状较为一致，效果较好的球墨铸铁球化剂及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种球墨铸铁球化剂的制备方法，其中，所述制备方法包括：
(1)将酚醛树脂和纳米二氧化硅混合，得到混合物M1；
(2)向混合物M1中加入镁粉、硅粉、铝粉和钙粉进行熔炼，得到球墨铸铁球化剂；其中，
相对于100重量份的所述镁粉，所述硅粉的用量为100-300重量份，所述铝粉的用量为50-200重量份，所述钙粉的用量为10-100重量份，所述酚醛树脂的用量为10-100重量份，所述纳米二氧化硅的用量为10-100重量份。
本发明还提供了一种根据上述所述的制备方法制得的球墨铸铁球化剂。
本发明还提供了一种上述所述的球墨铸铁球化剂的应用。
通过上述技术方案，本发明通过采用纳米二氧化硅对酚醛树脂进行改性，而后再将改性后的酚醛树脂加入镁粉、硅粉、铝粉和钙粉中进行熔炼，进而使得得到的球墨铸铁球化剂在实际使用时具有更好的使用性能，并使得最终制得的球墨铸铁形状较为一致，成形较好，大大提高了制得的球墨铸铁的效果。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供了一种球墨铸铁球化剂的制备方法，其中，所述制备方法包括：
(1)将酚醛树脂和纳米二氧化硅混合，得到混合物M1；
(2)向混合物M1中加入镁粉、硅粉、铝粉和钙粉进行熔炼，得到球墨铸铁球化剂；其中，
相对于100重量份的所述镁粉，所述硅粉的用量为100-300重量份，所述铝粉的用量为50-200重量份，所述钙粉的用量为10-100重量份，所述酚醛树脂的用量为10-100重量份，所述纳米二氧化硅的用量为10-100重量份。
上述设计通过采用纳米二氧化硅对酚醛树脂进行改性，而后再将改性后的酚醛树脂加入镁粉、硅粉、铝粉和钙粉中进行熔炼，进而使得得到的球墨铸铁球化剂在实际使用时具有更好的使用性能，并使得最终制得的球墨铸铁形状较为一致，成形较好，大大提高了制得的球墨铸铁的效果。
为了使制得的球墨铸铁球化剂具有更好的使用性能，在本发明的一种优选的实施方式中，相对于100重量份的所述镁粉，所述硅粉的用量为150-220重量份，所述铝粉的用量为80-120重量份，所述钙粉的用量为30-70重量份，所述酚醛树脂的用量为30-70重量份，所述纳米二氧化硅的用量为30-70重量份。
所述镁粉、硅粉、铝粉和钙粉可以为本领域常规使用的类型，当然，为了使得其混合更好，在本发明的一种优选的实施方式中，所述镁粉、硅粉、铝粉和钙粉的粒径可以设置为不大于0.5mm。
步骤(1)中的混合可以按照常规混合方式，例如，在本发明的一种优选的实施方式中，步骤(1)中还可以包括将酚醛树脂和纳米二氧化硅进行搅拌混合。
所述搅拌可以按照常规方式进行搅拌，当然，为了使得该搅拌效果更好，在本发明的一种优选的实施方式中，所述搅拌的搅拌速率可以设置为400-1000r/min，搅拌时间可以设置为10-50min。
所述纳米二氧化硅可以为本领域常规使用的纳米二氧化硅类型，只要使得其符合纳米级别即可，例如，在本发明的一种优选的实施方式中，所述纳米二氧化硅的粒径可以设置为不大于50nm。
所述酚醛树脂可以为本领域常规使用的酚醛树脂类型，例如，在本发明的一种优选的实施方式中，所述酚醛树脂可以选择为聚合度为4-12的酚醛树脂。
步骤(2)中的熔炼可以按照本领域常规的方式进行操作，在本发明的一种优选的实施方式中，步骤(2)中的熔炼温度可以设置为1000-1500℃。
本发明还提供了一种根据上述所述的制备方法制得的球墨铸铁球化剂。
本发明还提供了一种上述所述的球墨铸铁球化剂的应用。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，所述酚醛树脂为宝林塑胶有限公司生产的牌号为2133的常规市售品，所述纳米二氧化硅为粒径为50nm的常规市售品，所述镁粉、所述硅粉、所述铝粉和所述钙粉为粒径为0.5mm的常规市售品。
实施例1
将30g酚醛树脂和30g纳米二氧化硅放置于搅拌速率为400r/min的搅拌器中搅拌10min混合，得到混合物M1；向混合物M1中加入100g镁粉、150g硅粉、80g铝粉和30g钙粉放置于1000℃的环境下熔炼，得到球墨铸铁球化剂A1。
实施例2
将70g酚醛树脂和70g纳米二氧化硅放置于搅拌速率为1000r/min的搅拌器中搅拌50min混合，得到混合物M1；向混合物M1中加入100g镁粉、220g硅粉、120g铝粉和70g钙粉放置于1500℃的环境下熔炼，得到球墨铸铁球化剂A2。
实施例3
将50g酚醛树脂和50g纳米二氧化硅放置于搅拌速率为700r/min的搅拌器中搅拌30min混合，得到混合物M1；向混合物M1中加入100g镁粉、200g硅粉、100g铝粉和50g钙粉放置于1200℃的环境下熔炼，得到球墨铸铁球化剂A3。
实施例4
按照实施例1的制备方法进行制备，不同的是，所述硅粉的用量为100g，所述铝粉的用量为50g，所述钙粉的用量为10g，所述酚醛树脂的用量为10g，所述纳米二氧化硅的用量为10g，得到球墨铸铁球化剂A4。
实施例5
按照实施例2的制备方法进行制备，不同的是，所述硅粉的用量为300g，所述铝粉的用量为200g，所述钙粉的用量为100g，所述酚醛树脂的用量为100g，所述纳米二氧化硅的用量为100g，得到球墨铸铁球化剂A5。
对比例1
按照实施例3的制备方法进行制备，不同的是，所述硅粉的用量为50g，所述铝粉的用量为20g，所述钙粉的用量为5g，所述酚醛树脂的用量为5g，所述纳米二氧化硅的用量为5g，得到球墨铸铁球化剂D1。
对比例2
按照实施例2的制备方法进行制备，不同的是，所述硅粉的用量为500g，所述铝粉的用量为300g，所述钙粉的用量为200g，所述酚醛树脂的用量为200g，所述纳米二氧化硅的用量为200g，得到球墨铸铁球化剂D2。
对比例3
西安中力新材料有限公司生产的牌号为T-1的常规市售品。
测试例
将上述A1-A5和D1-D3分别取1.5g，在分别对应加入60g球铁、15g废钢、25g回炉料和0.5g孕育剂进行生产，观察得到的球墨铸铁的形状，结果如表1所示。
表1
| 编号 | 外观 |
| A1 | 外观良好，无明显大颗粒或小颗粒，表面无明显孔隙 |
| A2 | 外观良好，无明显大颗粒或小颗粒，表面无明显孔隙 |
| A3 | 外观良好，无明显大颗粒或小颗粒，表面无明显孔隙 |
| A4 | 外观良好，无明显大颗粒或小颗粒，表面有部分孔隙 |
| A5 | 外观良好，无明显大颗粒或小颗粒，表面有部分孔隙 |
| D1 | 外观不好，颗粒参差不齐，表面有孔隙 |
| D2 | 外观不好，颗粒参差不齐，表面有孔隙 |
| D3 | 外观较好，有部分颗粒过大或过小，表面有孔隙 |
通过表1可以看出，在本发明范围内制得的球化剂在加入后制得的球墨铸铁的外观性能较好，在本发明范围外制得的球化剂则不具备该良好的使用性能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种球墨铸铁球化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
(1)将酚醛树脂和纳米二氧化硅混合，得到混合物M1；
(2)向混合物M1中加入镁粉、硅粉、铝粉和钙粉进行熔炼，得到球墨铸铁球化剂；其中，
相对于100重量份的所述镁粉，所述硅粉的用量为100-300重量份，所述铝粉的用量为50-200重量份，所述钙粉的用量为10-100重量份，所述酚醛树脂的用量为10-100重量份，所述纳米二氧化硅的用量为10-100重量份。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，相对于100重量份的所述镁粉，所述硅粉的用量为150-220重量份，所述铝粉的用量为80-120重量份，所述钙粉的用量为30-70重量份，所述酚醛树脂的用量为30-70重量份，所述纳米二氧化硅的用量为30-70重量份。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述镁粉、硅粉、铝粉和钙粉的粒径不大于0.5mm。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤(1)中还包括将酚醛树脂和纳米二氧化硅进行搅拌混合。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述搅拌的搅拌速率为400-1000r/min，搅拌时间为10-50min。
6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述纳米二氧化硅的粒径为不大于50nm。
7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述酚醛树脂为聚合度为4-12的酚醛树脂。
8.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤(2)中的熔炼温度为1000-1500℃。
9.一种根据权利要求1-8中任意一项所述的制备方法制得的球墨铸铁球化剂。
10.一种根据权利要求9所述的球墨铸铁球化剂的应用。
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