CN104801654A - 一种高导热性铸造型砂及其制备方法 - Google Patents

一种高导热性铸造型砂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种高导热性铸造型砂,由下列重量份的原料制成:石英砂200-230、三氧化二铝20-30、磷酸三甲苯酯0.5-0.9、氧化锌20-30、木质磺酸钙1-2、炭黑8-11、膨胀蛭石粉20-30、液体古马隆1-2、硬脂酸1-2、壳聚糖1-2、丙烯酸甲酯1-2、丙烯酸乙酯1-2、过硫酸铵0.1-0.2、水10-15、助剂20-30;本发明型砂湿粘结性好,湿强度高,而且具有良好的光滑度,造型容易,高温下易溃散,出砂性好,还有具有良好的透气性,铸件不易出现气孔,表面粗糙度低,成品率高;通过使用炭黑、三氧化二铝,增加了型砂的导热性和润滑性,铸件冷却快,提高了生产效率。

Description

一种高导热性铸造型砂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种铸造领域,尤其涉及一种高导热性铸造型砂及其制备方法。
背景技术
型砂是在铸造中用来造型的材料。型砂一般由铸造用原砂、型砂粘结剂和辅加物等造型材料按一定的比例混合而成,也可用天然含粘土的硅砂。
型砂在铸造生产中的作用极为重要,因型砂的质量不好而造成的铸件废品约占铸件总废品的30~50%。通常对型砂的要求是:1、具有较高的强度和热稳定性,以承受各种外力和高温的作用;2、良好的流动性,即型砂在外力或本身重力作用下砂粒间相互移动的能力;3、一定的可塑性,即型砂在外力作用下变形,当外力去除后能保持所给予的形状的能力;4、较好的透气性,即型砂孔隙透过气体的能力;5、高的溃散性,又称出砂性, 即在铸件凝固后型砂是否容易破坏,是否容易从铸件上清除的性能。
  型砂的一些其他性能也对铸造生产产生很大的影响,例如导热性不够,使得生产效率低,随着生产水平的发展,还有很多性能需要改善。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高导热性铸造型砂及其制备方法,该型砂湿粘结性好,湿强度高,而且具有良好的光滑度,造型容易,高温下易溃散,出砂性好,还有具有良好的透气性,铸件不易出现气孔,表面粗糙度低,成品率高。
本发明的技术方案如下:
一种高导热性铸造型砂,其特征在于由下列重量份的原料制成:石英砂200-230、三氧化二铝20-30、磷酸三甲苯酯0.5-0.9、氧化锌20-30、木质磺酸钙1-2、炭黑8-11、膨胀蛭石粉20-30、液体古马隆1-2、硬脂酸1-2、壳聚糖1-2、丙烯酸甲酯1-2、丙烯酸乙酯1-2、过硫酸铵0.1-0.2、水10-15、助剂20-30;
所述助剂由下列重量份的原料制成:硬脂酸0.2-0.3、液体石蜡0.2-0.3、石英砂4-6、滑石粉3-5、阳离子淀粉0.3-0.4、氧化石墨烯0.3-0.5、聚酰胺蜡微粉0.3-0.4、甲基丙烯酸丁酯0.6-0.9、甲基丙烯酸甲酯0.6-0.9、矿脂0.2-0.3、水解聚马来酸酐0.2-0.3、硼砂0.2-0.3、水10-14、过硫酸钾0.1-0.2、过硫酸铵0.1-0.2;制备方法为:将石英砂加入一半水中,加热至70-80℃,加入甲基丙烯酸丁酯,搅拌均匀,加入过硫酸钾,搅拌反应20-30分钟,得到浆料;将滑石粉加入另一半水中,加热至70-80℃,加入甲基丙烯酸甲酯、水解聚马来酸酐,搅拌均匀,加入过硫酸铵,搅拌反应20-30分钟,得到浆料;再将两种浆料混合,加入其他剩余成分,继续搅拌反应30-40分钟,烘干,粉碎,即得。
所述高导热性铸造型砂的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)将石英砂、三氧化二铝、氧化锌、炭黑、膨胀蛭石粉混合,粉碎,过12目筛,得到混合粉末;
(2)将磷酸三甲苯酯、木质磺酸钙、液体古马隆、硬脂酸、壳聚糖、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯加入水中,搅拌均匀,升温至70-80℃,加入过硫酸铵,搅拌30-50分钟,得到浆料;
(3)将第(1)步得到的混合粉末边搅拌边匀速喷入第(2)步得到的浆料,在20-30分钟内喷完,搅拌均匀后再加入其他剩余成分,研磨20-30分钟,即得。
本发明的有益效果
本发明型砂湿粘结性好,湿强度高,而且具有良好的光滑度,造型容易,高温下易溃散,出砂性好,还有具有良好的透气性,铸件不易出现气孔,表面粗糙度低,成品率高;通过使用炭黑、三氧化二铝,增加了型砂的导热性和润滑性,铸件冷却快,提高了生产效率。
具体实施方式
一种高导热性铸造型砂,由下列重量份(公斤)的原料制成:石英砂200-230、三氧化二铝25、磷酸三甲苯酯0.7、氧化锌25、木质磺酸钙1.5、炭黑9、膨胀蛭石粉25、液体古马隆1.5、硬脂酸1.5、壳聚糖1.5、丙烯酸甲酯1.5、丙烯酸乙酯1.5、过硫酸铵0.2、水13、助剂25;
所述助剂由下列重量份(公斤)的原料制成:硬脂酸0.2、液体石蜡0.2、石英砂5、滑石粉4、阳离子淀粉0.4、氧化石墨烯0.4、聚酰胺蜡微粉0.4、甲基丙烯酸丁酯0.7、甲基丙烯酸甲酯0.8、矿脂0.2、水解聚马来酸酐0.2、硼砂0.2、水12、过硫酸钾0.2、过硫酸铵0.2;制备方法为:将石英砂加入一半水中,加热至75℃,加入甲基丙烯酸丁酯,搅拌均匀,加入过硫酸钾,搅拌反应25分钟,得到浆料;将滑石粉加入另一半水中,加热至75℃,加入甲基丙烯酸甲酯、水解聚马来酸酐,搅拌均匀,加入过硫酸铵,搅拌反应25分钟,得到浆料;再将两种浆料混合,加入其他剩余成分,继续搅拌反应35分钟,烘干,粉碎,即得。
所述高导热性铸造型砂的制备方法,包括以下步骤:
(1)将石英砂、三氧化二铝、氧化锌、炭黑、膨胀蛭石粉混合,粉碎,过12目筛,得到混合粉末;
(2)将磷酸三甲苯酯、木质磺酸钙、液体古马隆、硬脂酸、壳聚糖、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯加入水中,搅拌均匀,升温至75℃,加入过硫酸铵,搅拌40分钟,得到浆料;
(3)将第(1)步得到的混合粉末边搅拌边匀速喷入第(2)步得到的浆料,在25分钟内喷完,搅拌均匀后再加入其他剩余成分,研磨25分钟,即得。
本实施例得到的型砂试验数据如下:高温抗压强度为1.31Mpa,发气量低于14.5ml/g,耐热时间210秒,抗弯强度1.8Mpa,铸模表面粗糙度Ra为15μm,铸件表面粗糙度Ra为9μm。

Claims (2)

1.一种高导热性铸造型砂,其特征在于由下列重量份的原料制成:石英砂200-230、三氧化二铝20-30、磷酸三甲苯酯0.5-0.9、氧化锌20-30、木质磺酸钙1-2、炭黑8-11、膨胀蛭石粉20-30、液体古马隆1-2、硬脂酸1-2、壳聚糖1-2、丙烯酸甲酯1-2、丙烯酸乙酯1-2、过硫酸铵0.1-0.2、水10-15、助剂20-30;
所述助剂由下列重量份的原料制成:硬脂酸0.2-0.3、液体石蜡0.2-0.3、石英砂4-6、滑石粉3-5、阳离子淀粉0.3-0.4、氧化石墨烯0.3-0.5、聚酰胺蜡微粉0.3-0.4、甲基丙烯酸丁酯0.6-0.9、甲基丙烯酸甲酯0.6-0.9、矿脂0.2-0.3、水解聚马来酸酐0.2-0.3、硼砂0.2-0.3、水10-14、过硫酸钾0.1-0.2、过硫酸铵0.1-0.2;制备方法为:将石英砂加入一半水中,加热至70-80℃,加入甲基丙烯酸丁酯,搅拌均匀,加入过硫酸钾,搅拌反应20-30分钟,得到浆料;将滑石粉加入另一半水中,加热至70-80℃,加入甲基丙烯酸甲酯、水解聚马来酸酐,搅拌均匀,加入过硫酸铵,搅拌反应20-30分钟,得到浆料;再将两种浆料混合,加入其他剩余成分,继续搅拌反应30-40分钟,烘干,粉碎,即得。
2.根据权利要求1所述高导热性铸造型砂的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)将石英砂、三氧化二铝、氧化锌、炭黑、膨胀蛭石粉混合,粉碎,过12目筛,得到混合粉末;
(2)将磷酸三甲苯酯、木质磺酸钙、液体古马隆、硬脂酸、壳聚糖、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯加入水中,搅拌均匀,升温至70-80℃,加入过硫酸铵,搅拌30-50分钟,得到浆料;
(3)将第(1)步得到的混合粉末边搅拌边匀速喷入第(2)步得到的浆料,在20-30分钟内喷完,搅拌均匀后再加入其他剩余成分,研磨20-30分钟,即得。
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