CN108057841A - 一种防铸件脉纹的水基涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种防铸件脉纹的水基涂料及其制备方法，防铸件脉纹的水基涂料的各组分的质量分数为：硅酸镁铝6％～8％、水40％～46％、氧化铁红5％～8％、纳米铝溶胶10％～12％、云母粉20％～25％和硅酸铝纤维10％～15％。制备方法为：取水的总量的一半，与硅酸镁铝一起混入分散釜分散，陈化后得到预处理硅酸镁铝；将纳米铝溶胶与预处理硅酸镁铝混合，研磨得到纳米粉体浆料；将纳米粉体浆料与铁红粉、云母粉、硅酸铝纤维以及另一半的水一起混入分散釜分散即可。本发明的防铸件脉纹的水基涂料的制备方法，工艺简单合理，安全环保，所制备出的涂料成分简单合理，生产成本低廉，使用时采取外涂的方式，操作简单可靠，省时省力。

Description

一种防铸件脉纹的水基涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料领域，尤其涉及一种用于防止铸件脉纹的水基涂料及其制备方法。
背景技术
随着社会经济的快速发展，汽车普及越来越高。汽车核心部件是发动机。其中发动机生产过程中，进气道和排气道部位经常出现脉纹缼陷。脉纹缼陷会阻碍进排气道涡流特性，影响到发动机工作性能，严重时会使严重发动机铸件报废。
大量研究和长期铸造实践表明，铸件表面产生脉纹缼陷的根本原因是硅砂在573℃相变膨胀引起的热应力导致砂芯表层开裂，铁液渗入裂纹中所致。
目前，发动机铸件生产中防止脉纹产生的措施有：一、部分或全部采用非硅质特种砂，如宝珠砂、铬铁矿砂，锆砂等，缺点是成本高昂；二、在硅砂中加入一定比例的抗脉纹添加剂，可在一定程度上减轻或消除脉纹，但是向硅砂中添加抗脉纹添加剂的实际操作比较麻烦，费时费力，同时目前市面上的抗脉纹添加剂因成分复杂且制造工艺繁琐又污染环境，价格仍然比较高，使得铸件生产厂商在采用这些抗脉纹添加剂时生产成本高企。
发明内容
本发明的目的是提供一种防铸件脉纹的水基涂料，成分简单合理，生产成本低廉，使用时采取外涂的方式，操作简单可靠，省时省力。
为实现上述目的，本发明的防铸件脉纹的水基涂料的各组分的质量分数为：硅酸镁铝6％～8％、水40％～46％、氧化铁红5％～8％、纳米铝溶胶10％～12％、云母粉20％～25％和硅酸铝纤维10％～15％
本发明还提供了上述防铸件脉纹的水基涂料的制备方法，该制备方法工艺简单合理，安全环保。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种防铸件脉纹的水基涂料的制备方法，其包括如下的步骤：
(1)预处理：取水的总量的一半，与硅酸镁铝一起混入分散釜分散，陈化后得到预处理硅酸镁铝；
(2)磨浆：将纳米铝溶胶与所述预处理硅酸镁铝混合，研磨得到纳米粉体浆料；
(3)调制成品：将所述纳米粉体浆料与铁红粉、云母粉、硅酸铝纤维以及另一半的水一起混入分散釜分散，制得所述防铸件脉纹的水基涂料。
在一些具体的实施例中，在步骤(1)中，所述分散处理先以600r/min的转速分散5min，再调转速至1500r/min分散15min。
在一些具体的实施例中，在步骤(1)中，所述陈化的时长为24h。
在一些具体的实施例中，在步骤(2)中，所述研磨是以200r/min的转速球磨6h。
在一些具体的实施例中，在步骤(3)中，先将所述纳米粉体浆料与另一半的水混入分散釜，以600r/min的转速分散，再依次向分散釜中添加铁红粉、云母粉和硅酸铝纤维，加料完毕后调节转速为1400r/min，分散15min，得到所述防铸件脉纹的水基涂料。
本发明的防铸件脉纹的水基涂料相对现有技术具有以下有益技术效果：
纳米铝溶胶与硅酸镁铝混合研磨而成的纳米粉体浆料是具有立体网状交联的触变悬浮剂，比表面积大，反应活性高，渗透性强，固化后强度高，对抑制脉纹产生具有明显效果。云母粉中鳞片状的云母有良好热反射作用，同时结合良好隔热效果的硅酸铝纤维，可明显降低铸造型砂表面温度，延缓铸造型砂中硅砂的相变时间，防止脉纹产生。云母粉中含有较多氧化钾，熔点较低，结合纳米铝溶胶高反应活性，配合氧化铁助熔特性，同时配方特有高渗透性，当浇铸铁液时，铸造型砂中硅砂间隙能够很快充满高粘度的液相，较好地缓冲硅砂相变引起的热应力，减少脉纹缺陷产生。而且，本制备方法选用的原物料均为价格低廉的常见物质，配方简单合理又便宜，方法流程精巧易于大规模实施，制备过程中以水为溶剂，不添加甲醛等有毒有害物质，安全环保。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步阐述。
具体实施方式
实施例1
(1)开动分散机，设定转速为600r/min，将23Kg的净水倒入分散釜中，再将8Kg的硅酸镁铝倒入分散釜中，分散5min之后调整分散机的转速为1500r/min，以1500r/min的转速分散15min后取出，静置陈化24h，得到预处理硅酸镁铝。
(2)向球磨机内加入预处理硅酸镁铝和10Kg的纳米铝溶胶，封闭好之后开动球磨机，以200r/min的转速运转6h，制得触变性极强的纳米粉体浆料。
(3)将纳米粉体浆料和23Kg的净水倒入分散釜中，开动分散机，设定转速为600r/min，依次添加8Kg的铁红粉、20Kg的云母粉和10Kg的硅酸铝纤维，加料完毕后调节转速为1400r/min，分散15min，得到涂料。
实施例2
(1)开动分散机，设定转速为600r/min，将20Kg的净水倒入分散釜中，再将6Kg的硅酸镁铝倒入分散釜中，分散5min之后调整分散机的转速为1500r/min，以1500r/min的转速分散15min后取出，静置陈化24h，得到预处理硅酸镁铝。
(2)向球磨机内加入预处理硅酸镁铝和12Kg的纳米铝溶胶，封闭好之后开动球磨机，以200r/min的转速运转6h，制得触变性极强的纳米粉体浆料。
(3)将纳米粉体浆料和20Kg的净水倒入分散釜中，开动分散机，设定转速为600r/min，依次添加5Kg的铁红粉、22Kg的云母粉和15Kg的硅酸铝纤维，加料完毕后调节转速为1400r/min，分散15min，得到涂料。
实施例3
(1)开动分散机，设定转速为600r/min，将20Kg的净水倒入分散釜中，再将6Kg的硅酸镁铝倒入分散釜中，分散5min之后调整分散机的转速为1500r/min，以1500r/min的转速分散15min后取出，静置陈化24h，得到预处理硅酸镁铝。
(2)向球磨机内加入预处理硅酸镁铝和10Kg的纳米铝溶胶，封闭好之后开动球磨机，以200r/min的转速运转6h，制得触变性极强的纳米粉体浆料。
(3)将纳米粉体浆料和20Kg的净水倒入分散釜中，开动分散机，设定转速为600r/min，依次添加7Kg的铁红粉、25Kg的云母粉和12Kg的硅酸铝纤维，加料完毕后调节转速为1400r/min，分散15min，得到涂料。
实施例4
(1)开动分散机，设定转速为600r/min，将22Kg的净水倒入分散釜中，再将7Kg的硅酸镁铝倒入分散釜中，分散5min之后调整分散机的转速为1500r/min，以1500r/min的转速分散15min后取出，静置陈化24h，得到预处理硅酸镁铝。
(2)向球磨机内加入预处理硅酸镁铝和11Kg的纳米铝溶胶，封闭好之后开动球磨机，以200r/min的转速运转6h，制得触变性极强的纳米粉体浆料。
(3)将纳米粉体浆料和22Kg的净水倒入分散釜中，开动分散机，设定转速为600r/min，依次添加7Kg的铁红粉、22Kg的云母粉和10Kg的硅酸铝纤维，加料完毕后调节转速为1400r/min，分散15min，得到涂料。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，故凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种防铸件脉纹的水基涂料，其特征在于，其各组分的质量分数如下：
2.一种用于制备权利要求1所述的防铸件脉纹的水基涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)预处理：取水的总量的一半，与硅酸镁铝一起混入分散釜分散，陈化后得到预处理硅酸镁铝；
(2)磨浆：将纳米铝溶胶与所述预处理硅酸镁铝混合，研磨得到纳米粉体浆料；
(3)调制成品：将所述纳米粉体浆料与铁红粉、云母粉、硅酸铝纤维以及另一半的水一起混入分散釜分散，制得所述防铸件脉纹的水基涂料。
3.根据权利要求2所述的防铸件脉纹的水基涂料的制备方法，其特征在于：
在步骤(1)中，所述分散处理先以600r/min的转速分散5min，再调转速至1500r/min分散15min。
4.根据权利要求2所述的防铸件脉纹的水基涂料的制备方法，其特征在于：
在步骤(1)中，所述陈化的时长为24h。
5.根据权利要求2所述的防铸件脉纹的水基涂料的制备方法，其特征在于：
在步骤(2)中，所述研磨是以200r/min的转速球磨6h。
6.根据权利要求2所述的防铸件脉纹的水基涂料的制备方法，其特征在于：
在步骤(3)中，先将所述纳米粉体浆料与另一半的水混入分散釜，以600r/min的转速分散，再依次向分散釜中添加铁红粉、云母粉和硅酸铝纤维，加料完毕后调节转速为1400r/min，分散15min，得到所述防铸件脉纹的水基涂料。
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