CN109851372B - 一种高温耐金属侵蚀浇注料及制备和成型方法 - Google Patents
一种高温耐金属侵蚀浇注料及制备和成型方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109851372B CN109851372B CN201811478860.0A CN201811478860A CN109851372B CN 109851372 B CN109851372 B CN 109851372B CN 201811478860 A CN201811478860 A CN 201811478860A CN 109851372 B CN109851372 B CN 109851372B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- corundum
- parts
- castable
- temperature
- calcium hexaluminate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
本发明提供了一种高温耐金属侵蚀浇注料，原料包括六铝酸钙复合颗粒、硅酸盐水泥粉末、刚玉、氧化铝微粉和水。本发明还提供了上述浇注料的制备和成型方法。与现有技术中的耐火纤维和耐火浇注料相比，本发明的浇注料更为细腻致密，可以在1400℃和30MPa压力下保证结构的强度，并且其极低的气孔率保证了溶液不会与其发生浸润，本发明的浇注料成本较低，同时容易成型复杂结构，不会发生浸润，易脱模，后期易去除，可以作为铸铝件以及其它金属件复杂型腔的热压铸造模具，本发明浇注料的热膨胀系数低，可以有效保障高温高压成型的具备更高的尺寸精度。
Description
技术领域
本发明属于耐火耐蚀材料技术领域，具体涉及一种高温耐金属侵蚀浇注料及制备和成型方法。
背景技术
现有技术中，传统的可浇注耐火纤维具有孔隙率高、强度低的特点。虽然成本较低，但由于金属溶液与耐火材料存在浸润的问题，不适用于制作高温和高压的金属熔炼模具。而固体耐火材料，如石墨和陶瓷，均为硬质非金属材料，需要通过机加工成型模具形状，而在加工此类材料时，刀具的磨损较大，材料浪费多，成型周期长，导致了成本的大幅度提高。
因此，仍需开发一种适用于高温和高压的耐火材料。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的之一是提供一种高温耐金属侵蚀浇注料。
本发明的目的之二是提供上述浇注料的制备方法。
本发明的目的之三是提供上述浇注料的成型方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高温耐金属侵蚀浇注料，原料包括以下重量份计的：
六铝酸钙复合颗粒25～45份，
硅酸盐水泥粉末10～30份，
刚玉3～10份，
氧化铝微粉5～15份，
水5～25份。
优选地，所述六铝酸钙复合颗粒为粒径是200目的六铝酸钙颗粒与粒径是50目的六铝酸钙颗粒按照质量比为3：2的混合物。
优选地，所述刚玉为板状刚玉、白刚玉和亚白刚玉中按照质量比为1：1：2的混合物。
优选地，所述氧化铝微粉的粒径为50～100μm。
进一步优选地，所述氧化铝微粉为β-Al2O3和α-Al2O3按照质量比为(1～3)：1的混合物。
上述高温耐金属侵蚀浇注料的制备方法，步骤包括：
(1)按配比称取各组分，将所述六铝酸钙复合颗粒、硅酸盐水泥粉末和刚玉混匀，得到混合粉末；
(2)将所述氧化铝微粉溶入水中得到混合液，再将混合液倒入步骤(1)的混合粉末中混匀。
上述高温耐金属侵蚀浇注料的成型方法，步骤包括：
(s1)用pvc材料制备成型模具，将金属防锈剂喷涂至成型模具内腔；
(s2)将所述浇注料灌入模具内腔，高频振动后静置；
(s3)退模得到成型的浇注料，高温烘烤后冷却。
优选地，步骤(s2)所述高频振动的频率为180～220Hz，所述高频振动的时间为12～20min。
进一步优选地，高频振动的装置为振动试验台或电动牙刷。
优选地，步骤(s2)所述静置的时间为36h。
优选地，步骤(s3)所述高温烘烤的温度为150℃，所述高温烘烤的时间为2h。
本发明浇注料的原料组分中：
六铝酸钙的理论密度为3.79g/cm3，熔点高与1875℃，热膨胀系数为8×106/℃，在还原性气体中具备良好的稳定性，在碱性环境中化学稳定性好，热膨胀系数与氧化铝接近，可以与氧化铝以任何比例配合使用。六铝酸钙材料有优良的高温体积稳定性，经过1500℃煅烧后只显示出轻微的永久性先膨胀，在与水泥混合后，在1500℃长期处理后不会产生裂纹。且该材料可以在900℃熔融铝保温120h的情况下不会发生任何侵蚀。
铝酸盐水泥由氧化铝含量为70％的水硬性结合剂组成，其它成分为铝酸一钙和铝酸二钙。此产品具有耐1400℃高温的能力，且可以赋予不定形的耐火材料很高的机械性能。
刚玉是氧化铝的同质异像变体，拥有仅次于金刚石和碳化硅的硬度，用于提升浇注料的硬度。
β-Al2O3是具有多孔性和高分散度的固体材料，有很大的表面积，其微孔表面具备催化作用所要求的特性，如吸附性能、表面活性、优良的热稳定性。
α-Al2O3具有多孔性，高分散性和高活性，广泛应用于耐火材料和陶瓷产品的补强增韧，可以增强粉体的流动性。
本发明的有益效果
1、与现有技术中的耐火纤维和耐火浇注料相比，本发明的浇注料更为细腻致密，可以在1400℃和30MPa压力下保证结构的强度，并且其极低的气孔率保证了溶液不会与其发生浸润；
2、本发明的浇注料成本较低，同时容易成型复杂结构，不会发生浸润，易脱模，后期易去除，可以作为铸铝件以及其它金属件复杂型腔的热压铸造模具；
3、本发明浇注料的热膨胀系数低，可以有效保障高温高压成型的具备更高的尺寸精度。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，并结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
一种高温耐金属侵蚀浇注料，原料包括以下重量份计的：
六铝酸钙复合颗粒25份，硅酸盐水泥粉末10份，刚玉3份，氧化铝微粉5份，水5份。
其中，六铝酸钙复合颗粒为粒径是200目的六铝酸钙颗粒与粒径是50目的六铝酸钙颗粒按照质量比为3：2的混合物，刚玉为板状刚玉、白刚玉和亚白刚玉中按照质量比为1：1：2的混合物，氧化铝微粉的粒径为50μm，氧化铝微粉为β-Al2O3和α-Al2O3按照质量比为1：1的混合物。
实施例2
一种高温耐金属侵蚀浇注料，原料包括以下重量份计的：
六铝酸钙复合颗粒45份，硅酸盐水泥粉末30份，刚玉10份，氧化铝微粉15份，水25份。
其中，六铝酸钙复合颗粒为粒径是200目的六铝酸钙颗粒与粒径是50目的六铝酸钙颗粒按照质量比为3：2的混合物，刚玉为板状刚玉、白刚玉和亚白刚玉中按照质量比为1：1：2的混合物，氧化铝微粉的粒径为50～100μm，氧化铝微粉为β-Al2O3和α-Al2O3按照质量比为3：1的混合物。
实施例3
一种高温耐金属侵蚀浇注料，原料包括以下重量份计的：
六铝酸钙复合颗粒35份，硅酸盐水泥粉末2份，刚玉6份，氧化铝微粉10份，水15份。
其中，六铝酸钙复合颗粒为粒径是200目的六铝酸钙颗粒与粒径是50目的六铝酸钙颗粒按照质量比为3：2的混合物，刚玉为板状刚玉、白刚玉和亚白刚玉中按照质量比为1：1：2的混合物，氧化铝微粉的粒径为50～100μm，氧化铝微粉为β-Al2O3和α-Al2O3按照质量比为2：1的混合物。
实施例4
高温耐金属侵蚀浇注料的制备方法，步骤包括：
(1)按配比称取各组分，将所述六铝酸钙复合颗粒、硅酸盐水泥粉末和刚玉混匀，得到混合粉末；
(2)将所述氧化铝微粉溶入水中得到混合液，再将混合液倒入步骤(1)的混合粉末中混匀。
实施例5
高温耐金属侵蚀浇注料的成型方法，步骤包括：
(s1)用pvc材料制备成型模具，将金属防锈剂喷涂至成型模具内腔；
(s2)将所述浇注料灌入模具内腔，高频振动后静置；
(s3)退模得到成型的浇注料，高温烘烤后冷却。
其中，步骤(s2)所述高频振动的频率为180～220Hz，所述高频振动的时间为12～20min，高频振动的装置为振动试验台或电动牙刷，步骤(s2)所述静置的时间为36h，步骤(s3)所述高温烘烤的温度为150℃，所述高温烘烤的时间为2h。
对比例1
一种高温耐金属侵蚀浇注料，原料包括以下重量份计的：
六铝酸钙复合颗粒25份，硅酸盐水泥粉末10份，刚玉3份，氧化铝微粉5份，水5份。
其中，六铝酸钙复合颗粒为粒径是200目的六铝酸钙颗粒与粒径是50目的六铝酸钙颗粒按照质量比为3：2的混合物，刚玉为板状刚玉、白刚玉和亚白刚玉中按照质量比为1：1：2的混合物，氧化铝微粉的粒径为50μm，氧化铝微粉为β-Al2O3。
对比例2
一种高温耐金属侵蚀浇注料，原料包括以下重量份计的：
六铝酸钙复合颗粒25份，硅酸盐水泥粉末10份，刚玉3份，氧化铝微粉5份，水5份。
其中，六铝酸钙复合颗粒为粒径是200目的六铝酸钙颗粒与粒径是50目的六铝酸钙颗粒按照质量比为3：2的混合物，刚玉为板状刚玉、白刚玉和亚白刚玉中按照质量比为1：1：2的混合物，氧化铝微粉的粒径为50μm，氧化铝微粉为α-Al2O3。
对比例3
一种高温耐金属侵蚀浇注料，原料包括以下重量份计的：
六铝酸钙复合颗粒25份，硅酸盐水泥粉末10份，刚玉3份，氧化铝微粉5份，水5份。
其中，六铝酸钙复合颗粒为粒径是200目的六铝酸钙颗粒与粒径是50目的六铝酸钙颗粒按照质量比为3：2的混合物，刚玉为板状刚玉，氧化铝微粉的粒径为50μm，氧化铝微粉为β-Al2O3和α-Al2O3按照质量比为1：1的混合物。
检测例
根据实施例1～3和对比例1～3的配方，采用实施例4的制备方法，制备得到了对应编号的六种浇注料，测试六种浇注料的性能，结果如表1所示。
表1六种浇注料的性能测试结果
使用实施例3的浇注料进行浇注，得到尺寸为100*100*40mm的测试件，浇注过程中，在1400℃和300MPa压强(惰性气体)环境下未与铝溶液发生浸润现象，并且浇注料未产生结构形变，再使用喷砂机以60MPa压力和50目中刚玉砂对浇注料进行喷砂处理，经过30s的喷砂处理，浇注料被去除15％的体积，验证了浇注料后期可以通过喷砂处理进行快速去除，并且不会损伤铸件表面。
与现有技术中的耐火纤维和耐火浇注料相比，本发明的浇注料更为细腻致密，可以在1400℃和30MPa压力下保证结构的强度，并且其极低的气孔率保证了溶液不会与其发生浸润，本发明的浇注料成本较低，同时容易成型复杂结构，不会发生浸润，易脱模，后期易去除，可以作为铸铝件以及其它金属件复杂型腔的热压铸造模具，本发明浇注料的热膨胀系数低，可以有效保障高温高压成型的具备更高的尺寸精度。
Claims (5)
1.一种高温耐金属侵蚀浇注料，其特征在于，原料由以下重量份计的制备原料组成：
六铝酸钙复合颗粒25～45份，
硅酸盐水泥粉末10～30份，
刚玉3～10份，
氧化铝微粉5～15份，
水5～25份，
所述氧化铝微粉为β-Al2O3和α-Al2O3按照质量比为（1～3）：1的混合物，所述氧化铝微粉的粒径为50～100 µm，
所述刚玉为板状刚玉、白刚玉和亚白刚玉中按照质量比为1：1：2的混合物。
2.根据权利要求1所述高温耐金属侵蚀浇注料，其特征在于，所述六铝酸钙复合颗粒为粒径是200目的六铝酸钙颗粒与粒径是50目的六铝酸钙颗粒按照质量比为3：2的混合物。
3.根据权利要求1～2任一项所述高温耐金属侵蚀浇注料的制备方法，其特征在于，步骤包括：
（1）按配比称取各组分，将所述六铝酸钙复合颗粒、硅酸盐水泥粉末和刚玉混匀，得到混合粉末；
（2）将所述氧化铝微粉溶入水中得到混合液，再将混合液倒入步骤（1）的混合粉末中混匀。
4.根据权利要求1～2任一项所述高温耐金属侵蚀浇注料或根据权利要求3所述方法制备的高温耐金属侵蚀浇注料的成型方法，其特征在于，步骤包括：
（s1）用pvc材料制备成型模具，将金属防锈剂喷涂至成型模具内腔；
（s2）将所述浇注料灌入模具内腔，高频振动后静置；
（s3）退模得到成型的浇注料，高温烘烤后冷却；
步骤（s2）所述高频振动的频率为180～220 Hz，所述高频振动的时间为12～20 min；
步骤（s3）所述高温烘烤的温度为150℃，所述高温烘烤的时间为2 h。
5.根据权利要求4所述高温耐金属侵蚀浇注料的成型方法，其特征在于，步骤（s2）所述静置的时间为36 h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811478860.0A CN109851372B (zh) | 2018-12-05 | 2018-12-05 | 一种高温耐金属侵蚀浇注料及制备和成型方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811478860.0A CN109851372B (zh) | 2018-12-05 | 2018-12-05 | 一种高温耐金属侵蚀浇注料及制备和成型方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109851372A CN109851372A (zh) | 2019-06-07 |
| CN109851372B true CN109851372B (zh) | 2021-11-02 |
Family
ID=66890650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811478860.0A Active CN109851372B (zh) | 2018-12-05 | 2018-12-05 | 一种高温耐金属侵蚀浇注料及制备和成型方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109851372B (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102211945A (zh) * | 2010-04-08 | 2011-10-12 | 常州瑞复达高温新材料有限公司 | 不污染高纯铝熔液的六铝酸钙基浇注料 |
| CN102757246A (zh) * | 2012-07-30 | 2012-10-31 | 郑州大学 | 采用水溶性氯化钙为添加剂的铝酸钙水泥结合刚玉质浇注料及其方法 |
-
2018
- 2018-12-05 CN CN201811478860.0A patent/CN109851372B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102211945A (zh) * | 2010-04-08 | 2011-10-12 | 常州瑞复达高温新材料有限公司 | 不污染高纯铝熔液的六铝酸钙基浇注料 |
| CN102757246A (zh) * | 2012-07-30 | 2012-10-31 | 郑州大学 | 采用水溶性氯化钙为添加剂的铝酸钙水泥结合刚玉质浇注料及其方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109851372A (zh) | 2019-06-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101456737B (zh) | 一种碳化硼基复合陶瓷及其制备方法 | |
| CN103387404B (zh) | 用于模具的材料、模具及制备模具方法 | |
| CN113773028B (zh) | 地聚物混凝土及其制备方法 | |
| CN111187090A (zh) | 一种钢包用尖晶石微粉浇注料和由该浇注料制备预制件的方法 | |
| CN112159232A (zh) | 一种高纯高致密碳化硅陶瓷及其制造方法 | |
| CN110818398A (zh) | 一种高温烧制用匣钵及其制备方法 | |
| US2636828A (en) | Silicon nitride-bonded refractory oxide bodies and method of making | |
| CN111925189A (zh) | 一种复合镁碳砖及其制备方法 | |
| CN109851372B (zh) | 一种高温耐金属侵蚀浇注料及制备和成型方法 | |
| CN1424162A (zh) | 薄板还连铸用浸入式水口及其制造方法 | |
| CN112679212A (zh) | 一种渣浆泵用氮化物结合碳化硅耐磨陶瓷件的制备方法 | |
| CN108299009B (zh) | 一种利用木质材料制备的水溶性陶瓷型芯及其制备方法 | |
| CN112624743B (zh) | 一种浇注成型的转炉出钢口挡渣用滑板砖及生产方法 | |
| CN114736007A (zh) | 一种低导热高性能铝镁碳熔池砖及其制备方法 | |
| CN113683426A (zh) | 一种免烧的高强度金属陶瓷复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN87102126A (zh) | 铸钢件水溶性型芯 | |
| CN113149698A (zh) | 一种具有良好溶解溃散性的氧化镁陶瓷型芯及其制备方法 | |
| Doroganov et al. | Development and study of composite refractory materials based on modified dispersed systems. | |
| CN107459355B (zh) | 一种薄带铸轧用工业陶瓷材料及其制备方法 | |
| CN112125684A (zh) | 轻质、高强和高抗热震刚玉-莫来石耐火材料的制备方法 | |
| CN106966755B (zh) | 一种高孔隙率水溶性陶瓷型芯及其制备方法 | |
| WO2010023813A1 (ja) | 窒化珪素結合ＳｉＣ耐火物の製造方法 | |
| JP2005104752A (ja) | シリコンセラミックスコンポジットおよびシリコンセラミックスコンポジットの製造方法 | |
| CN115490534B (zh) | 一种mim连续烧结炉用氧化铝承烧板及其制备方法 | |
| CN115108843B (zh) | 一种长寿命耐剥落90t电弧炉炉顶莫来石预制件及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PP01 | Preservation of patent right | ||
| PP01 | Preservation of patent right |
Effective date of registration: 20221128 Granted publication date: 20211102 |