RU2222409C1 - Silicate binding agent - Google Patents

Silicate binding agent Download PDF

Info

Publication number
RU2222409C1
RU2222409C1 RU2003110533/02A RU2003110533A RU2222409C1 RU 2222409 C1 RU2222409 C1 RU 2222409C1 RU 2003110533/02 A RU2003110533/02 A RU 2003110533/02A RU 2003110533 A RU2003110533 A RU 2003110533A RU 2222409 C1 RU2222409 C1 RU 2222409C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polyacrylamide
binder
surfactant
manufacture
defoamer
Prior art date
Application number
RU2003110533/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Н.А. Мочалов
А.Н. Шакиров
Е.Н. Мочалова
Original Assignee
Мочалов Николай Александрович
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Мочалов Николай Александрович filed Critical Мочалов Николай Александрович
Priority to RU2003110533/02A priority Critical patent/RU2222409C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2222409C1 publication Critical patent/RU2222409C1/en

Links

Abstract

FIELD: foundry; manufacture of shell forms on investment patterns. SUBSTANCE: the invention is dealt with manufacture of shell forms on investment patterns and may be used in foundry. Silicate binding contains in mass %: silica - 65-75, polyacrylamide - 0.005-0.015, a defoamer - 0.015- 0.1, surface-active material - 0.05-0.85, desalted water - the rest. Usage of polyacrylamide together with the defoamer and surface-active material in the silicate binding composition allows to increase strength and quality of foundry shell forms. EFFECT: the invention provides manufacture of molding with the quality surface. 3 ex

Description

Изобретение относится к производству связующих на основе кремнезоля и может найти применение в литейном производстве при изготовлении оболочковых форм в литье по выплавляемым моделям. The invention relates to the production of binders based on silica sol and can find application in foundry in the manufacture of shell molds in investment casting.

Известна суспензия, включающая, мас.%: кремнезоль - 41,0-44,0, этилсиликат - 1,1-2,0, сульфанол - 0,05-0,06, бутанол - 0,3-0,6, пылевидный кварц - 51,0-51,5 и воду (патент РФ 2185260, кл. В 22 С 1/16, опубл. 2002.07.20). A known suspension, including, wt.%: Silica sol - 41.0-44.0, ethyl silicate - 1.1-2.0, sulfanol - 0.05-0.06, butanol - 0.3-0.6, dusty quartz - 51.0-51.5 and water (RF patent 2185260, CL 22 C 1/16, publ. 2002.07.20).

Известна суспензия для изготовления оболочковых форм по выплавляемым моделям, включающая, мас.%: основной кремнезоль 34,3-29,75, этилсиликат 0,7-5,25, поверхностно-активное вещество 0,1-6,2 и огнеупорный наполнитель - остальное (патент РФ 2191656, кл. В 22 С 1/16, опубл. 2002.10.27 - прототип). A known suspension for the manufacture of shell molds for investment castings, including, wt.%: Basic silica 34.3-29.75, ethyl silicate 0.7-5.25, surfactant 0.1-6.2 and refractory filler - the rest (RF patent 2191656, class B 22 C 1/16, publ. 2002.10.27 - prototype).

Известные суспензии не обеспечивают необходимую прочность прокаленных оболочек форм, что не позволяет использовать их для изготовления всех слоев оболочковых форм. Кроме того, поверхность получаемых отливок не всегда получается качественной. Known suspensions do not provide the necessary strength of the calcined shell forms, which does not allow them to be used for the manufacture of all layers of shell forms. In addition, the surface of the obtained castings does not always turn out to be of high quality.

В изобретении решается задача повышения прочности прокаленных оболочек форм, полученных с применением связующего. The invention solves the problem of increasing the strength of the calcined shell forms obtained using a binder.

Задача решается тем, что силикатное связующее, включающее кремнезоль и поверхностно-активное вещество, согласно изобретению дополнительно содержит полиакриламид, пеногаситель и обессоленную воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Кремнезоль - 65-75
Полиакриламид - 0,005-0,015
Пеногаситель - 0,015-0,1
Поверхностно-активное вещество - 0,05-0,85
Обессоленная вода - Остальное.
The problem is solved in that the silicate binder, including silica sol and a surfactant, according to the invention additionally contains polyacrylamide, antifoam and desalted water, in the following ratio, wt.%:
Silica sol - 65-75
Polyacrylamide - 0.005-0.015
Defoamer - 0.015-0.1
Surfactant - 0.05-0.85
Desalted Water - The Rest.

Признаками изобретения являются качественный и количественный состав заявленного связующего. Signs of the invention are the qualitative and quantitative composition of the claimed binder.

Связующее представляет собой коллоидный раствор высокомодульного силиката натрия - кремнезоля с загустителем, стабилизированный поверхностно-активным веществом. The binder is a colloidal solution of high-modulus sodium silicate - silica with a thickener, stabilized by a surfactant.

Связующее обладает следующими свойствами: внешний вид - жидкость слабо-желтого цвета без видимых примесей, массовая доля диоксида кремния - 20-22%, плотность при температуре 20oС, 1,133-1,138 г/см3, значение рН - 9,5-12, кинематическая вязкость - не более 10 мм3/с, угол смачивания - не более 90o, время падения пены - 10-15 с.The binder has the following properties: appearance - a slightly yellow liquid without visible impurities, mass fraction of silicon dioxide - 20-22%, density at a temperature of 20 o C, 1.133-1.138 g / cm 3 , pH value - 9.5-12 , kinematic viscosity - not more than 10 mm 3 / s, wetting angle - not more than 90 o , foam falling time - 10-15 s.

Связующее применяется при изготовлении форм для литья по выплавляемым моделям. Binder is used in the manufacture of investment casting molds.

Для приготовления связующего используют следующие материалы:
- кремнезоль - коллоидный силикат натрия (ТУ 2145-001-43811938-97) с массовой долей диоксида кремния 26,6-30,8%, массовой долей оксида натрия 0,36-0,85%, силикатным модулем 35-65 и плотностью при 20oС 1,185-1,205 г/см3;
- полиакриламид с массовой долей основного компонента не менее 90%;
- пеногаситель 139-282 (ТУ 6-02-1-529-86) - жидкий полиметилсилоксан;
- пеногаситель ПГКО-1001 - жидкий полиметилсилоксан;
- вода обессоленная с pH не менее 6,2, жесткостью не более 0,006 мг экв/л и удельной электропроводностью порядка 1 Ом•мм2/м;
- поверхностно-активное вещество сульфонол (СТП 00204872-15-96П) с массовой долей алкилбензолсульфонатов натрия не менее 30%;
- поверхностно-активное вещество бис(алкилполиоксиэтилен)фосфат-оксифос КД-6 (ТУ 6-02-1148-78) с плотностью при 20oС 1,0-1,1 г/см3.
The following materials are used to prepare the binder:
- silica sol - colloidal sodium silicate (TU 2145-001-43811938-97) with a mass fraction of silicon dioxide of 26.6-30.8%, a mass fraction of sodium oxide of 0.36-0.85%, a silicate module of 35-65 and a density at 20 o With 1,185-1,205 g / cm 3 ;
- polyacrylamide with a mass fraction of the main component of at least 90%;
- defoamer 139-282 (TU 6-02-1-529-86) - liquid polymethylsiloxane;
- defoamer PGKO-1001 - liquid polymethylsiloxane;
- desalted water with a pH of not less than 6.2, hardness not more than 0.006 mg equiv / l and electrical conductivity of the order of 1 Ohm • mm 2 / m;
- surfactant sulfonol (STP 00204872-15-96P) with a mass fraction of sodium alkylbenzenesulfonates of at least 30%;
- surfactant bis (alkylpolyoxyethylene) phosphate oxyphos KD-6 (TU 6-02-1148-78) with a density at 20 o With 1.0-1.1 g / cm 3 .

Процесс получения связующего состоит из следующих стадий:
- приготовление рабочего раствора поверхностно-активного вещества;
- приготовление рабочего раствора полиакриламида;
- приготовление связующего;
- структурообразование.
The process of obtaining a binder consists of the following stages:
- preparation of a working solution of a surfactant;
- preparation of a working solution of polyacrylamide;
- preparation of a binder;
- structure formation.

Рабочие растворы поверхностно-активного вещества и полиакриламида готовят их растворением в обессоленной воде. Раствор поверхностно-активного вещества готовят его растворением в обессоленной воде до его концентрации 7,4-12,75%. Раствор полиакриламида готовят его растворением в обессоленной воде до его концентрации 0,038-0,042%. Working solutions of a surfactant and polyacrylamide are prepared by dissolving them in demineralized water. A solution of a surfactant is prepared by dissolving it in demineralized water to a concentration of 7.4-12.75%. A solution of polyacrylamide is prepared by dissolving it in demineralized water to a concentration of 0.038-0.042%.

При приготовлении связующего вначале в реактор загружают кремнезоль. Затем при работающей мешалке вводят раствор полиакриламида. Содержимое перемешивают в течение 25-35 мин. После этого при работающей мешалке в реактор загружают раствор поверхностно-активного вещества. Все перемешивают в течение 25-35 мин. В последнюю очередь при работающей мешалке добавляют пеногаситель. Содержимое перемешивают в течение 25-35 мин. In the preparation of the binder, silica is first charged to the reactor. Then, with the stirrer operating, a solution of polyacrylamide is introduced. The contents are mixed for 25-35 minutes. After that, when the stirrer is working, a solution of a surfactant is loaded into the reactor. All mixed for 25-35 minutes. Lastly, with a working stirrer, an antifoam is added. The contents are mixed for 25-35 minutes.

Структурообразование проводят в реакторе при выдержке в течение 15-20 ч. После этого проверяют плотность, вязкость, смачиваемость. Structuring is carried out in the reactor at an exposure time of 15-20 hours. After that, check the density, viscosity, wettability.

Использование в составе связующего полиакриламида совместно с пеногасителем и поверхностно-активным веществом позволяет получить оболочки форм, отличающиеся повышенной прочностью и качеством. Изготавливаемые в формах отливки обладают ровной, гладкой, без шероховатостей и подтеков, т.е. бездефектной поверхностью. The use of a polyacrylamide binder together with an antifoam and a surfactant allows to obtain shell forms characterized by high strength and quality. Castings made in molds are even, smooth, without roughness and smudges, i.e. defect-free surface.

Примеры конкретного выполнения
Пример 1. Готовят связующее, включающее, мас.%:
Кремнезоль - 65
Полиакриламид - 0,005
Пеногаситель - 139-282 - 0,015
Поверхностно-активное вещество оксифос КД-6 - 0,05
Обессоленная вода - 34,93
Пример 2. Готовят связующее, включающее, мас.%:
Кремнезоль - 70
Полиакриламид - 0,01
Пеногаситель - 139-282 - 0,05
Поверхностно-активное вещество сульфонол - 0,4
Обессоленная вода - 29,54
Пример 3. Готовят связующее, включающее, мас.%:
Кремнезоль - 75
Полиакриламид - 0,015
Пеногаситель - ПГКО-1001 - 0,1
Поверхностно-активное вещество оксифос КД-6 - 0,85
Обессоленная вода - 24,035
Готовят связующее смешением компонентов согласно описанному выше. В готовое связующее вводят необходимое количество пылевидного кварца и наносят послойно на модель образца, присыпают каждый слой грубодисперсной фракцией наполнителя и проводят сушку каждого слоя при температуре 25-30oС, влажности воздуха 45-50% и обдуве 1-3 м/с. Время сушки облицовочного слоя составляет 2-3 ч, последующих слоев до 4-5 ч до значения остаточной влажности оболочки не более 2%. С помощью изготовленных 5-слойных образцов выплавляют модельные массы и прокаливают в течение 30 мин при температуре 850oС.
Case Studies
Example 1. Prepare a binder, including, wt.%:
Silica sol - 65
Polyacrylamide - 0.005
Defoamer - 139-282 - 0.015
Surfactant oxyphos KD-6 - 0.05
Desalted water - 34.93
Example 2. Prepare a binder, including, wt.%:
Silica sol - 70
Polyacrylamide - 0.01
Antifoam - 139-282 - 0.05
Surfactant sulfonol - 0.4
Desalted water - 29.54
Example 3. Prepare a binder, including, wt.%:
Silica Sol - 75
Polyacrylamide - 0.015
Defoamer - ПГКО-1001 - 0,1
Surfactant oxyphos KD-6 - 0.85
Desalted water - 24,035
A binder is prepared by mixing the components as described above. The required amount of pulverized silica is introduced into the finished binder and applied in layers to the sample model, each layer is sprinkled with a coarse fraction of the filler and each layer is dried at a temperature of 25-30 o C, air humidity 45-50% and blowing 1-3 m / s. The drying time of the facing layer is 2-3 hours, the subsequent layers up to 4-5 hours to a residual moisture content of the shell of not more than 2%. Using the prepared 5-layer samples, the model mass is melted and calcined for 30 minutes at a temperature of 850 o C.

Определяют прочность при изгибе образцов оболочковых форм. Прочность при изгибе непрокаленных образцов после выплавления модельной массы в кипящей воде составляет по прототипу 0,8-1,0 МПа, по примерам 1-3 составляет 2,3-3,4 МПа. Прочность при изгибе прокаленных образцов после выплавления модельной массы в кипящей воде составляет по прототипу 2,2-2,5 МПа, по примерам 1-3 составляет 3,0-5,5 МПа. The bending strength of shell specimens is determined. The bending strength of non-calcined samples after smelting the model mass in boiling water is 0.8-1.0 MPa according to the prototype, according to examples 1-3 it is 2.3-3.4 MPa. The bending strength of the calcined samples after smelting the model mass in boiling water is 2.2-2.5 MPa according to the prototype, according to examples 1-3 it is 3.0-5.5 MPa.

Применение предложенного связующего позволит повысить прочность изготавливаемых на его основе изделий, повысить их качество. Application of the proposed binder will increase the strength of products made on its basis, improve their quality.

Claims (1)

Силикатное связующее, включающее кремнезоль и поверхностно-активное вещество, отличающееся тем, что дополнительно содержит полиакриламид, пеногаситель и обессоленную воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:Silicate binder, including silica sol and a surfactant, characterized in that it further comprises polyacrylamide, antifoam and desalted water in the following ratio, wt.%: Кремнезоль 65-75Silica sol 65-75 Полиакриламид 0,005-0,015Polyacrylamide 0.005-0.015 Пеногаситель 0,015-0,1Defoamer 0.015-0.1 Поверхностно-активное вещество 0,05-0,85Surfactant 0.05-0.85 Обессоленная вода ОстальноеDemineralized water
RU2003110533/02A 2003-04-15 2003-04-15 Silicate binding agent RU2222409C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003110533/02A RU2222409C1 (en) 2003-04-15 2003-04-15 Silicate binding agent

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003110533/02A RU2222409C1 (en) 2003-04-15 2003-04-15 Silicate binding agent

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2222409C1 true RU2222409C1 (en) 2004-01-27

Family

ID=32091954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003110533/02A RU2222409C1 (en) 2003-04-15 2003-04-15 Silicate binding agent

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2222409C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2446910C1 (en) * 2010-12-28 2012-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "НТЦ "КОМПАС" Binder for fabrication of shell moulds in investment casting
RU2532583C1 (en) * 2013-07-29 2014-11-10 Федеральное государственное унитарное предприятие федеральный научно-производственный центр "Производственное объединение "Старт" им. М.В. Проценко" (ФГУП ФНПЦ "ПО "Старт" им. М.В. Проценко") Method of making silica-free ceramic mould for lost-wax casting

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2446910C1 (en) * 2010-12-28 2012-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "НТЦ "КОМПАС" Binder for fabrication of shell moulds in investment casting
RU2532583C1 (en) * 2013-07-29 2014-11-10 Федеральное государственное унитарное предприятие федеральный научно-производственный центр "Производственное объединение "Старт" им. М.В. Проценко" (ФГУП ФНПЦ "ПО "Старт" им. М.В. Проценко") Method of making silica-free ceramic mould for lost-wax casting

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012020510B4 (en) Forming substance mixtures based on inorganic binders and process for producing molds and cores for metal casting
US5342595A (en) Process for obtaining a geopolymeric alumino-silicate and products thus obtained
RU2650219C2 (en) Molding materials mixtures based on inorganic binders and a method of producing press molds and cores for metal casting
CN103524140B (en) Oxide ceramic fiber board
Owusu Physical-chemistry study of sodium silicate as a foundry sand binder
CN1261860A (en) Process to obtain a high concentration colloidal silica suspension and product thus obtained
CA2910387C (en) Inorganic binder composition for casting
US5352427A (en) Geopolymeric fluoro-alumino-silicate binder and process for obtaining it
DE102012020511A1 (en) Forming substance mixtures based on inorganic binders and process for producing molds and cores for metal casting
CZ20021415A3 (en) Binding system based on water glass, sand mixture for cores and process for producing such sand mixture for cores
CN102040366A (en) Thermal insulation material and method of producing the same
CN106552459B (en) A kind of containing diatomite and the composite filter element of starch and preparation method thereof
US5711362A (en) Method of producing metal matrix composites containing fly ash
DE102014002594A1 (en) Bulk or shaped bodies of inorganic polymers and their preparation
CN109014018B (en) Inorganic adhesive and preparation and application methods thereof
RU2222409C1 (en) Silicate binding agent
JP3108431B2 (en) Molding
AU759993B2 (en) Ceramic product based on lithium aluminium silicate
KR101948022B1 (en) Inorganic binder composition for casting and core using the same
CN114477873B (en) Recycled aggregate self-compacting concrete and preparation method thereof
JP4319355B2 (en) Fireproof plaster
RU2358827C1 (en) Suspension for manufacturing of ceramic shell moulds into foundring by dispensable pattern
Choi et al. Improvement in the hygroscopicity of inorganic binder through a dual coating process
RU2379260C1 (en) Composition for making refractory material
CN108546076B (en) Artificial stone with excellent weather resistance and function and preparation method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20120126