一種泵閥鑄件用高澆注精度的復(fù)合改性水玻璃砂及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水玻璃砂技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種栗閥鑄件用高澆注精度的復(fù)合改性水玻璃砂及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]型砂主要是由砂料、粘接劑以及輔助物等根據(jù)不同的比例混合制成的一類在鑄造中用來(lái)造型的材料，根據(jù)使用的粘接劑不同，可分為粘土砂、水玻璃砂、樹脂砂等等，其中水玻璃砂具有強(qiáng)度高、成本低、工藝簡(jiǎn)單、污染小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛使用。
[0003]栗、閥門鑄件具有壁薄、形狀復(fù)雜等特點(diǎn)，在鑄造過(guò)程中對(duì)型砂的質(zhì)量要求尤為嚴(yán)格，型砂的質(zhì)量也是關(guān)系到鑄件質(zhì)量的重要因素，水玻璃型砂雖然存在顯著的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也存在很多缺點(diǎn)，明顯的缺陷主要表現(xiàn)在常溫強(qiáng)度低、潰散性差、舊砂再生困難，如不對(duì)其進(jìn)行改性處理，很難提高栗閥鑄件的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種栗閥鑄件用高澆注精度的復(fù)合改性水玻璃砂及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種栗閥鑄件用高澆注精度的復(fù)合改性水玻璃砂，該水玻璃砂由以下重量份的原料制備得到:50-60目石英砂50-60、80-100目高嶺土 30-40、100-120目鈦酸鋁粉10-12、固含量為30-40%的硅溶膠4-5、焦磷酸鈉0.1-0.2、石墨粉1-1.5、改性水玻璃粘接劑1.5_2、膨潤(rùn)土 2-3、氯化膽堿0.1-0.2、納米氟化鈣0.4-0.5,50%乙醇水溶液8-10,硅烷偶聯(lián)劑0.1—0.2。
[0006]所述的改性水玻璃粘接劑由以下重量份的原料制成:40-50波美度的水玻璃12-15、硅酸鎂鋁0.1-0.2、細(xì)菌纖維素2-3、季銨鹽離子液體6_8 ;其改性制備方法為:先將細(xì)菌纖維素投入季銨鹽離子液體中，加熱至40-50°C，攪拌混合2-3h，隨后加入其它剩余物料，繼續(xù)攪拌混合40-50min，即得。
[0007]所述的一種栗閥鑄件用高澆注精度的復(fù)合改性水玻璃砂的制備方法為:
(1)先將納米氟化鈣、硅烷偶聯(lián)劑加入乙醇水溶液中，超聲攪拌分散40-50min，得納米氟化鈣分散液備用，隨后加入膨潤(rùn)土，攪拌混合2-3h，攪拌結(jié)束后將混合物料倒入蒸發(fā)器中，在70-80°C環(huán)境中干燥處理，完全除去溶劑，隨后將所得物料研磨破碎，得100-200目粉體備用；
(2)按照石英砂、高嶺土、鈦酸鋁粉、石墨粉的取料順序進(jìn)行混料，攪拌混合40-50min后，加入步驟(1)所得物料，繼續(xù)攪拌混合30-40min，最后再加入改性水玻璃粘接劑及其它剩余物料，攪拌混合均勻后吹入二氧化碳?xì)怏w固化后出砂即得。
[0008]本發(fā)明制備的改性水玻璃粘接劑較之常規(guī)的改性水玻璃粘接劑具有更為優(yōu)良的常溫濕態(tài)強(qiáng)度，觸變性和流變性更好，粘接速度快，且綠色環(huán)保，水玻璃用量少；此外砂料中加入的鈦酸鋁粉熱膨脹系數(shù)低，可提高砂型的熱穩(wěn)定性和透氣性，提高熔液澆注精度，而經(jīng)膨潤(rùn)土負(fù)載的納米氟化鈣分散于砂料中有潤(rùn)滑、增強(qiáng)的功效，并可形成不沾防滲層，防止鑄件夾砂、粘砂；這種復(fù)合改性水玻璃砂綜合性能優(yōu)良，結(jié)構(gòu)緊湊，潰散清理快，鑄件精度高，可滿足高精度栗閥鑄件的澆注要求。
【具體實(shí)施方式】
[0009]該實(shí)施例的水玻璃砂由以下重量份的原料制備得到:50目石英砂50、80目高嶺土30,100目鈦酸鋁粉10、固含量為30%的硅溶膠4、焦磷酸鈉0.1、石墨粉1、改性水玻璃粘接劑1.5、膨潤(rùn)土 2、氯化膽堿0.1、納米氟化鈣0.4,50%乙醇水溶液8、硅烷偶聯(lián)劑0.1。
[0010]其中改性水玻璃粘接劑由以下重量份的原料制成:40波美度的水玻璃12、硅酸鎂鋁0.1、細(xì)菌纖維素2、季銨鹽離子液體6 ;其改性制備方法為:先將細(xì)菌纖維素投入季銨鹽離子液體中，加熱至40°C，攪拌混合2h，隨后加入其它剩余物料，繼續(xù)攪拌混合40min，即得。
[0011 ] 該實(shí)施例水玻璃砂的制備方法為:
(1)先將納米氟化鈣、硅烷偶聯(lián)劑加入乙醇水溶液中，超聲攪拌分散40min，得納米氟化鈣分散液備用，隨后加入膨潤(rùn)土，攪拌混合2h，攪拌結(jié)束后將混合物料倒入蒸發(fā)器中，在70°C環(huán)境中干燥處理，完全除去溶劑，隨后將所得物料研磨破碎，得100目粉體備用；
(2)按照石英砂、高嶺土、鈦酸鋁粉、石墨粉的取料順序進(jìn)行混料，攪拌混合40min后，加入步驟(1)所得物料，繼續(xù)攪拌混合30min，最后再加入改性水玻璃粘接劑及其它剩余物料，攪拌混合均勻后吹入二氧化碳?xì)怏w固化后出砂即得。
[0012]將本實(shí)施例型砂制備成<i>50X50mm的圓柱形試樣進(jìn)行性能測(cè)試結(jié)果為:
抗拉強(qiáng)度:2.34 MPa;抗壓強(qiáng)度:4.45MPa;透氣性:60 ;吸濕性彡1.5%;殘留強(qiáng)度(800°C)0.30MPa:回用率彡90%。得到的鑄件表面精度高，尺寸穩(wěn)定性好，成品率達(dá)到95%以上。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種栗閥鑄件用高澆注精度的復(fù)合改性水玻璃砂，其特征在于，該水玻璃砂由以下重量份的原料制備得到:50-60目石英砂50-60、80-100目高嶺土 30-40、100-120目鈦酸鋁粉10-12、固含量為30-40%的硅溶膠4-5、焦磷酸鈉0.1-0.2、石墨粉1-1.5、改性水玻璃粘接劑1.5-2、膨潤(rùn)土 2-3、氯化膽堿0.1-0.2、納米氟化鈣0.4-0.5、50%乙醇水溶液8_10、硅烷偶聯(lián)劑0.1-0.2。2.如權(quán)利要求1所述的一種栗閥鑄件用高澆注精度的復(fù)合改性水玻璃砂，其特征在于，所述的改性水玻璃粘接劑由以下重量份的原料制成:40-50波美度的水玻璃12-15、硅酸鎂鋁0.1-0.2、細(xì)菌纖維素2-3、季銨鹽離子液體6-8 ;其改性制備方法為:先將細(xì)菌纖維素投入季銨鹽離子液體中，加熱至40-50°C，攪拌混合2-3h，隨后加入其它剩余物料，繼續(xù)攪拌混合40_50min，即得。3.如權(quán)利要求1所述的一種栗閥鑄件用高澆注精度的復(fù)合改性水玻璃砂的制備方法，其特征在于，所述的制備方法為: (1)先將納米氟化鈣、硅烷偶聯(lián)劑加入乙醇水溶液中，超聲攪拌分散40-50min，得納米氟化鈣分散液備用，隨后加入膨潤(rùn)土，攪拌混合2-3h，攪拌結(jié)束后將混合物料倒入蒸發(fā)器中，在70-80°C環(huán)境中干燥處理，完全除去溶劑，隨后將所得物料研磨破碎，得100-200目粉體備用； (2)按照石英砂、高嶺土、鈦酸鋁粉、石墨粉的取料順序進(jìn)行混料，攪拌混合40-50min后，加入步驟(1)所得物料，繼續(xù)攪拌混合30-40min，最后再加入改性水玻璃粘接劑及其它剩余物料，攪拌混合均勻后吹入二氧化碳?xì)怏w固化后出砂即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種泵閥鑄件用高澆注精度的復(fù)合改性水玻璃砂，該水玻璃砂中的改性水玻璃粘接劑較之常規(guī)的改性水玻璃粘接劑具有更為優(yōu)良的常溫濕態(tài)強(qiáng)度，觸變性和流變性更好，粘接速度快，且綠色環(huán)保，水玻璃用量少；此外砂料中加入的鈦酸鋁粉熱膨脹系數(shù)低，可提高砂型的熱穩(wěn)定性和透氣性，提高熔液澆注精度，而經(jīng)膨潤(rùn)土負(fù)載的納米氟化鈣分散于砂料中有潤(rùn)滑、增強(qiáng)的功效，并可形成不沾防滲層，防止鑄件夾砂、粘砂；這種復(fù)合改性水玻璃砂綜合性能優(yōu)良，結(jié)構(gòu)緊湊，潰散清理快，鑄件精度高，可滿足高精度泵閥鑄件的澆注要求。
【IPC分類】B22C1/18, B22C1/02, B22C1/00
【公開號(hào)】CN105414460
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510816164
【發(fā)明人】李諾
【申請(qǐng)人】合肥李諾新材料貿(mào)易有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年11月23日