一種鑄鋼件用低熱膨脹高強度改性復合水玻璃砂及其制備方法
【專利說明】 一種鑄鋼件用低熱膨脹高強度改性復合水玻璃砂及其制備
方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及鑄鋼用型砂制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鑄鋼件用低熱膨脹高強度改性復合水玻璃砂及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在鋼件的鑄造過程中型砂的好壞直接關(guān)系到鑄件的質(zhì)量，型砂主要是由砂料、粘接劑以及輔助物等造型材料根據(jù)不同的比例混合制成，其中的粘接劑是一類重要的造型材料，其綜合質(zhì)量的高低直接關(guān)系到鑄件的表面質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量，目前使用最為廣泛的粘接劑主要是以水玻璃砂為代表的無機粘接劑以及以呋喃樹脂為代表的樹脂粘接劑。
[0003]使用水玻璃作為粘接劑的型砂，具有設(shè)備簡單、操作方便、無毒無味、成本較低等優(yōu)點，然而其也存在很多缺點，明顯的缺陷主要表現(xiàn)在強度低、潰散性差、回收再利用困難，制約著水玻璃砂的應用，因此很有必要研制一種高效、低毒、有效改善鑄件質(zhì)量的改性水玻璃砂，以適應產(chǎn)業(yè)需求，提高鑄件質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種鑄鋼件用低熱膨脹高強度改性復合水玻璃砂及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種鑄鋼件用低熱膨脹高強度改性復合水玻璃砂，該復合砂由以下重量份的原料制備得到:活性硅微粉4-5、80-100目石英砂20-30、a -Al2O3微粉6-8、60-80目舊砂35-40、納米碳化硅2-3、改性水玻璃粘接劑2-3、十二烷基苯磺酸鈉0.1-0.2、硅酸鉀0.1-0.2、水12-15。
[0006]所述的改性水玻璃粘接劑由以下重量份的原料制成:55-60波美度的水玻璃15-20、納米介孔氧化鋁2-3、硅酸鎂鋁0.2-0.3、羧甲基纖維素0.2-0.3、固含量為20-25%的娃溶月父4_5、四棚酸裡0.1-0.2、烏洛托品0.01-0.02、匍萄糖1_2 ;其制備方法為:先將納米介孔氧化鋁投入硅溶膠中，超聲使納米介孔氧化鋁在溶液中均勻分散，隨后再加入水玻璃，繼續(xù)攪拌分散20-30min，將混合溶液加熱至50-60°C，逐一加入其它剩余物料，攪拌混合 80_100min，即得。
[0007]所述的一種鑄鋼件用低熱膨脹高強度改性復合水玻璃砂的制備方法，所述的制備方法為:先將十二烷基苯磺酸鈉溶解于水中，將納米碳化硅投入溶液中，超聲使其分散均勻，接著逐步加入舊砂、石英砂、活性硅微粉，攪拌混合30-40min后熱風干燥，完全除去水分，冷卻后加入其它剩余物料，繼續(xù)攪拌混合4-5min，吹入二氧化碳氣體固化后出砂即得。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點是:選用不同粒徑、不同配比的舊砂、石英砂、活性硅微粉等作為砂料，具有良好的透氣性和強度，造型時流動性好，受熱穩(wěn)定性好，不易變形，而改性的水玻璃粘接劑較傳統(tǒng)的水玻璃粘接劑具有更高的強度和潰散性，利用率更高，有效的提高了鑄件的質(zhì)量。
【具體實施方式】
[0009]—種鑄鋼件用低熱膨脹高強度改性復合水玻璃砂，其由以下重量份的原料制備得到:活性硅微粉4、80目石英砂28、a -Al2O3微粉8、60目舊砂38、納米碳化硅2.5、改性水玻璃粘接劑2.5、十二烷基苯磺酸鈉0.1、硅酸鉀0.1、水12。
[0010]所述的改性水玻璃粘接劑由以下重量份的原料制成:55波美度的水玻璃18、納米介孔氧化鋁3、硅酸鎂鋁0.3、羧甲基纖維素0.2、固含量為20%的硅溶膠4.5、四硼酸鋰0.2、烏洛托品0.02、葡萄糖1.5 ;其制備方法為:先將納米介孔氧化鋁投入硅溶膠中，超聲使納米介孔氧化鋁在溶液中均勻分散，隨后再加入水玻璃，繼續(xù)攪拌分散30min，將混合溶液加熱至50-60°C，逐一加入其它剩余物料，攪拌混合85min，即得。
[0011]所述的改性水玻璃砂制備方法為:先將十二烷基苯磺酸鈉溶解于水中，將納米碳化硅投入溶液中，超聲使其分散均勻，接著逐步加入舊砂、石英砂、活性硅微粉，攪拌混合35min后熱風干燥，完全除去水分，冷卻后加入其它剩余物料，繼續(xù)攪拌混合4min，吹入二氧化碳氣體固化后出砂即得。
[0012]本實施例制備得到的型砂的性能測試結(jié)果為:
濕壓強度:0.18MPa ;透氣率:86% ;熱濕抗強度:442KPa ;破碎指數(shù):89%。得到的鑄件表面光潔，氣孔很小無裂紋，成品率達到90%以上。
【主權(quán)項】
1.一種鑄鋼件用低熱膨脹高強度改性復合水玻璃砂，其特征在于，該復合砂由以下重量份的原料制備得到:活性硅微粉4-5、80-100目石英砂20-30、a -Al2O3微粉6_8、60_80目舊砂35-40、納米碳化硅2-3、改性水玻璃粘接劑2-3、十二烷基苯磺酸鈉0.1-0.2、硅酸鉀0.1-0.2、水 12-15。2.如權(quán)利要求1所述的一種鑄鋼件用低熱膨脹高強度改性復合水玻璃砂，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:55-60波美度的水玻璃15-20、納米介孔氧化鋁2-3、硅酸鎂鋁0.2-0.3、羧甲基纖維素0.2-0.3、固含量為20-25%的硅溶月父4_5、四硼酸裡0.1-0.2、烏洛托品0.01-0.02、匍萄糖1_2 ;其制備方法為:先將納米介孔氧化鋁投入硅溶膠中，超聲使納米介孔氧化鋁在溶液中均勻分散，隨后再加入水玻璃，繼續(xù)攪拌分散20-30min，將混合溶液加熱至50-60°C，逐一加入其它剩余物料，攪拌混合80-100min，即得。3.如權(quán)利要求1所述的一種鑄鋼件用低熱膨脹高強度改性復合水玻璃砂的制備方法，其特征在于，所述的制備方法為:先將十二烷基苯磺酸鈉溶解于水中，將納米碳化硅投入溶液中，超聲使其分散均勻，接著逐步加入舊砂、石英砂、活性硅微粉，攪拌混合30-40min后熱風干燥，完全除去水分，冷卻后加入其它剩余物料，繼續(xù)攪拌混合4-5min，吹入二氧化碳氣體固化后出砂即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鑄鋼件用低熱膨脹高強度改性復合水玻璃砂，該復合砂選用不同粒徑、不同配比的舊砂、石英砂、活性硅微粉等作為砂料，具有良好的透氣性和強度，造型時流動性好，受熱穩(wěn)定性好，不易變形，而改性的水玻璃粘接劑較傳統(tǒng)的水玻璃粘接劑具有更高的強度和潰散性，利用率更高，有效的提高了鑄件的質(zhì)量。
【IPC分類】B22C1/00, B22C1/18
【公開號】CN105108035
【申請?zhí)枴緾N201510487962
【發(fā)明人】陳傳松, 陳小樂
【申請人】陳傳松
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月11日