一種高潤滑不沾泵閥鑄件的復(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，尤其涉及一種高潤滑不沾栗閥鑄件的復(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度高、成本低、工藝簡單、污染小等優(yōu)點，被廣泛使用。
[0003]栗、閥門鑄件具有壁薄、形狀復(fù)雜等特點，在鑄造過程中對型砂的質(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，同時也存在很多缺點，明顯的缺陷主要表現(xiàn)在常溫強度低、潰散性差、舊砂再生困難，如不對其進行改性處理，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已有技術(shù)的缺陷，提供一種高潤滑不沾栗閥鑄件的復(fù)合改性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:
一種高潤滑不沾栗閥鑄件的復(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:50-80目新砂50-60、60-80目高嶺土10-15、100-120目鋯酸鈣粉5_6、60-80目廢棄石英坩禍粉20-30、石墨粉1-2、固含量為20-30%的納米二氧化鈦溶膠4_5、硼砂0.5-1、改性水玻璃粘接劑1.5-2、膨潤土 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Κ-? 5、硅酸鎂鋁 0.1-0.2、細菌纖維素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]所述的一種高潤滑不沾栗閥鑄件的復(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)按照新砂、廢棄石英坩禍粉、高嶺土、鋯酸鈣、石墨粉、硼砂的取料順序進行混料，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氣體固化后出砂即得。
[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)強度，觸變性和流變性更好，反應(yīng)粘結(jié)活性高，且綠色環(huán)保，少量的粘接劑即可達到良好的粘結(jié)效果，使其更易潰散清理;此外原料中加入的鋯酸鈣、納米二氧化鈦溶膠等成分能有效的提高型砂的緊實度和表面光潔度，提高與鑄件間的潤滑性，便于脫模，經(jīng)膨潤土負載的納米氟化鈣分散于砂料中有潤滑、增強的功效，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，不沾鑄件，易于清理，生產(chǎn)效率高，可滿足高質(zhì)量的栗閥鑄件澆注要求。
【具體實施方式】
[0009]該實施例水玻璃砂由以下重量份的原料制備得到:50目新砂50、60目高嶺土10、100目鋯酸鈣粉5、60目廢棄石英坩禍粉20、石墨粉1、固含量為20%的納米二氧化鈦溶膠4、硼砂0.5、改性水玻璃粘接劑1.5、膨潤土 2、氯化膽堿0.1、納米氟化鈣0.4、50%乙醇水溶液8、硅燒偶聯(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、細菌纖維素2、季銨鹽離子液體6;其改性制備方法為:先將細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°〇環(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)按照新砂、廢棄石英坩禍粉、高嶺土、鋯酸鈣、石墨粉、硼砂的取料順序進行混料，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氣體固化后出砂即得。
[0012]將本實施例型砂制備成Φ50 X 50mm的圓柱形試樣進行性能測試結(jié)果為:
抗拉強度:2.44MPa ；抗壓強度:4.82MPa ；透氣性:67 ；吸濕性< 1.0%;殘留強度(800°C)
0.23MPa:回用率? 95%。得到的鑄件表面光潔，無粘砂、夾砂現(xiàn)象，生產(chǎn)成品率可達到95%以上。
【主權(quán)項】
1.一種高潤滑不沾栗閥鑄件的復(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:50-80目新砂50-60、60-80目高嶺土 10-15、100-120目鋯酸鈣粉5_6、60-80目廢棄石英坩禍粉20-30、石墨粉1-2、固含量為20-30%的納米二氧化鈦溶膠4_5、硼砂0.5-1、改性水玻璃粘接劑1.5-2、膨潤土 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所述的一種高潤滑不沾栗閥鑄件的復(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:先將細菌纖維素投入季錢鹽離子液體中，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所述的一種高潤滑不沾栗閥鑄件的復(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)按照新砂、廢棄石英坩禍粉、高嶺土、鋯酸鈣、石墨粉、硼砂的取料順序進行混料，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氣體固化后出砂即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高潤滑不沾泵閥鑄件的復(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)強度，觸變性和流變性更好，反應(yīng)粘結(jié)活性高，且綠色環(huán)保，少量的粘接劑即可達到良好的粘結(jié)效果，使其更易潰散清理；此外原料中加入的鋯酸鈣、納米二氧化鈦溶膠等成分能有效的提高型砂的緊實度和表面光潔度，提高與鑄件間的潤滑性，便于脫模，經(jīng)膨潤土負載的納米氟化鈣分散于砂料中有潤滑、增強的功效，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，不沾鑄件，易于清理，生產(chǎn)效率高，可滿足高質(zhì)量的泵閥鑄件澆注要求。
【IPC分類】B22C1/02, B22C1/16, B22C1/00
【公開號】CN105414462
【申請?zhí)枴緾N201510833885
【發(fā)明人】吳壽濤
【申請人】銅陵市經(jīng)緯流體科技有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年11月25日