一种高导热性铸造型砂及其制备方法.pdf

一种高导热性铸造型砂，由下列重量份的原料制成：石英砂200-230、三氧化二铝20-30、磷酸三甲苯酯0.5-0.9、氧化锌20-30、木质磺酸钙1-2、炭黑8-11、膨胀蛭石粉20-30、液体古马隆1-2、硬脂酸1-2、壳聚糖1-2、丙烯酸甲酯1-2、丙烯酸乙酯1-2、过硫酸铵0.1-0.2、水10-15、助剂20-30；本发明型砂湿粘结性好，湿强度高，而且具有良好的光滑度，造型容易，高温下易溃散，出砂性好，还有具有良好的透气性，铸件不易出现气孔，表面粗糙度低，成品率高；通过使用炭黑、三氧化二铝，增加了型砂的导热性和润滑性，铸件冷却快，提高了生产效率。

1.  一种高导热性铸造型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成：石英砂200-230、三氧化二铝20-30、磷酸三甲苯酯0.5-0.9、氧化锌20-30、木质磺酸钙1-2、炭黑8-11、膨胀蛭石粉20-30、液体古马隆1-2、硬脂酸1-2、壳聚糖1-2、丙烯酸甲酯1-2、丙烯酸乙酯1-2、过硫酸铵0.1-0.2、水10-15、助剂20-30；
所述助剂由下列重量份的原料制成：硬脂酸0.2-0.3、液体石蜡0.2-0.3、石英砂4-6、滑石粉3-5、阳离子淀粉0.3-0.4、氧化石墨烯0.3-0.5、聚酰胺蜡微粉0.3-0.4、甲基丙烯酸丁酯0.6-0.9、甲基丙烯酸甲酯0.6-0.9、矿脂0.2-0.3、水解聚马来酸酐0.2-0.3、硼砂0.2-0.3、水10-14、过硫酸钾0.1-0.2、过硫酸铵0.1-0.2；制备方法为：将石英砂加入一半水中，加热至70-80℃，加入甲基丙烯酸丁酯，搅拌均匀，加入过硫酸钾，搅拌反应20-30分钟，得到浆料；将滑石粉加入另一半水中，加热至70-80℃，加入甲基丙烯酸甲酯、水解聚马来酸酐，搅拌均匀，加入过硫酸铵，搅拌反应20-30分钟，得到浆料；再将两种浆料混合，加入其他剩余成分，继续搅拌反应30-40分钟，烘干，粉碎，即得。

2.  根据权利要求1所述高导热性铸造型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将石英砂、三氧化二铝、氧化锌、炭黑、膨胀蛭石粉混合，粉碎，过12目筛，得到混合粉末；
（2）将磷酸三甲苯酯、木质磺酸钙、液体古马隆、硬脂酸、壳聚糖、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯加入水中，搅拌均匀，升温至70-80℃，加入过硫酸铵，搅拌30-50分钟，得到浆料；
（3）将第（1）步得到的混合粉末边搅拌边匀速喷入第（2）步得到的浆料，在20-30分钟内喷完，搅拌均匀后再加入其他剩余成分，研磨20-30分钟，即得。

一种高导热性铸造型砂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种铸造领域，尤其涉及一种高导热性铸造型砂及其制备方法。
背景技术
型砂是在铸造中用来造型的材料。型砂一般由铸造用原砂、型砂粘结剂和辅加物等造型材料按一定的比例混合而成，也可用天然含粘土的硅砂。
型砂在铸造生产中的作用极为重要，因型砂的质量不好而造成的铸件废品约占铸件总废品的30～50%。通常对型砂的要求是：1、具有较高的强度和热稳定性，以承受各种外力和高温的作用；2、良好的流动性，即型砂在外力或本身重力作用下砂粒间相互移动的能力；3、一定的可塑性，即型砂在外力作用下变形，当外力去除后能保持所给予的形状的能力；4、较好的透气性，即型砂孔隙透过气体的能力；5、高的溃散性，又称出砂性， 即在铸件凝固后型砂是否容易破坏，是否容易从铸件上清除的性能。
  型砂的一些其他性能也对铸造生产产生很大的影响，例如导热性不够，使得生产效率低，随着生产水平的发展，还有很多性能需要改善。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高导热性铸造型砂及其制备方法，该型砂湿粘结性好，湿强度高，而且具有良好的光滑度，造型容易，高温下易溃散，出砂性好，还有具有良好的透气性，铸件不易出现气孔，表面粗糙度低，成品率高。
本发明的技术方案如下：
一种高导热性铸造型砂，其特征在于由下列重量份的原料制成：石英砂200-230、三氧化二铝20-30、磷酸三甲苯酯0.5-0.9、氧化锌20-30、木质磺酸钙1-2、炭黑8-11、膨胀蛭石粉20-30、液体古马隆1-2、硬脂酸1-2、壳聚糖1-2、丙烯酸甲酯1-2、丙烯酸乙酯1-2、过硫酸铵0.1-0.2、水10-15、助剂20-30；
所述助剂由下列重量份的原料制成：硬脂酸0.2-0.3、液体石蜡0.2-0.3、石英砂4-6、滑石粉3-5、阳离子淀粉0.3-0.4、氧化石墨烯0.3-0.5、聚酰胺蜡微粉0.3-0.4、甲基丙烯酸丁酯0.6-0.9、甲基丙烯酸甲酯0.6-0.9、矿脂0.2-0.3、水解聚马来酸酐0.2-0.3、硼砂0.2-0.3、水10-14、过硫酸钾0.1-0.2、过硫酸铵0.1-0.2；制备方法为：将石英砂加入一半水中，加热至70-80℃，加入甲基丙烯酸丁酯，搅拌均匀，加入过硫酸钾，搅拌反应20-30分钟，得到浆料；将滑石粉加入另一半水中，加热至70-80℃，加入甲基丙烯酸甲酯、水解聚马来酸酐，搅拌均匀，加入过硫酸铵，搅拌反应20-30分钟，得到浆料；再将两种浆料混合，加入其他剩余成分，继续搅拌反应30-40分钟，烘干，粉碎，即得。
所述高导热性铸造型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将石英砂、三氧化二铝、氧化锌、炭黑、膨胀蛭石粉混合，粉碎，过12目筛，得到混合粉末；
（2）将磷酸三甲苯酯、木质磺酸钙、液体古马隆、硬脂酸、壳聚糖、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯加入水中，搅拌均匀，升温至70-80℃，加入过硫酸铵，搅拌30-50分钟，得到浆料；
（3）将第（1）步得到的混合粉末边搅拌边匀速喷入第（2）步得到的浆料，在20-30分钟内喷完，搅拌均匀后再加入其他剩余成分，研磨20-30分钟，即得。
本发明的有益效果
本发明型砂湿粘结性好，湿强度高，而且具有良好的光滑度，造型容易，高温下易溃散，出砂性好，还有具有良好的透气性，铸件不易出现气孔，表面粗糙度低，成品率高；通过使用炭黑、三氧化二铝，增加了型砂的导热性和润滑性，铸件冷却快，提高了生产效率。
具体实施方式
一种高导热性铸造型砂，由下列重量份(公斤)的原料制成：石英砂200-230、三氧化二铝25、磷酸三甲苯酯0.7、氧化锌25、木质磺酸钙1.5、炭黑9、膨胀蛭石粉25、液体古马隆1.5、硬脂酸1.5、壳聚糖1.5、丙烯酸甲酯1.5、丙烯酸乙酯1.5、过硫酸铵0.2、水13、助剂25；
所述助剂由下列重量份（公斤）的原料制成：硬脂酸0.2、液体石蜡0.2、石英砂5、滑石粉4、阳离子淀粉0.4、氧化石墨烯0.4、聚酰胺蜡微粉0.4、甲基丙烯酸丁酯0.7、甲基丙烯酸甲酯0.8、矿脂0.2、水解聚马来酸酐0.2、硼砂0.2、水12、过硫酸钾0.2、过硫酸铵0.2；制备方法为：将石英砂加入一半水中，加热至75℃，加入甲基丙烯酸丁酯，搅拌均匀，加入过硫酸钾，搅拌反应25分钟，得到浆料；将滑石粉加入另一半水中，加热至75℃，加入甲基丙烯酸甲酯、水解聚马来酸酐，搅拌均匀，加入过硫酸铵，搅拌反应25分钟，得到浆料；再将两种浆料混合，加入其他剩余成分，继续搅拌反应35分钟，烘干，粉碎，即得。
所述高导热性铸造型砂的制备方法，包括以下步骤：
（1）将石英砂、三氧化二铝、氧化锌、炭黑、膨胀蛭石粉混合，粉碎，过12目筛，得到混合粉末；
（2）将磷酸三甲苯酯、木质磺酸钙、液体古马隆、硬脂酸、壳聚糖、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯加入水中，搅拌均匀，升温至75℃，加入过硫酸铵，搅拌40分钟，得到浆料；
（3）将第（1）步得到的混合粉末边搅拌边匀速喷入第（2）步得到的浆料，在25分钟内喷完，搅拌均匀后再加入其他剩余成分，研磨25分钟，即得。
本实施例得到的型砂试验数据如下：高温抗压强度为1.31Mpa，发气量低于14.5ml/g，耐热时间210秒，抗弯强度1.8Mpa，铸模表面粗糙度Ra为15μm，铸件表面粗糙度Ra为9μm。