一种方石英/石墨复合的铸造涂料及其制作方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410523457.0

申请日:

2014.10.08

公开号:

CN104475668A

公开日:

2015.04.01

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):B22C 3/00申请公布日:20150401|||实质审查的生效IPC(主分类):B22C 3/00申请日:20141008|||公开

IPC分类号:

B22C3/00

主分类号:

B22C3/00

申请人:

铜陵瑞莱科技有限公司

发明人:

孙晓庆; 章志海; 沃承立; 刘凡

地址:

244000安徽省铜陵市铜官大道868号铜陵瑞莱科技有限公司

优先权:

专利代理机构:

安徽合肥华信知识产权代理有限公司34112

代理人:

余成俊

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内容摘要

本发明公开了一种方石英/石墨复合的铸造涂料,其特征在于,由下列重量份的原料制成:方石英65-70、钾长石15-19、石墨35-50、壳聚糖0.5-0.8、硅灰石粉1-3、环氧大豆油3-5、硬脂酸钠0.4-0.7、碳酸锌0.3-0.9、水玻璃2-4、硅酸乙酯4-8、乙醇50-65、助剂4-7;本发明具有成本低、工艺简单、透气性佳、悬浮性好、涂层浇注后体积膨胀变化小、铸件表面光洁涂层能自动脱壳等优点。

权利要求书

权利要求书
1.  一种方石英/石墨复合的铸造涂料,其特征在于,由下列重量份的原料制成:方石英65-70、钾长石15-19、石墨35-50、壳聚糖0.5-0.8、硅灰石粉1-3、环氧大豆油3-5、硬脂酸钠0.4-0.7、碳酸锌0.3-0.9、水玻璃2-4、硅酸乙酯4-8、乙醇50-65、助剂4-7;所述的助剂由下列重量份原料制成:草木灰15-17、石墨85-100、冰晶石20-25、环糊精1.4-3.6、天然漆片2.4-3.8、乙醇25-30、锂基膨润土1-2、纳米碳化硅0.7-1.3、氧化铁粉2.1-3.6、纳米碳酸钙3-5、甲壳素0.9-2.1、纸浆12-17、适量水,其制备方法是将石墨、冰晶石放入煅烧炉中在550-680℃下煅烧2-3小时,取出,放入8-12%的盐酸溶液中浸泡4-5小时,过滤取出,用清水反复洗涤,烘干粉碎,加水搅拌成浆,同时,加入氧化铁粉、纳米碳酸钙研磨,喷雾干燥制得干燥粉;将环糊精、天然漆片加入到乙醇中加热搅拌溶解,加入草木灰、锂基膨润土、纳米碳化硅高速搅拌10-20分钟,直至细度达到50μm以下得到改性的锂基膨润土;将干燥粉、改性锂基膨润土、甲壳素、纸浆加适量水研磨造粒,烘干即得。

2.  根据权利要求1所述的一种方石英/石墨复合的铸造涂料的制作方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)将钾长石放入炭化炉中在470-580℃下煅烧处理3-4小时,取出,放入10-12%的盐酸溶液中浸泡3-6小时,过滤取出,用清水反复洗涤,烘干粉碎,喷洒环氧大豆油搅拌均匀制得改性的钾长石粉;
(2)将上述步骤制得的改性钾长石粉与硅灰石粉、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至100-120℃,加入硅酸乙酯、壳聚糖保持温度搅拌1-2小时,冷却至50-60℃加入硬脂酸钠研磨30-40分钟,喷雾干燥制得干燥粉;
(3)将方石英、石墨粉碎投入反应釜中,加入碳酸锌和剩余量的乙醇搅拌研磨10-15分钟,再加入步骤(2)产物、水玻璃、助剂,同时将反应釜温度缓慢升至75-85℃,保持温度搅拌20-40分钟,研磨直至细度达到50μm以下即可。

说明书

说明书一种方石英/石墨复合的铸造涂料及其制作方法
技术领域
本发明涉及铸造涂料领域,具体涉及一种方石英/石墨复合的铸造涂料及其制作方法。
背景技术
铸造涂料是指用来涂敷在型腔或砂芯表面,以改变其表面耐火度、化学稳定性、抗金属冲刷性、抗粘砂性等性能的铸造辅助材料,它是由多种性质不同的材料组成的分散系,其组成主要包括耐火材料、悬浮剂、载体、粘结剂及特殊添加剂等组成。作用于铸件时要求涂料有良好的工艺性能、工作性能、质量稳定性以及施涂重现性,一方面可以起到隔热,均衡温度,免除金属液的冲击腐蚀性的目的,另一方面可以防止铸件产品因局部冷却过快而造成的开裂、砂眼、白口铁形成等缺陷。铸造涂料种类繁多,大体可以分为两类:水基涂料和醇基涂料。其中醇基涂料在涂覆后经点燃既可固化,不需烘干,能缩短生产周期,简化工艺,减少烘干设备投资,是被铸造界广为使用的一种快干涂料,已广泛应用于钢、铁、有色铸件的生产中。
然而现有技术中醇基铸造涂料有诸多缺陷,比如:悬浮稳定性较差、在长途运输和存放过程中易分层、耐高温性能较差、硬度低、化学稳定性差、抗金属冲刷性能低、抗粘砂性弱等,使得醇基铸造涂料功能单一,无法满足大规模的工业化生产。
发明内容
本发明的目的就是提供一种方石英/石墨复合的铸造涂料及其制作方法,以克服现有技术的不足。
本发明的目的是这样实现的:
一种方石英/石墨复合的铸造涂料,其特征在于,由下列重量份的原料制成:方石英65-70、钾长石15-19、石墨35-50、壳聚糖0.5-0.8、硅灰石粉1-3、环氧大豆油3-5、硬脂酸钠0.4-0.7、碳酸锌0.3-0.9、水玻璃2-4、硅酸乙酯4-8、乙醇50-65、助剂4-7。
所述的助剂由下列重量份原料制成:草木灰15-17、石墨85-100、冰晶石 20-25、环糊精1.4-3.6、天然漆片2.4-3.8、乙醇25-30、锂基膨润土1-2、纳米碳化硅0.7-1.3、氧化铁粉2.1-3.6、纳米碳酸钙3-5、甲壳素0.9-2.1、纸浆12-17、适量水,其制备方法是将石墨、冰晶石放入煅烧炉中在550-680℃下煅烧2-3小时,取出,放入8-12%的盐酸溶液中浸泡4-5小时,过滤取出,用清水反复洗涤,烘干粉碎,加水搅拌成浆,同时,加入氧化铁粉、纳米碳酸钙研磨,喷雾干燥制得干燥粉;将环糊精、天然漆片加入到乙醇中加热搅拌溶解,加入草木灰、锂基膨润土、纳米碳化硅高速搅拌10-20分钟,直至细度达到50μm以下得到改性的锂基膨润土;将干燥粉、改性锂基膨润土、甲壳素、纸浆加适量水研磨造粒,烘干即得。
所述的一种方石英/石墨复合的铸造涂料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)将钾长石放入炭化炉中在470-580℃下煅烧处理3-4小时,取出,放入10-12%的盐酸溶液中浸泡3-6小时,过滤取出,用清水反复洗涤,烘干粉碎,喷洒环氧大豆油搅拌均匀制得改性的钾长石粉;
(2)将上述步骤制得的改性钾长石粉与硅灰石粉、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至100-120℃,加入硅酸乙酯、壳聚糖保持温度搅拌1-2小时,冷却至50-60℃加入硬脂酸钠研磨30-40分钟,喷雾干燥制得干燥粉;
(3)将方石英、石墨粉碎投入反应釜中,加入碳酸锌和剩余量的乙醇搅拌研磨10-15分钟,再加入步骤(2)产物、水玻璃、助剂,同时将反应釜温度缓慢升至75-85℃,保持温度搅拌20-40分钟,研磨直至细度达到50μm以下即可。
本发明有以下有益效果:
本发明具有成本低、工艺简单、透气性佳、悬浮性好、涂层浇注后体积膨胀变化小、铸件表面光洁涂层能自动脱壳等优点,使用本发明的产品能效防止和减少铸件表面粘砂、夹砂、砂眼等缺陷,降低铸件表面粗糙度,提高铸件的成品率,它广泛应于金属的铸造加工。
具体实施方式
所述的一种方石英/石墨复合的铸造涂料,其特征在于,由下列重量份的原料制成:方石英66、钾长石15、石墨35、壳聚糖0.5、硅灰石粉1、环氧大豆油3、硬脂酸钠0.4、碳酸锌0.3、水玻璃2、硅酸乙酯4、乙醇50、助剂4。
所述的助剂由下列重量份原料制成:草木灰16、石墨87、冰晶石23、环糊精1.4、天然漆片2.4、乙醇25、锂基膨润土1、纳米碳化硅0.7、氧化铁粉2.6、纳米碳酸钙3、甲壳素0.9、纸浆12、适量水,其制备方法是将石墨、冰晶石放入煅烧炉中在550-680℃下煅烧2-3小时,取出,放入8-12%的盐酸溶液中浸泡4-5小时,过滤取出,用清水反复洗涤,烘干粉碎,加水搅拌成浆,同时,加入氧化铁粉、纳米碳酸钙研磨,喷雾干燥制得干燥粉;将环糊精、天然漆片加入到乙醇中加热搅拌溶解,加入草木灰、锂基膨润土、纳米碳化硅高速搅拌10-20分钟,直至细度达到50μm以下得到改性的锂基膨润土;将干燥粉、改性锂基膨润土、甲壳素、纸浆加适量水研磨造粒,烘干即得。
制作方法包括以下步骤:
(1)将钾长石放入炭化炉中在470-580℃下煅烧处理3-4小时,取出,放入10-12%的盐酸溶液中浸泡3-6小时,过滤取出,用清水反复洗涤,烘干粉碎,喷洒环氧大豆油搅拌均匀制得改性的钾长石粉;
(2)将上述步骤制得的改性钾长石粉与硅灰石粉、1/4重量的乙醇一起搅拌成浆并加热至100-120℃,加入硅酸乙酯、壳聚糖保持温度搅拌1-2小时,冷却至50-60℃加入硬脂酸钠研磨30-40分钟,喷雾干燥制得干燥粉;
(3)将方石英、石墨粉碎投入反应釜中,加入碳酸锌和剩余量的乙醇搅拌研磨10-15分钟,再加入步骤(2)产物、水玻璃、助剂,同时将反应釜温度缓慢升至75-85℃,保持温度搅拌20-40分钟,研磨直至细度达到50μm以下即可。
通过上述实施例加工得到的铸造涂料的技术指标如下:
(1)放置24小时涂料悬浮率:98.7%;
(2)涂层的常温透气性:12.5cm2·(kpa·min)-1;
(3)涂敷、烘干、冷却后涂层外观:无裂纹、无起泡和肉眼可见的针孔的均匀涂层。

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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410523457.0 (22)申请日 2014.10.08 B22C 3/00(2006.01) (71)申请人 铜陵瑞莱科技有限公司 地址 244000 安徽省铜陵市铜官大道 868 号 铜陵瑞莱科技有限公司 (72)发明人 孙晓庆 章志海 沃承立 刘凡 (74)专利代理机构 安徽合肥华信知识产权代理 有限公司 34112 代理人 余成俊 (54) 发明名称 一种方石英 / 石墨复合的铸造涂料及其制作 方法 (57) 摘要 本发明公开了一种方石英/石墨复合的铸 造涂料,其特征在于,由下列重量份的原料制成 : 方石英 65-70、。

2、钾长石 15-19、石墨 35-50、壳聚糖 0.5-0.8、硅灰石粉 1-3、环氧大豆油 3-5、硬脂酸 钠 0.4-0.7、碳酸锌 0.3-0.9、水玻璃 2-4、硅酸乙 酯4-8、乙醇50-65、助剂4-7 ;本发明具有成本低、 工艺简单、透气性佳、悬浮性好、涂层浇注后体积 膨胀变化小、铸件表面光洁涂层能自动脱壳等优 点。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 (10)申请公布号 CN 104475668 A (43)申请公布日 2015.04.01 CN 104475668 A 1/1 页 2 1.一种方石英 /。

3、 石墨复合的铸造涂料,其特征在于,由下列重量份的原料制成 :方石英 65-70、钾长石 15-19、石墨 35-50、壳聚糖 0.5-0.8、硅灰石粉 1-3、环氧大豆油 3-5、硬脂酸 钠 0.4-0.7、碳酸锌 0.3-0.9、水玻璃 2-4、硅酸乙酯 4-8、乙醇 50-65、助剂 4-7 ;所述的助剂 由下列重量份原料制成 :草木灰15-17、石墨85-100、冰晶石20-25、环糊精1.4-3.6、天然漆 片2.4-3.8、乙醇25-30、锂基膨润土1-2、纳米碳化硅0.7-1.3、氧化铁粉2.1-3.6、纳米碳酸 钙 3-5、甲壳素 0.9-2.1、纸浆 12-17、适量水,其制备。

4、方法是将石墨、冰晶石放入煅烧炉中在 550-680下煅烧 2-3 小时,取出,放入 8-12的盐酸溶液中浸泡 4-5 小时,过滤取出,用清 水反复洗涤,烘干粉碎,加水搅拌成浆,同时,加入氧化铁粉、纳米碳酸钙研磨,喷雾干燥制 得干燥粉 ;将环糊精、天然漆片加入到乙醇中加热搅拌溶解,加入草木灰、锂基膨润土、纳米 碳化硅高速搅拌 10-20 分钟,直至细度达到 50m 以下得到改性的锂基膨润土 ;将干燥粉、 改性锂基膨润土、甲壳素、纸浆加适量水研磨造粒,烘干即得。 2.根据权利要求 1 所述的一种方石英 / 石墨复合的铸造涂料的制作方法,其特征在于 包括以下步骤 : (1)将钾长石放入炭化炉中在47。

5、0-580下煅烧处理3-4小时,取出,放入10-12的盐 酸溶液中浸泡 3-6 小时,过滤取出,用清水反复洗涤,烘干粉碎,喷洒环氧大豆油搅拌均匀 制得改性的钾长石粉 ; (2) 将上述步骤制得的改性钾长石粉与硅灰石粉、1/4 重量的乙醇一起搅拌成浆并加 热至100-120,加入硅酸乙酯、壳聚糖保持温度搅拌1-2小时,冷却至50-60加入硬脂酸 钠研磨 30-40 分钟,喷雾干燥制得干燥粉 ; (3) 将方石英、石墨粉碎投入反应釜中,加入碳酸锌和剩余量的乙醇搅拌研磨 10-15 分 钟,再加入步骤 (2) 产物、水玻璃、助剂,同时将反应釜温度缓慢升至 75-85,保持温度搅 拌 20-40 分钟。

6、,研磨直至细度达到 50m 以下即可。 权 利 要 求 书CN 104475668 A 1/2 页 3 一种方石英 / 石墨复合的铸造涂料及其制作方法 技术领域 0001 本发明涉及铸造涂料领域,具体涉及一种方石英 / 石墨复合的铸造涂料及其制作 方法。 背景技术 0002 铸造涂料是指用来涂敷在型腔或砂芯表面,以改变其表面耐火度、化学稳定性、抗 金属冲刷性、抗粘砂性等性能的铸造辅助材料,它是由多种性质不同的材料组成的分散系, 其组成主要包括耐火材料、悬浮剂、载体、粘结剂及特殊添加剂等组成。作用于铸件时要求 涂料有良好的工艺性能、工作性能、质量稳定性以及施涂重现性,一方面可以起到隔热,均 衡温。

7、度,免除金属液的冲击腐蚀性的目的,另一方面可以防止铸件产品因局部冷却过快而 造成的开裂、砂眼、白口铁形成等缺陷。铸造涂料种类繁多,大体可以分为两类 :水基涂料 和醇基涂料。其中醇基涂料在涂覆后经点燃既可固化,不需烘干,能缩短生产周期,简化工 艺,减少烘干设备投资,是被铸造界广为使用的一种快干涂料,已广泛应用于钢、铁、有色铸 件的生产中。 0003 然而现有技术中醇基铸造涂料有诸多缺陷,比如 :悬浮稳定性较差、在长途运输和 存放过程中易分层、耐高温性能较差、硬度低、化学稳定性差、抗金属冲刷性能低、抗粘砂性 弱等,使得醇基铸造涂料功能单一,无法满足大规模的工业化生产。 发明内容 0004 本发明的。

8、目的就是提供一种方石英 / 石墨复合的铸造涂料及其制作方法,以克服 现有技术的不足。 0005 本发明的目的是这样实现的 : 0006 一种方石英 / 石墨复合的铸造涂料,其特征在于,由下列重量份的原料制成 :方石 英 65-70、钾长石 15-19、石墨 35-50、壳聚糖 0.5-0.8、硅灰石粉 1-3、环氧大豆油 3-5、硬脂 酸钠 0.4-0.7、碳酸锌 0.3-0.9、水玻璃 2-4、硅酸乙酯 4-8、乙醇 50-65、助剂 4-7。 0007 所述的助剂由下列重量份原料制成 :草木灰 15-17、石墨 85-100、冰晶石 20-25、 环糊精 1.4-3.6、天然漆片 2.4-。

9、3.8、乙醇 25-30、锂基膨润土 1-2、纳米碳化硅 0.7-1.3、氧 化铁粉 2.1-3.6、纳米碳酸钙 3-5、甲壳素 0.9-2.1、纸浆 12-17、适量水,其制备方法是将石 墨、冰晶石放入煅烧炉中在 550-680下煅烧 2-3 小时,取出,放入 8-12的盐酸溶液中浸 泡 4-5 小时,过滤取出,用清水反复洗涤,烘干粉碎,加水搅拌成浆,同时,加入氧化铁粉、纳 米碳酸钙研磨,喷雾干燥制得干燥粉 ;将环糊精、天然漆片加入到乙醇中加热搅拌溶解,加 入草木灰、锂基膨润土、纳米碳化硅高速搅拌 10-20 分钟,直至细度达到 50m 以下得到改 性的锂基膨润土 ;将干燥粉、改性锂基膨润土。

10、、甲壳素、纸浆加适量水研磨造粒,烘干即得。 0008 所述的一种方石英 / 石墨复合的铸造涂料的制备方法,其特征在于包括以下步 骤: 0009 (1)将钾长石放入炭化炉中在470-580下煅烧处理3-4小时,取出,放入10-12 说 明 书CN 104475668 A 2/2 页 4 的盐酸溶液中浸泡 3-6 小时,过滤取出,用清水反复洗涤,烘干粉碎,喷洒环氧大豆油搅拌 均匀制得改性的钾长石粉 ; 0010 (2) 将上述步骤制得的改性钾长石粉与硅灰石粉、1/4 重量的乙醇一起搅拌成浆 并加热至100-120,加入硅酸乙酯、壳聚糖保持温度搅拌1-2小时,冷却至50-60加入硬 脂酸钠研磨 30。

11、-40 分钟,喷雾干燥制得干燥粉 ; 0011 (3)将方石英、石墨粉碎投入反应釜中,加入碳酸锌和剩余量的乙醇搅拌研磨 10-15分钟,再加入步骤(2)产物、水玻璃、助剂,同时将反应釜温度缓慢升至75-85,保持 温度搅拌 20-40 分钟,研磨直至细度达到 50m 以下即可。 0012 本发明有以下有益效果 : 0013 本发明具有成本低、工艺简单、透气性佳、悬浮性好、涂层浇注后体积膨胀变化小、 铸件表面光洁涂层能自动脱壳等优点,使用本发明的产品能效防止和减少铸件表面粘砂、 夹砂、砂眼等缺陷,降低铸件表面粗糙度,提高铸件的成品率,它广泛应于金属的铸造加工。 具体实施方式 0014 所述的一种。

12、方石英 / 石墨复合的铸造涂料,其特征在于,由下列重量份的原料制 成 :方石英 66、钾长石 15、石墨 35、壳聚糖 0.5、硅灰石粉 1、环氧大豆油 3、硬脂酸钠 0.4、碳 酸锌 0.3、水玻璃 2、硅酸乙酯 4、乙醇 50、助剂 4。 0015 所述的助剂由下列重量份原料制成 :草木灰 16、石墨 87、冰晶石 23、环糊精 1.4、 天然漆片 2.4、乙醇 25、锂基膨润土 1、纳米碳化硅 0.7、氧化铁粉 2.6、纳米碳酸钙 3、甲壳 素 0.9、纸浆 12、适量水,其制备方法是将石墨、冰晶石放入煅烧炉中在 550-680下煅烧 2-3 小时,取出,放入 8-12的盐酸溶液中浸泡 。

13、4-5 小时,过滤取出,用清水反复洗涤,烘干 粉碎,加水搅拌成浆,同时,加入氧化铁粉、纳米碳酸钙研磨,喷雾干燥制得干燥粉 ;将环糊 精、天然漆片加入到乙醇中加热搅拌溶解,加入草木灰、锂基膨润土、纳米碳化硅高速搅拌 10-20 分钟,直至细度达到 50m 以下得到改性的锂基膨润土 ;将干燥粉、改性锂基膨润土、 甲壳素、纸浆加适量水研磨造粒,烘干即得。 0016 制作方法包括以下步骤 : 0017 (1)将钾长石放入炭化炉中在470-580下煅烧处理3-4小时,取出,放入10-12 的盐酸溶液中浸泡 3-6 小时,过滤取出,用清水反复洗涤,烘干粉碎,喷洒环氧大豆油搅拌 均匀制得改性的钾长石粉 ; 。

14、0018 (2) 将上述步骤制得的改性钾长石粉与硅灰石粉、1/4 重量的乙醇一起搅拌成浆 并加热至100-120,加入硅酸乙酯、壳聚糖保持温度搅拌1-2小时,冷却至50-60加入硬 脂酸钠研磨 30-40 分钟,喷雾干燥制得干燥粉 ; 0019 (3)将方石英、石墨粉碎投入反应釜中,加入碳酸锌和剩余量的乙醇搅拌研磨 10-15分钟,再加入步骤(2)产物、水玻璃、助剂,同时将反应釜温度缓慢升至75-85,保持 温度搅拌 20-40 分钟,研磨直至细度达到 50m 以下即可。 0020 通过上述实施例加工得到的铸造涂料的技术指标如下 : 0021 (1) 放置 24 小时涂料悬浮率 :98.7 ; 0022 (2) 涂层的常温透气性 :12.5cm2(kpamin)-1 ; 0023 (3) 涂敷、烘干、冷却后涂层外观 :无裂纹、无起泡和肉眼可见的针孔的均匀涂层。 说 明 书CN 104475668 A 。

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