[发明专利]一种细化铸件晶粒的耐高温涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于熔模铸造生产的面层涂料，尤其涉及一种细化铸件晶粒的耐高温涂料及其制备方法。

背景技术

目前，熔模铸造生产工艺常采用的面层涂料，以起粘接作用的面层硅溶胶和耐火粉料电熔刚玉粉为主要组分，其加入比例按质量比为1：2.6~3.0；并添加润湿剂和消泡剂为辅料，其中，润湿剂通常选用十二烷基磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵或正辛醇磷酸脂铵盐等，加入量为主要组分总重的千分之三；消泡剂通常选用正辛醇、乙二醇丁醚磷酸酯或以二甲基硅油为主体的复合型消泡剂，加入量为主要组分总重的千分之二。应用中，将上述的各组分通过机械搅拌的方式混合均匀后用于制型壳的面层，因其组分中未加入细化铸件晶粒的物质，所以生产的铸件晶粒较粗大，铸件晶粒平均尺寸多为2.8mm~8.0 mm，晶粒度等级为五级至八级，对于晶粒度要求更高的铸件，容易造成批量铸件晶粒度不达标而报废。而对于晶粒度要求更高的铸件通常采用控制浇注成型温度来解决，这就对熔炼浇注过程控制要求较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种细化铸件晶粒的耐高温涂料，本涂料具有细化铸件晶粒的功效，同时也具有耐高温的性能。

本发明的另一目的在于提供上述细化铸件晶粒的耐高温涂料的制备方法，其制备方法操作简单，应用方便。

本发明的第一目的是这样实现的：

一种细化铸件晶粒的耐高温涂料，其主要组分包括以起粘接作用的面层硅溶胶和耐火粉料电熔白刚玉粉，其特征在于：其主要组分还包括具有细化铸件晶粒作用的铝酸钴粉料，铝酸钴粉料的加入比例与所述硅溶胶、所述白刚玉粉按质量比为：0.07~0.15：1：2.４~2.6计。

上述具有细化铸件晶粒作用的铝酸钴粉料，是这样制得的：将市售的白刚玉粉料和氧化钴粉料按照1：1的质量比均匀混合，然后经过至少1200℃的高温煅烧后转化为铝酸钴，再研磨成粒度小于320目的粉料来使用。这样的铝酸钴粉料，在用于随后的涂料制备时，因其与添加的主料之一白刚玉粉料（或锆英粉）具有相同或相近的粒度结构和分子结构，搅拌汇合时不易成团或沉淀，使配制的涂料具有更好的均匀性，也使具有细化铸件晶粒的铝酸钴粉料更均匀和致密地附着在型壳的内表面，在随后的浇注成型过程中，细化铸件晶粒的功效更明显。

上述耐高温涂料，还添加有辅料润湿剂和消泡剂；其中，润湿剂通常选用十二烷基磺酸钠、十六烷三甲基溴化铵或正辛醇磷酸脂铵盐等，其加入比例为主要组分总重的千分之三；消泡剂通常选用正辛醇、乙二醇丁醚磷酸酯或市售的由二甲基硅油为主体的复合型消泡剂，其加入比例为主要组分总重的千分之二。

上述硅溶胶，采用含SiO₂质量百分数为30%~31.5%的用于制面层型壳的硅溶胶， 通常市售的有S-830，其含SiO₂(质量百分数)31.0%~31.5%(质量百分数)，Na₂O≤0.50%(质量百分数)，相对密度(20℃) ≥1.21，pH 9.5~10.5，粘度(mPa.s)4~6.5，平均粒径(nm) 7~9，为乳白半透明液体。

上述白刚玉粉，采用270目~325目的市售的电熔白刚玉磨料，也可以采用270目~325目的市售的锆英粉代替。

上述铝酸钴粉料，采用经研磨粒度小于320目的粉末。

本发明的另一目的是这样实现的：

上述细化铸件晶粒的耐高温涂料的制备方法，其特征在于，它是按以下步骤进行进行的：

在容器中加入上述硅溶胶，边搅拌边加入上述电熔白刚玉粉或锆英粉，搅拌均匀后再加入上述铸件晶粒细化剂铝酸钴粉料，边搅拌边加入润湿剂、消泡剂，最后将其搅拌均匀至用标准粘度流杯测量粘度在36s~41s，即得该耐高温涂料。

本发明具有以下有益效果：