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钒铁渣-多晶硅废料消失模铸造涂料及其制备方法技术

技术编号:12255788 阅读:102 留言:0更新日期:2015-10-28 18:59
以钒铁渣、多晶硅废料、镁砂、硅藻土、碳化硅、硅灰石、石墨粉、石英粉、五硼化二钼、硼酸铝、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、单烷氧基三(二辛基磷酰氧基)钛酸酯、三羟甲基三聚氰胺甲醛树脂、过氧化二异丙苯、三苯乙基酚聚氧乙烯醚、聚醋酸乙烯酯乳液、碳化硼纤维、水玻璃、石油磺酸钠、正辛醇、乙醇、水为原料,制备出了使用性能优良、生产成本低的消失模铸造涂料,达到综合回收利用钒铁渣、多晶硅废料并降低生产成本的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于消失模铸造涂料领域,尤其涉及一种。
技术介绍
消失模铸造技术是铸造行业中新兴的一种铸造工艺方法,消失模铸造工艺是指用泡沫塑料(EPS、ETMMA或EPMMA)制作成与所需铸件形状结构、尺寸大小完全相同的模样,涂刷耐火涂料后烘干,埋入特殊砂箱干砂(一般使用石英砂)中造型,在保持一定负压状态下进行浇注,模样受热气化分解,金属熔液不断占据模型位置后最终成型。消失模铸造在国内主要称为干砂实型铸造、负压实型铸造,国外简称EPC铸造。目前最为成熟的消失模铸造工艺是用于汽车铸件的批量生产,所生产的产品有铝合金铸件(如进气管、缸体、缸盖等)和铸铁件(如曲轴、缸盖、变速器壳体、排气管等)。国内外实践证明,消失模铸造在生产汽车铸件方面具有巨大的发展潜力。当前,我国的汽车工正处在发展时期,预计在今后的一段时期内汽车铸件产量会有较大幅度的增加,同时对汽车铸件质量的要求将会更加严格。汽车工业的发展,为我国铸造行业带来了机遇与挑战,也为在我国推广和发展消失模铸造技术带来了新的契机。消失模铸造用于大批量生产成功与否,50%取决于模样,30%取决于涂料,20%取决于其它工艺因素。毋庸置疑,涂料是获得优质铸件必不可少的工艺环节,科研和生产都已证实,对于消失模铸造工艺,涂料可使其获得成功的潜力大大增加。国外对消失模铸造涂料的研究起步较早,己经有一些商品性的涂料,但是价格偏贵,导致生产成本提高,在一定程度上限制了消失模铸造工艺的发展。目前,中国已有多家高校和研究单位开展针对消失模铸造的模样材料、成型工艺、涂料技术、工装设备等各个环节的研究开发工作,取得一定的成就,但与国外相比仍有较大差距,例如涂料的商品化程度很差。因此,为促进消失模铸造这一先进制造技术的推广应用,结合国内资源情况,从研究涂料的各组分种类和加入量对涂料性能的影响入手,研制适合我国国情的成本低、质量好的消失模铸造涂料,实现消失模铸造涂料的国产化是非常必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能克服上述缺陷,利用钒铁渣-多晶硅废料生产使用性能优良、生产成本低的消失模铸造涂料,以达到综合回收利用钒铁渣-多晶硅废料并降低生产消失模铸造涂料成本的目的。为实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案: 一种钒铁渣-多晶硅废料消失模铸造涂料,其特征在于,所述消失模铸造涂料由以下重量份的原料组成:钒铁渣55-60份多晶硅废料53-57份镁砂20-23份娃藻土7-10份碳化娃6-8份娃灰石2~6份石墨粉2-5份石英粉2-6份五硼化二钼2-4份硼酸铝2~4份 T -甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷4-7份 单烷氧基三(二辛基磷酰氧基)钛酸酯6-10份 三羟甲基三聚氰胺甲醛树脂2-4份 过氧化二异丙苯0.3-0.6份 三苯乙基酚聚氧乙烯醚0.4-0.6份 聚醋酸乙烯酯乳液0.3-0.6份碳化硼纤维2~3份水玻璃1~3份石油磺酸钠2~3份正辛醇1-3份乙醇30-40份水8-15份; 所述钒铁渣的化学成分为 -Al2O3 78-83 wt%,CaO 10-17 wt%,MgO 1-2.5 wt%,Fe2O30.2-0.8 wt%, S12 0.6-0.8 wt%, VOx 1.3-4 wt% ; 所述多晶硅废料的化学成分为:游离硅含量25-60 wt%,碳化硅25-60 wt%,氧化铝3-7 wt%,金属铁1-5 wt%,氧化I丐小于0.5 wt%,氧化镁小于I wt% ; 所述镁砂中氧化镁含量多95wt%0所述的钒铁渣-多晶硅废料消失模铸造涂料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: 1)将55-60份钒铁渣、53-57份多晶硅废料、20-23份镁砂、7_10份硅藻土、6_8份碳化硅、2~6份硅灰石、2~5份石墨粉、2-6份石英粉、2~4份五硼化二钼、2~4份硼酸铝放入球磨机中球磨2小时,混合均匀,然后过筛,得到200目以下的混合物料; 2)开启反应釜,将4-7份γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、6-10份单烷氧基三(二辛基磷酰氧基)钛酸酯、30-40份乙醇、8-15份水加入到反应釜中,在搅拌下进行水解反应,转速为1200r/min,反应温度为80°C,搅拌时间为30min,得到偶联剂的醇水溶液; 3)将步骤I)所得混合物料物料加入到步骤2)中偶联剂的醇水溶液中,在80°C下搅拌2小时;然后再将2-4份三羟甲基三聚氰胺甲醛树脂、0.3-0.6份过氧化二异丙苯、0.4-0.6份三苯乙基酚聚氧乙烯醚、0.3-0.6份聚醋酸乙烯酯乳液、2~3份碳化硼纤维、1~3份水玻璃、2-3份石油磺酸钠、1-3份正辛醇加入到反应釜中,继续搅拌30min,即制得钒铁渣-多晶硅废料消失模铸造涂料。本专利技术与现有技术相比,其优点为: 1)在制备涂料过程中利用了钒铁渣、多晶硅废料等工业固体废弃物制备消失模铸造涂料,大大降低了耐火材料的制造成本; 2)并用γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷和单烷氧基三(二辛基磷酰氧基)钛酸酯对钒铁渣、多晶硅废料、镁砂、硅藻土、碳化硅、硅灰石、石墨粉、石英粉、五硼化二钼、硼酸铝进行了表面改性处理,提高了材料与基料的粘结性和分散性,使得消失模铸造涂料在高温下结构更稳定,大大提高了消失模铸造涂料耐火极限。【具体实施方式】 实施例1 一种钒铁渣-多晶硅废料消失模铸造涂料,其特征在于,所述消失模铸造涂料由以下重量份的原料组成:钒铁渣55份多晶硅废料53份镁砂20份娃藻土7份碳化娃6份硅灰石2份石墨粉2份石英粉2份五硼化二钼2份硼酸铝2~4份 T -甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷4-7份 单烷氧基三(二辛基磷酰氧基)钛酸酯6-10份 三羟甲基三聚氰胺甲醛树脂2-4份 过氧化二异丙苯0.3-0.6份 三苯乙基酚聚氧乙烯醚0.4-0.6份 聚醋酸乙烯酯乳液当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种钒铁渣‑多晶硅废料消失模铸造涂料,其特征在于,所述消失模铸造涂料由以下重量份的原料组成:钒铁渣                                           55‑60份多晶硅废料                                       53‑57份镁砂                                             20‑23份硅藻土                                            7‑10份碳化硅                                            6‑8份硅灰石                                            2~6份石墨粉                                            2‑5份石英粉                                            2‑6份五硼化二钼                                        2‑4份硼酸铝                                             2~4份γ‑甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷                     4‑7份单烷氧基三(二辛基磷酰氧基)钛酸酯                 6‑10份三羟甲基三聚氰胺甲醛树脂                           2‑4份过氧化二异丙苯                                     0.3‑0.6份三苯乙基酚聚氧乙烯醚                               0.4‑0.6份聚醋酸乙烯酯乳液                                   0.3‑0.6份碳化硼纤维                                          2~3份水玻璃                                              1~3份石油磺酸钠                                         2~3份正辛醇                                             1‑3份乙醇                                               30‑40份水                                                 8‑15份。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张燕
申请(专利权)人:张燕
类型:发明
国别省市:广东;44

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