陶瓷空心微粒、制备方法以及包含其的铸造用粘合树脂技术

本发明专利技术提供了一种陶瓷空心微粒、制备方法以及包含其的铸造用粘合树脂，涉及加工铸造技术领域。上述陶瓷空心微粒具有耐火度高、结构中空、粒径小，重量轻的优点，其耐火度可以达到1750～1800℃，粒径1～55μm的空心圆形微粒，可以充分满足需要在较高温度下进行铸造的工艺要求。该陶瓷空心微粒主要由高岭土和膨化添加剂经两次煅烧制得，制得的陶瓷空心微粒可直接填充于绝大部分类型的热固性、热塑性树脂产品中，起到减轻产品重量，降低成本，消除产品内应力确保尺寸稳定性，提高抗压、抗冲击性、耐火度等作用。

【技术实现步骤摘要】
陶瓷空心微粒、制备方法以及包含其的铸造用粘合树脂
本专利技术涉及加工铸造
，尤其是涉及一种陶瓷空心微粒、制备方法以及包含其的铸造用粘合树脂。
技术介绍
砂型铸造是指在砂型中生产铸件的铸造方法。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，长期以来，一直是铸造生产中的基本工艺。在砂型铸造的制备过程中，一般需要采用热固性和/或热塑性树脂作为粘接剂与铸造型砂混合制备砂芯和砂模，但是热固性和/或热塑性树脂与铸造型砂混合后制得的砂芯和砂模不但重量较重，抗压和抗冲击性也较差，而且由于热固性和/或热塑性树脂具有较大的内应力，在铸造高温的作用下极易导致铸件尺寸的不稳定，进而对精密铸件的生产带来很大的困难。空心玻璃微珠是一种微小，中空的圆球状粉末。粒径可根据需要在30～100微米之间任意选择，密度在0.1～0.7g/ml，具有重量轻体积大、导热系数低、抗压强度高，分散性、流动性、稳定性好的优点。近年来为解决普通热固性和/或热塑性树脂制得的砂芯和砂模重量较重，抗压和抗冲击性较差，且内应力较大导致铸件尺寸的不稳定的问题，往往会在热固性和/或热塑性树脂中填充空心玻璃微珠，起到减轻产品重量，降低成本，消除产品内应力确保尺寸稳定性，挺高抗压、抗冲击性、耐火度、隔音隔热性、绝缘性等作用。但是现有的空心玻璃微珠的耐火度均低于1000℃，由于玻璃的特性即使对其组分进行改进，其耐火度也很难超过1200℃。因此，这种方法很难满足需要较高温度如1500℃以上的铸造工艺的要求，对于这些需要较高温度进行铸造的工艺，现有技术一般会在热固性和/或热塑性树脂中加入青铜粉、二氧化钼和白炭黑等一些昂贵的填充料以缓解树脂内应力的问题，但青铜粉、二氧化钼和白炭黑等价格高昂，无疑增加了制备的成本，而且也无法解决砂芯和砂模重量较重的问题。因此，研究开发出一种耐火度可以达到1700℃的空心微粒作为铸造用粘合树脂的添加物加入树脂中，以满足需要在较高温度下进行铸造的工艺要求，进而缓解现有空心玻璃微珠不能满足在较高温度下铸造，以及现有的高温铸造工艺粘结树脂成本较高和重量较重的问题，变得十分必要和迫切。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种陶瓷空心微粒，所述陶瓷空心微粒具有耐火度高、结构中空、粒径小，重量轻的优点，其耐火度可以达到1750～1800℃，粒径1～55μm的空心圆形微粒，可以充分满足需要在较高温度下进行铸造的工艺要求。本专利技术的第二目的在于提供一种上述陶瓷空心微粒的制备方法，该方法主要由高岭土和膨化添加剂经两次煅烧制得，具有制备工艺简单、制备过程中不需要特殊的加工设备等优点。本专利技术的第三目的在于提供一种上述陶瓷空心微粒在铸造用粘合树脂中的应用。本专利技术提供的一种陶瓷空心微粒，所述陶瓷空心微粒为耐火度1750～1800℃，粒径1～55μm的空心圆形微粒。进一步的，按质量百分数计，所述陶瓷空心微粒主要由以下原料组成：高岭土97～99.5％，膨化添加剂0.5～3％。更进一步的，按质量百分数计，所述陶瓷空心微粒主要由以下原料组成：高岭土98～99％，膨化添加剂1～2％。进一步的，按重量份数计，所述膨化添加剂包括SiC80～98.5份，Fe2O30.12～0.5份。更进一步的，按重量份数计，所述膨化添加剂包括SiC98.5份，Fe2O30.12份。本专利技术提供的一种陶瓷空心微粒的制备方法，所述方法包括以下步骤：(a)、将高岭土与膨化添加剂混合均匀并研磨为500～700目的细粉后进行陈腐均化；(b)、对陈腐均化后的粉体进行团聚制粒，随后在800～1200℃煅烧制得中间颗粒；(c)将中间颗粒再次粉碎研磨至800～2500目微粉，随后将微粉在2000～2500℃下急速煅烧2～30秒钟，制得粒径为1～55μm的陶瓷空心微粒。进一步的，所述步骤(a)陈腐均化为将细粉加水混匀为含水量5～20％的湿性粉体，并陈腐12～48小时。进一步的，所述步骤(b)中团聚制粒的粒径为0.425～0.85mm。进一步的，所述制得陶瓷空心微粒后还包括冷却和收集的步骤。本专利技术提供的一种铸造用粘合树脂，所述铸造用粘合树脂包含上述的陶瓷空心微粒。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的陶瓷空心微粒具有耐火度高、结构中空、粒径小，重量轻的优点，其耐火度可以达到1750～1800℃，粒径1～55μm的空心圆形微粒，可以充分满足需要在较高温度下进行铸造的工艺要求。本专利技术提供的陶瓷空心微粒的制备方法，该方法首先将高岭土与膨化添加剂进行陈腐均化，并将陈腐均化后的粉体制备为中间颗粒，随后将中间颗粒研磨为800～2500目的微粉在2000～2500℃下急速煅烧2～30秒钟，在急速煅烧的过程中高岭土与膨化添加剂熔融成微小液滴，在炉内湍流的高温气体作用下高速自旋，形成浑圆硅铝球体，膨化添加剂和高岭土在燃烧和裂解反应中产生的氮气、氢气和二氧化碳等气体，在熔融的高温硅铝球体内迅速膨胀，在表面张力作用下，形成中空的气泡，制得粒径为1～55μm的陶瓷空心微粒。本专利技术提供的铸造用粘合树脂，所述铸造用粘合树脂包含上述的陶瓷空心微粒。该陶瓷空心微粒可直接填充于绝大部分类型的热固性、热塑性树脂产品中，起到减轻产品重量，降低成本，消除产品内应力确保尺寸稳定性，提高抗压、抗冲击性、耐火度等作用。该铸造用粘合树脂的耐火度高达1750～1800℃，可以充分满足需要在较高温度下进行铸造的工艺要求。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。根据本专利技术的一个方面，一种陶瓷空心微粒，所述陶瓷空心微粒为耐火度1750～1800℃，粒径1～55μm的空心圆形微粒。本专利技术陶瓷空心微粒具有耐火度高、结构中空、粒径小，重量轻的优点，其耐火度可以达到1750～1800℃，粒径1～55μm的空心圆形微粒，可以充分满足需要在较高温度下进行铸造的工艺要求。在本专利技术的一种优选实施方式中，按质量百分数计，所述陶瓷空心微粒主要由以下原料组成：高岭土97～99.5％，膨化添加剂0.5～3％。在上述优选实施方式中，按质量百分数计，所述陶瓷空心微粒主要由以下原料组成：高岭土98～99％，膨化添加剂1～2％。本专利技术中，通过对各组分原料用量比例的进一步调整和优化，从而进一步优化了本专利技术陶瓷空心微粒的技术效果。在本专利技术的一种优选实施方式中，按重量份数计，所述膨化添加剂包括SiC80～98.5份，Fe2O30.12～0.5份。在上述优选实施方式中，按重量份数计，所述膨化添加剂包括SiC98.5份，Fe2O30.12份。本专利技术中，膨化添加剂在高温(2000～2500℃)的环境中，可以增加材料的液相，产生相应的中空气孔结构。根据本专利技术的一个方面，一种陶瓷空心微粒的制备方法，所述方法包括以下步骤：(a)、将高岭土与膨化添加剂混合均匀并研磨为500～700目的细粉后进行陈腐均化；(b)、对陈腐均化后的粉体进行团聚制粒，随后在800～1200℃煅烧制得中间颗粒；(c)将中间颗粒再次粉碎研磨至800～2500目微粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶瓷空心微粒，其特征在于，所述陶瓷空心微粒为耐火度1750～1800℃，粒径1～55μm的空心圆形微粒。

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷空心微粒，其特征在于，所述陶瓷空心微粒为耐火度1750～1800℃，粒径1～55μm的空心圆形微粒。2.根据权利要求1所述的陶瓷空心微粒，其特征在于，按质量百分数计，所述陶瓷空心微粒主要由以下原料组成：高岭土97～99.5％，膨化添加剂0.5～3％。3.根据权利要求2所述的陶瓷空心微粒，其特征在于，按质量百分数计，所述陶瓷空心微粒主要由以下原料组成：高岭土98～99％，膨化添加剂1～2％。4.根据权利要求2或3所述的陶瓷空心微粒，其特征在于，按重量份数计，所述膨化添加剂包括SiC80～98.5份，Fe2O30.12～0.5份。5.根据权利要求4所述的陶瓷空心微粒，其特征在于，按重量份数计，所述膨化添加剂包括SiC98.5份，Fe2O30.12份。6.一种根据权利要求1～5任一项所述的陶瓷空心微粒的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(a)、将...

【专利技术属性】
技术研发人员：安丽丽，王景硕，
申请(专利权)人：邯郸市马头盛火陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13