一种高温耐金属侵蚀浇注料及制备和成型方法技术

本发明专利技术提供了一种高温耐金属侵蚀浇注料，原料包括六铝酸钙复合颗粒、硅酸盐水泥粉末、刚玉、氧化铝微粉和水。本发明专利技术还提供了上述浇注料的制备和成型方法。与现有技术中的耐火纤维和耐火浇注料相比，本发明专利技术的浇注料更为细腻致密，可以在1400℃和30MPa压力下保证结构的强度，并且其极低的气孔率保证了溶液不会与其发生浸润，本发明专利技术的浇注料成本较低，同时容易成型复杂结构，不会发生浸润，易脱模，后期易去除，可以作为铸铝件以及其它金属件复杂型腔的热压铸造模具，本发明专利技术浇注料的热膨胀系数低，可以有效保障高温高压成型的具备更高的尺寸精度。

A High Temperature and Metal Erosion Resistant Castable and Its Preparation and Forming Method

The invention provides a high temperature and metal corrosion resistant castable, which comprises calcium hexaaluminate composite particles, Portland cement powder, corundum, alumina powder and water. The invention also provides the preparation and forming method of the castable. Compared with refractory fibers and refractory castables in the prior art, the castables of the present invention are more delicate and compact, can guarantee the strength of the structure at 1400 C and 30MPa pressure, and its extremely low porosity ensures that the solution will not soak with it. The castables of the present invention have lower cost, and are easy to form complex structures, without soaking, easy demoulding and easy to remove later. It can be used as hot-pressing casting die for complex cavity of aluminium castings and other metal castings. The thermal expansion coefficient of the castable of the invention is low, which can effectively guarantee higher dimensional accuracy of high temperature and high pressure forming.

【技术实现步骤摘要】
一种高温耐金属侵蚀浇注料及制备和成型方法
本专利技术属于耐火耐蚀材料
，具体涉及一种高温耐金属侵蚀浇注料及制备和成型方法。
技术介绍
现有技术中，传统的可浇注耐火纤维具有孔隙率高、强度低的特点。虽然成本较低，但由于金属溶液与耐火材料存在浸润的问题，不适用于制作高温和高压的金属熔炼模具。而固体耐火材料，如石墨和陶瓷，均为硬质非金属材料，需要通过机加工成型模具形状，而在加工此类材料时，刀具的磨损较大，材料浪费多，成型周期长，导致了成本的大幅度提高。因此，仍需开发一种适用于高温和高压的耐火材料。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的之一是提供一种高温耐金属侵蚀浇注料。本专利技术的目的之二是提供上述浇注料的制备方法。本专利技术的目的之三是提供上述浇注料的成型方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种高温耐金属侵蚀浇注料，原料包括以下重量份计的：六铝酸钙复合颗粒25～45份，硅酸盐水泥粉末10～30份，刚玉3～10份，氧化铝微粉5～15份，水5～25份。优选地，所述六铝酸钙复合颗粒为粒径是200目的六铝酸钙颗粒与粒径是50目的六铝酸钙颗粒按照质量比为3：2的混合物。优选地，所述刚玉为板状刚玉、白刚玉和亚白刚玉中按照质量比为1：1：2的混合物。优选地，所述氧化铝微粉的粒径为50～100μm。进一步优选地，所述氧化铝微粉为β-Al2O3和α-Al2O3按照质量比为(1～3)：1的混合物。上述高温耐金属侵蚀浇注料的制备方法，步骤包括：(1)按配比称取各组分，将所述六铝酸钙复合颗粒、硅酸盐水泥粉末和刚玉混匀，得到混合粉末；(2)将所述氧化铝微粉溶入水中得到混合液，再将混合液倒入步骤(1)的混合粉末中混匀。上述高温耐金属侵蚀浇注料的成型方法，步骤包括：(s1)用pvc材料制备成型模具，将金属防锈剂喷涂至成型模具内腔；(s2)将所述浇注料灌入模具内腔，高频振动后静置；(s3)退模得到成型的浇注料，高温烘烤后冷却。优选地，步骤(s2)所述高频振动的频率为180～220Hz，所述高频振动的时间为12～20min。进一步优选地，高频振动的装置为振动试验台或电动牙刷。优选地，步骤(s2)所述静置的时间为36h。优选地，步骤(s3)所述高温烘烤的温度为150℃，所述高温烘烤的时间为2h。本专利技术浇注料的原料组分中：六铝酸钙的理论密度为3.79g/cm3，熔点高与1875℃，热膨胀系数为8×106/℃，在还原性气体中具备良好的稳定性，在碱性环境中化学稳定性好，热膨胀系数与氧化铝接近，可以与氧化铝以任何比例配合使用。六铝酸钙材料有优良的高温体积稳定性，经过1500℃煅烧后只显示出轻微的永久性先膨胀，在与水泥混合后，在1500℃长期处理后不会产生裂纹。且该材料可以在900℃熔融铝保温120h的情况下不会发生任何侵蚀。铝酸盐水泥由氧化铝含量为70％的水硬性结合剂组成，其它成分为铝酸一钙和铝酸二钙。此产品具有耐1400℃高温的能力，且可以赋予不定形的耐火材料很高的机械性能。刚玉是氧化铝的同质异像变体，拥有仅次于金刚石和碳化硅的硬度，用于提升浇注料的硬度。β-Al2O3是具有多孔性和高分散度的固体材料，有很大的表面积，其微孔表面具备催化作用所要求的特性，如吸附性能、表面活性、优良的热稳定性。α-Al2O3具有多孔性，高分散性和高活性，广泛应用于耐火材料和陶瓷产品的补强增韧，可以增强粉体的流动性。本专利技术的有益效果1、与现有技术中的耐火纤维和耐火浇注料相比，本专利技术的浇注料更为细腻致密，可以在1400℃和30MPa压力下保证结构的强度，并且其极低的气孔率保证了溶液不会与其发生浸润；2、本专利技术的浇注料成本较低，同时容易成型复杂结构，不会发生浸润，易脱模，后期易去除，可以作为铸铝件以及其它金属件复杂型腔的热压铸造模具；3、本专利技术浇注料的热膨胀系数低，可以有效保障高温高压成型的具备更高的尺寸精度。具体实施方式以下是本专利技术的具体实施例，并结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。实施例1一种高温耐金属侵蚀浇注料，原料包括以下重量份计的：六铝酸钙复合颗粒25份，硅酸盐水泥粉末10份，刚玉3份，氧化铝微粉5份，水5份。其中，六铝酸钙复合颗粒为粒径是200目的六铝酸钙颗粒与粒径是50目的六铝酸钙颗粒按照质量比为3：2的混合物，刚玉为板状刚玉、白刚玉和亚白刚玉中按照质量比为1：1：2的混合物，氧化铝微粉的粒径为50μm，氧化铝微粉为β-Al2O3和α-Al2O3按照质量比为1：1的混合物。实施例2一种高温耐金属侵蚀浇注料，原料包括以下重量份计的：六铝酸钙复合颗粒45份，硅酸盐水泥粉末30份，刚玉10份，氧化铝微粉15份，水25份。其中，六铝酸钙复合颗粒为粒径是200目的六铝酸钙颗粒与粒径是50目的六铝酸钙颗粒按照质量比为3：2的混合物，刚玉为板状刚玉、白刚玉和亚白刚玉中按照质量比为1：1：2的混合物，氧化铝微粉的粒径为50～100μm，氧化铝微粉为β-Al2O3和α-Al2O3按照质量比为3：1的混合物。实施例3一种高温耐金属侵蚀浇注料，原料包括以下重量份计的：六铝酸钙复合颗粒35份，硅酸盐水泥粉末2份，刚玉6份，氧化铝微粉10份，水15份。其中，六铝酸钙复合颗粒为粒径是200目的六铝酸钙颗粒与粒径是50目的六铝酸钙颗粒按照质量比为3：2的混合物，刚玉为板状刚玉、白刚玉和亚白刚玉中按照质量比为1：1：2的混合物，氧化铝微粉的粒径为50～100μm，氧化铝微粉为β-Al2O3和α-Al2O3按照质量比为2：1的混合物。实施例4高温耐金属侵蚀浇注料的制备方法，步骤包括：(1)按配比称取各组分，将所述六铝酸钙复合颗粒、硅酸盐水泥粉末和刚玉混匀，得到混合粉末；(2)将所述氧化铝微粉溶入水中得到混合液，再将混合液倒入步骤(1)的混合粉末中混匀。实施例5高温耐金属侵蚀浇注料的成型方法，步骤包括：(s1)用pvc材料制备成型模具，将金属防锈剂喷涂至成型模具内腔；(s2)将所述浇注料灌入模具内腔，高频振动后静置；(s3)退模得到成型的浇注料，高温烘烤后冷却。其中，步骤(s2)所述高频振动的频率为180～220Hz，所述高频振动的时间为12～20min，高频振动的装置为振动试验台或电动牙刷，步骤(s2)所述静置的时间为36h，步骤(s3)所述高温烘烤的温度为150℃，所述高温烘烤的时间为2h。对比例1一种高温耐金属侵蚀浇注料，原料包括以下重量份计的：六铝酸钙复合颗粒25份，硅酸盐水泥粉末10份，刚玉3份，氧化铝微粉5份，水5份。其中，六铝酸钙复合颗粒为粒径是200目的六铝酸钙颗粒与粒径是50目的六铝酸钙颗粒按照质量比为3：2的混合物，刚玉为板状刚玉、白刚玉和亚白刚玉中按照质量比为1：1：2的混合物，氧化铝微粉的粒径为50μm，氧化铝微粉为β-Al2O3。对比例2一种高温耐金属侵蚀浇注料，原料包括以下重量份计的：六铝酸钙复合颗粒25份，硅酸盐水泥粉末10份，刚玉3份，氧化铝微粉5份，水5份。其中，六铝酸钙复合颗粒为粒径是200目的六铝酸钙颗粒与粒径是50目的六铝酸钙颗粒按照质量比为3：2的混合物，刚玉为板状刚玉、白刚玉和亚白刚玉中按照质量比为1：1：2的混合物，氧化铝微粉的粒径为50μm，氧化铝微粉为α-Al2O3。对比例3一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温耐金属侵蚀浇注料，其特征在于，原料包括以下重量份计的：六铝酸钙复合颗粒25～45份，硅酸盐水泥粉末10～30份，刚玉3～10份，氧化铝微粉5～15份，水5～25份。

【技术特征摘要】
1.一种高温耐金属侵蚀浇注料，其特征在于，原料包括以下重量份计的：六铝酸钙复合颗粒25～45份，硅酸盐水泥粉末10～30份，刚玉3～10份，氧化铝微粉5～15份，水5～25份。2.根据权利要求1所述高温耐金属侵蚀浇注料，其特征在于，所述六铝酸钙复合颗粒为粒径是200目的六铝酸钙颗粒与粒径是50目的六铝酸钙颗粒按照质量比为3：2的混合物。3.根据权利要求1所述高温耐金属侵蚀浇注料，其特征在于，所述刚玉为板状刚玉、白刚玉和亚白刚玉中按照质量比为1：1：2的混合物。4.根据权利要求1所述高温耐金属侵蚀浇注料，其特征在于，所述氧化铝微粉的粒径为50～100μm。5.根据权利要求4所述高温耐金属侵蚀浇注料，其特征在于，所述氧化铝微粉为β-Al2O3和α-Al2O3按照质量比为(1～3)：1的混合物。6.根据权利要求1～5任一项所述高温耐金属侵蚀浇注料的制备方法，其特征在于，步骤包括：(1)按配比称取各组分，将所述六铝酸钙复...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵楠，黄烁，范农杰，邓宏论，
申请(专利权)人：珠海凯利得新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44