一种环氧树脂基矿物铸件制造技术

本发明专利技术涉及矿物铸件技术领域，具体而言，涉及一种环氧树脂基矿物铸件，其按质量分数计包括以下原料：填料25

【技术实现步骤摘要】
一种环氧树脂基矿物铸件


[0001]本专利技术涉及矿物铸件
，具体而言，涉及一种环氧树脂基矿物铸件。

技术介绍

[0002]矿物铸件是以天然石料为骨料、热固性树脂为胶黏剂，经过混合搅拌、振动密实、聚合反应固化而制成的一种高充填的新型复合材料。矿物铸件材料具有振动阻尼性能高，加工精度高、比热高、热传导系数低、热稳定性好、密度小、耐腐蚀、尺寸稳定性好，生产周期短、成本低等优点，实际制造工业中，可以替代铸铁等传统金属材料，能够减少大气污染、降低材料成本。
[0003]但是现有技术中的矿物铸件，大多使用河砂、鹅卵石或花岗岩碎石为主要骨料，生产的矿物铸件的抗压强度、抗拉强度和抗弯强度较低，在使用过程中容易出现变形、开裂、断裂等，限制矿物铸件的应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种环氧树脂基矿物铸件，其将骨料、填料与环氧树脂配合使用，可提高矿物铸件的力学性能，以适用于更多的应用场景，并且在使用过程中不易出现开裂、变形，矿物铸件的使用寿命长。
[0005]本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
[0006]本专利技术实施例提供一种环氧树脂基矿物铸件，其按质量分数计包括以下原料，填料25
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35％，骨料50
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60％，掺合料5
‑
10％，环氧树脂5
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8％和固化剂1
‑
2％。
[0007]在本专利技术中，配方中的大颗粒骨料作为骨架支撑，以提高矿物铸件力学性能，大颗粒骨料混合在一起后，其颗粒之间具有一定的孔隙，以便于小粒径的填料填充在孔隙中，同时环氧树脂固化可渗透到孔隙中，使得大颗粒骨料、填料、环氧树脂的结合更加牢固。掺合料可提高骨料和填料的流动性、保水性，使得各原料混合更加均匀。加入的环氧树脂固化剂，起到粘结作用，将骨料、填料与掺合料等粘结在一起，经过固化剂，固化成型，形成矿物铸件。
[0008]本专利技术的矿物铸件与传统铸铁铸件相比，本专利技术的矿物铸件可采用常温铸造，可铸造出复杂的外型，其准备工艺简单。并且，矿物铸件具有极强的整合能力，可以把诸如传送切削液的管道、型体、导轨、线缆、油管、气管、联接件等浇铸入矿物铸件中。本专利技术的矿物铸件的热膨胀系数与铸铁的热膨胀系数相近，其与铸铁铸件的整合性好，节省用户装配和机加工时间，极大地提高了用户的生产效率、和经济效益。
[0009]相对于现有技术，本专利技术的实施例至少具有如下优点或有益效果：
[0010]在本专利技术中，以50
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60％的骨料为主要成分，加入25
‑
35％的填料，通过环氧树脂固化剂的粘合形成矿物铸件，在该配比下，矿物铸件的抗压强度、抗拉强度以及抗弯强度高，在使用过程中不容易开裂和断裂，使用范围广。
具体实施方式
[0011]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0012]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本专利技术。
[0013]本专利技术的实施例提供一种环氧树脂基矿物铸件，其按质量分数计包括以下原料，填料25
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35％，骨料50
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60％，掺合料5
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10％，环氧树脂5
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8％和固化剂1
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2％。其中，填料的粒径为0.06
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1.2mm，骨料的粒径为2
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11mm，将大颗粒骨料的加入量控制在50
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60％，在该范围内，大颗粒骨料可作为骨架支撑，以提高矿物铸件力学性能，大颗粒骨料混合在一起后，其颗粒之间具有一定的孔隙，以便于小粒径的填料填充在孔隙中，同时环氧树脂固化可渗透到孔隙中，使得大颗粒骨料、填料、环氧树脂的结合更加牢固。
[0014]当骨料的质量分数大于60％时，其形成的孔隙多，而加入的填料占比相对减少，导致填料不能将孔隙填满，其形成的铸件中含有大量的孔隙，导致矿物铸件的力学性能下降，在使用的过程中，容易出现开裂和断裂，矿物铸件的使用寿命短。
[0015]当骨料的质量分数小于50％时，其形成的孔隙较少，导致矿物铸件过于紧实，矿物铸件的脆性升高，硬度和强度下降，在使用过程中，容易出现开裂和断裂。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，按质量分数计还包括消泡剂0.1
‑
0.2％。加入消泡剂，可消除混料过程中，环氧树脂固化剂中的气泡，减少环氧树脂中的空气，以减少矿物铸件中的孔洞，提高矿物铸件的力学性能。
[0017]在本专利技术的一些实施例中，按质量分数计还包括增强纤维1
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10％。其增强纤维的长度为0.5
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1cm。在矿物铸件中加入1
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10％的增强纤维，当矿物铸件受到外力时，增强纤维可增加分子之间的作用力，以提高矿物铸件的抗拉强度和抗弯强度，减少矿物铸件的开裂。当增强纤维的长度小于0.5cm时，纤维与填料的作用力弱，纤维对矿物铸件的力学性能的影响小。当增强纤维的长度大于1cm时，纤维与纤维之间的作用力大，纤维不易分散，导致纤维在矿物铸件的分布不均匀，纤维容易缠绕，导致纤维的增强效果变差。
[0018]在本专利技术的一些实施例中，上述增强纤维为金属纤维、碳纤维和玻璃纤维中的一种或多种。金属纤维可以是钢纤维等其他纤维，在矿物铸件中加入钢纤维，可提高矿物铸件的抗弯强度。碳纤维和玻璃纤维为无机纤维，其具有高耐腐蚀性，添加到矿物铸件中，不仅可提高矿物铸件的力学性能，还能提高矿物铸件的耐腐蚀性。
[0019]在本专利技术的一些实施例中，按质量分数计还包括铁黑0.1
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0.2％。加入0.1
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0.2％的铁黑，铁黑的化学成分为Fe3O4，加入铁黑为矿物铸件染色。铁黑具有磁性，单晶形呈八面体或菱形十二面体。集合体为致密块状或粒状。颜色为铁黑色，条痕呈黑色，半金属光泽，不透明，摩氏硬度5.5
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6，比重4.8
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5.3。
[0020]在本专利技术的一些实施例中，上述填料为细砂石、中砂石和粗砂石中的一种或多种，其中，所述细砂石的粒径为0.06
‑
0.3mm，所述中砂石的粒径为0.3
‑
0.5mm，所述粗砂石的粒径为0.6
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1.2mm。填料的材质可以为石英砂等，其填料按粒径不同，分为小、中、粗三种不同的填料，通过调控三者之间的配比，以调节矿物铸件的性能。
[0021]石英砂是石英石经破碎加工而成的石英颗粒。石英石是一种非金属矿物质，是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物。石英砂的颜色为乳白色、或无色半透明状，莫氏硬度7。工业上将石英砂常分为：普本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环氧树脂基矿物铸件，其特征在于，按质量分数计包括以下原料：填料25
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35％，骨料50
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60％，掺合料5
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10％，环氧树脂5
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8％和固化剂1
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2％。2.根据权利要求1所述的环氧树脂基矿物铸件，其特征在于，按质量分数计还包括消泡剂0.1
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0.2％。3.根据权利要求1所述的环氧树脂基矿物铸件，其特征在于，按质量分数计还包括增强纤维1
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10％。4.根据权利要求1所述的环氧树脂基矿物铸件，其特征在于，按质量分数计还包括铁黑0.1
‑
0.2％。5.根据权利要求1所述的环氧树脂基矿物铸件，其特征在于，所述填料为细砂石、中砂石和粗砂石中的一种或多种，其中，所述细砂石的粒径为0.06
‑
0.3mm，所述中砂石的粒径为0.3

【专利技术属性】
技术研发人员：郑建华，
申请(专利权)人：郑建华，
类型：发明
国别省市：