一种硅溶胶粘结剂的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种硅溶胶粘结剂的制造方法，它通过单质硅硅溶胶和离子交换法硅溶胶混合得到。所述单质硅硅溶胶和离子交换法硅溶胶的重量比为１∶０．２５－４，所述单质硅硅溶胶和离子交换法硅溶胶的二氧化硅含量为２５－３１％。上述方案能得到一种胶粒结构较为致密，相对杂质含量较低的硅溶胶粘结剂。作为熔模铸造的粘合剂，使所制型壳硬而脆，其型壳高温强度较高接近单质硅硅溶胶，残留强度较低接近离子交换法硅溶胶，可满足熔模铸造对硅溶胶粘合剂的较高要求。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种粘结剂的制造方法，尤其是一种硅溶胶粘结剂的制造方法。
技术介绍
熔模铸造是一种少切削、无切削的特种铸造方法。用这种方法生产的铸件尺寸和几何精度高、表面光滑；可以节省大量的机械加工工时和设备，提高金属材料的利用率，所以在工业生产中获得日益广泛的应用。作为熔模铸造的粘合剂主要有水玻璃、硅溶胶和硅酸乙酯三种。其中硅溶胶粘合剂由于所制型壳性能优于水玻璃型壳，而与硅酸乙酯粘合剂相比具有型壳高温强度好，不需氨干，又不对大气环境产生污染等优点，所以已逐渐成为熔模铸造的主要粘合剂材料。硅溶胶是指二氧化硅在水中的分散体系，以mSiO2·nH2O表示。其胶粒在1-100nm范围，工业上用的最多的粒径在10-20nm，并含有少量稳定剂。硅溶胶生产主要有离子交换法和单质硅溶解法两种。离子交换法以水玻璃(硅酸钠)为原料，通过离子交换、造粒、浓缩得到硅溶胶产品。单质硅溶解法以工业硅为原料，溶解于稀碱液中，直接得到硅溶胶成品。用作熔模铸造粘合剂时，由于制造工艺的不同，使二种工艺制得的硅溶胶粘合剂其性能差异较大。离子交换法制得的硅溶胶(以下简称离子交换法硅溶胶)由于胶粒结构较为松散，相对杂质含量较高，所制型壳其高温强度较低，相应的残留强度也较低；单质硅溶解法制得的硅溶胶(以下简称单质硅硅溶胶)由于胶粒结构较为致密，相对杂质含量较低，所制型壳其高温强度较高，相应的残留强度也较高。而熔模铸造理想的硅溶胶粘合剂希望所制型壳高温强度高而残留强度较低。显然，上述二种硅溶胶粘合剂均存在不足。
技术实现思路
本专利技术拟解决的问题是提供一种硅溶胶粘结剂的制造方法。使其在用作熔模铸造制壳粘结剂时，所制型壳其高温强度相对于离子交换法硅溶胶高、接近单质硅硅溶胶，残留强度相对于单质硅硅溶胶低、接近离子交换法硅溶胶。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案一种硅溶胶粘结剂的制造方法，其特征在于它通过单质硅硅溶胶和离子交换法硅溶胶混合得到。所述单质硅硅溶胶和离子交换法硅溶胶的重量比为1∶0.25-4。所述单质硅硅溶胶的二氧化硅含量为25-31％，所述离子交换法硅溶胶的二氧化硅含量为25-31％。由于采用了上述方案，能获得一种胶粒结构较为致密，相对杂质含量较低的硅溶胶粘结剂，特别是由于二种不同致密程度的胶粒的相互混合，产生了相当于级配的效果，制壳时二种粒子协同作用，相互补强，使型壳高温强度较高，接近单质硅溶胶。而在熔模铸造浇铸后破壳工序，由离子交换法硅溶胶提供的结构较松散的胶粒处，容易成为应力集中点和溃散起始点(细裂纹起始点)，使所制型壳有一种“脆”的特性，表现为型壳残留强度较低，接近离子交换法硅溶胶，能满足熔模铸造较易清壳的要求。用一种通俗的说法是，按照本专利技术技术方案可获得一种使所制型壳硬而脆的硅溶胶粘合剂，其型壳高温强度较高接近单质硅硅溶胶，残留强度较低接近离子交换法硅溶胶，可满足熔模铸造对硅溶胶粘合剂的较高要求。具体实施例方式取一种离子交换法硅溶胶，其理化指标为密度d20℃1.21g/cm3，平均粒径Ds13.2nm，SiO2％＝30.6％，按中国铸造协会精密铸造分会标准CICBA/D05.01-1999《熔模铸造型壳抗弯强度测试方法》方法测得其型壳高温强度为5.5MPa，残留强度为4.4Mpa(耐火材料为淮北矿务局莫来石粉)。取一种单质硅硅溶胶，其理化指标为密度d20℃1.21g/cm3，平均粒径Ds13.3nm，SiO2％＝30.6％，按中国铸造协会精密铸造分会标准CICBA/D05.01-1999《熔模铸造型壳抗弯强度测试方法》方法测得其型壳高温强度为10.0MPa，残留强度为7.1Mpa(耐火材料为淮北矿务局同一种莫来石粉)。把二种硅溶胶按1∶9、2∶8、3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、9∶1比例混合(重量比)，分别按中国铸造协会精密铸造分会标准CICBA/D05.01-1999《熔模铸造型壳抗弯强度测试方法》方法测得其型壳高温强度和残留强度(耐火材料为淮北矿务局莫来石粉)。二种原料和九种混合样测试结果列表如下 从上表可以看出，二种硅溶胶混合对提高硅溶胶粘合剂性能效果十分明显。单质硅硅溶胶加入量仅占十分之一时，型壳高温强度即已明显提高，加入量到十分之二时，型壳高温强度已接近二种硅溶胶的平均值，而这时型壳残留强度基本上还等同于离子交换法硅溶胶残留强度。单质硅硅溶胶加入量到十分之八时，型壳残留强度尚不到二种硅溶胶的平均值，而这时型壳高温强度实际上已达到单质硅硅溶胶强度。事实上，具体实施方案并不局限于上述同种二氧化硅浓度硅溶胶间的混合，还可以是其它相同二氧化硅浓度单质硅硅溶胶和离子交换法硅溶胶的的混合，如二氧化硅浓度为25％、27％、29％、31％。当然，也可以是不同二氧化硅浓度单质硅硅溶胶和离子交换法硅溶胶的的混合，也具有相同的效果，为节约篇幅，不再一一例举。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅溶胶粘结剂的制造方法，其特征在于它通过单质硅硅溶胶和离子交换法制得的硅溶胶混合得到。

【技术特征摘要】
1.一种硅溶胶粘结剂的制造方法，其特征在于它通过单质硅硅溶胶和离子交换法制得的硅溶胶混合得到。2.根据权利要求1所述的硅溶胶粘结剂的制造方法，其特征在于单质硅硅溶胶和离子交换法制得的硅溶胶的重...

【专利技术属性】
技术研发人员：章浩龙，
申请(专利权)人：章浩龙，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]