一种铸造用硅溶胶组分制造技术

发布时间: 2024-12-15 15:59:18 人气：1 来源：汽车零件

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  本发明专利技术公开了一种铸造用硅溶胶组分，以水为分散介质，所述的硅溶胶中包括二氧化硅、氧化钠，所述的二氧化硅占重量比为27.6％，所述的氧化钠占重量比不超过0.4％，所述硅溶胶的pH值为8.5‑9.5，所述的二氧化硅粒子直径为8‑18nm，所述的硅溶胶配置时环境和温度不低于15℃。本发明专利技术改进硅溶胶浸润性和流动性，制壳时气泡产生少，制作好的铸件清砂破壳比较容易。

  硅溶胶是采用特定的工艺从稀释的硅酸钠溶液制备的以不连续的无定形二氧化硅粒子为分散相、以水为分散介质的碱化稳定的胶态分散体系，其中的二氧化硅粒子表面经有机碱化、酸化、硅溶化改性处理之后，可与有机聚合物溶混而作为粘合剂使用。目前，硅溶胶在熔模铸造的壳型、建筑业的涂料、防火材料和隔热材料、电气工业的硅钢涂层、胶体蓄电池等领域得到普遍应用。作为熔模铸造壳型粘结剂的硅溶胶的性能指标包括二氧化硅含量、密度、稳定剂的含量、pH值、二氧化硅粒径；最常用的是二氧化硅30％，氧化钠小于0.5％的钠型硅溶胶；它与液体硅酸钠和硅酸乙酯水解液一样在制造陶瓷型壳时以硅酸胶体起粘结作用，其基本成分是无定型二氧化硅，粒子具有大的比表面积，带负电荷，水合硅醇层(氢氧化硅)在干燥过程中提供湿强度，壳型焙烧时，大部分自由水分和结构水分蒸发掉，可获得最大强度，以承受浇注熔融合金液的冲击作用。但在实际生产中，也存在浸润性不如硅酸乙酯好，流动性较差，易产生气泡，制作好的铸件清砂破壳不容易等问题。

  本专利技术是未解决现有硅溶胶所存在的问题，提供一种改进硅溶胶浸润性和流动性的，气泡产生少，制作好的铸件清砂破壳非常容易的铸造用硅溶胶组分。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种铸造用硅溶胶组分，以水为分散介质，所述的硅溶胶中包括二氧化硅、氧化钠，所述的二氧化硅占重量比为27.6％，所述的氧化钠占重量比不超过0.4％，所述硅溶胶的pH值为8.5-9.5。本方案降低了按照常用标准配方中的二氧化硅的含量，增加了水的含量，实际降低了硅溶胶的粘性，目的是提高硅溶胶的浸润性和流动性，降低气泡产生量，在此基础上，可提高制壳工艺的成品率，达到95％以上；同时由于硅溶胶粘性降低，制作好的铸件清砂破壳也非常容易；还有一个好处是，配制硅溶胶时明显降低了二氧化硅的用量，也就相应降低了原料成本。作为优选，所述的二氧化硅粒子直径为8-18nm。本采用纳米级的二氧化硅粒子，可提高二氧化硅粒子在水中的扩散性，从而能够使二氧化硅粒子在水中分布更加均匀，提高硅溶胶的性能。作为优选，所述的硅溶胶配置时环境和温度不低于15℃。硅溶胶配置时如果温度过低，硅溶胶的粘度就会偏高，易产生气泡，这样在制作型壳就会极度影响到型壳的质量。作为优选，所述的硅溶胶中加入氧化锆或莫来石，并加入润湿剂、消泡剂，所述硅溶胶与氧化锆或莫来石的重量比为10:30，所述硅溶胶与润湿剂、消泡剂的重量比均为为10：0.02，所述的氧化锆或莫来石粒径不大于0.075mm。本方案硅溶胶中加入氧化锆或莫来石，可作为制壳时的面层涂料液。作为优选，所述的硅溶胶中加入煤矸粉，所述硅溶胶与煤矸粉的重量比为10:24-28。本方案硅溶胶中加入煤矸粉，可作为制壳时除面层及最外层的涂料液。作为优选，所述的硅溶胶中加入氧化锆和煤矸粉，所述硅溶胶与氧化锆的重量比为10:0.3，所述硅溶胶与煤矸粉的重量比为10:1.3。本方案硅溶胶中加入氧化锆和煤矸粉，可作为制壳时的最外层的涂料液。因此，本专利技术具有如下有益效果：(1)改进硅溶胶浸润性和流动性；(2)制壳时气泡产生少；(3)制作好的铸件清砂破壳非常容易。具体实施方式一种铸造用硅溶胶组分，以水为分散介质，硅溶胶中包括二氧化硅、氧化钠，二氧化硅占重量比为27.6％，氧化钠占重量比不超过0.4％，硅溶胶的pH值为8.5-9.5；二氧化硅粒子直径为8-18nm；硅溶胶配置时环境和温度不低于15℃；硅溶胶中加入氧化锆或莫来石，并加入润湿剂、消泡剂，硅溶胶与氧化锆或莫来石的重量比为10:30，硅溶胶与润湿剂、消泡剂的重量比均为为10：0.02，氧化锆或莫来石粒径不大于0.075mm；硅溶胶中加入煤矸粉，硅溶胶与煤矸粉的重量比为10:24-28；硅溶胶中加入氧化锆和煤矸粉，硅溶胶与氧化锆的重量比为10:0.3，硅溶胶与煤矸粉的重量比为10:1.3。具体实施过程是，在环境和温度20℃下，取直径为12nm的二氧化硅粒子2.76千克，氧化钠30克，加入重量为7.21千克的水中，混合均匀，就可以获得本方案铸造用硅溶胶；制作制壳工艺中面层涂料液，在该硅溶胶10Kg中加入氧化锆30Kg，并加入润湿剂、消泡剂各20克，氧化锆粒径不大于0.075mm；制作制壳工艺中最外层涂料液，在该硅溶胶10Kg中加入氧化锆0.3Kg，并加入煤矸粉1.3Kg，氧化锆粒径不大于0.075mm；制作制壳工艺中中间层涂料液，在该硅溶胶10Kg中加入煤矸粉25Kg。

  一种铸造用硅溶胶组分，以水为分散介质，其特征是，所述的硅溶胶中包括二氧化硅、氧化钠，所述的二氧化硅占重量比为27.6％，所述的氧化钠占重量比不超过0.4％，所述硅溶胶的pH值为8.5‑9.5。

  1.一种铸造用硅溶胶组分，以水为分散介质，其特征是，所述的硅溶胶中包括二氧化硅、氧化钠，所述的二氧化硅占重量比为27.6％，所述的氧化钠占重量比不超过0.4％，所述硅溶胶的pH值为8.5-9.5。2.依据权利要求1所述的一种铸造用硅溶胶组分，其特征是，所述的二氧化硅粒子直径为8-18nm。3.依据权利要求1所述的一种铸造用硅溶胶组分，其特征是，所述的硅溶胶配置时环境和温度不低于15℃。4.依据权利要求1所述的一种铸造用硅溶胶组分，其特征是，所述的硅溶胶中加入氧化锆或莫来石...