一種泵體鑄造用呋喃樹脂負(fù)載納米陶瓷改性型砂的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及型砂生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種泵體鑄造用呋喃樹脂負(fù)載納米陶瓷改性型砂。
【背景技術(shù)】
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[0002]型砂是在鑄造中用來造型的材料，一般由鑄造用原砂、型砂粘結(jié)劑和輔加物等造型材料按一定的比例混合而成。按所用粘結(jié)劑不同，可分為粘土砂、水玻璃砂、水泥砂、樹脂砂等。型砂在鑄造生產(chǎn)中的作用極為重要，因型砂的質(zhì)量不好而造成的鑄件廢品約占鑄件總廢品的30-50%。通常對(duì)型砂的要求是:(1)具有較高的強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性，以承受各種外力和高溫的作用；(2)良好的流動(dòng)性，即型砂在外力或本身重力作用下砂粒間相互移動(dòng)的能力；(3) —定的可塑性，即型砂在外力作用下變形，當(dāng)外力去除后能保持所給予的形狀的能力；(4)較好的透氣性，即型砂孔隙透過氣體的能力；(5)高的潰散性，又稱出砂性，即在鑄件凝固后型砂是否容易破壞，是否容易從鑄件上清除的性能。
[0003]樹脂砂由硅砂、樹脂和硬化劑等混合配制而成。常用的樹脂有呋喃樹脂、甲階酚醛樹脂、堿性酚醛樹脂及尿烷樹脂。用這種型砂制成的砂型強(qiáng)度高、尺寸偏差小、潰散性好、能源消耗少，可用于鑄鋼、鑄鐵及鑄造有色合金鑄件的生產(chǎn)，鑄件的表面質(zhì)量和尺寸精度高，因此樹脂砂是一種很有發(fā)展前途的造型砂。由于泵體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其鑄造時(shí)對(duì)型砂的性能要求比一般簡單鑄件高，因此急需開發(fā)出一種專用于泵體鑄造的型砂，以進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本和提高泵體鑄件質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種生產(chǎn)成本低、性能優(yōu)異的泵體鑄造用呋喃樹脂負(fù)載納米陶瓷改性型砂。
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]一種泵體鑄造用呋喃樹脂負(fù)載納米陶瓷改性型砂，由如下質(zhì)量份數(shù)的原料制成:
[0007]石英砂90-100份、呋喃樹脂8_10份、納米陶瓷粉3_5份、青石粉12-15份、沸石粉
9-12份、石棉纖維5-8份、鋁礬土4-7份、殼聚糖3-5份、棕櫚蠟2_3份、濃硝酸0.5-1份、乙酸乙酯10-15份、水25-30份；
[0008]其制備方法如下:
[0009](I)先將呋喃樹脂溶解于乙酸乙酯中，再加入納米陶瓷粉和濃硝酸，分散均勻后于超聲頻率22kHz、功率100W下超聲處理25-35min，然后將混合液蒸發(fā)濃縮，剩余物于70-80°C烘干機(jī)中烘干，最后將其研磨成粒度小于30 μ m的粉末，即得改性粘結(jié)劑；
[0010](2)將青石粉、沸石粉和鋁礬土加入高速混合機(jī)中，升溫至50-60 °C混合
10-15min，再加入石英砂、石棉纖維、殼聚糖和棕櫚蠟，混合10_15min后降溫至25_30°C，隨后加入改性粘結(jié)劑和水，繼續(xù)混合15-20min，即得混合物料；
[0011](3)將混合物料先于50-60°C烘干機(jī)中干燥3-5h，然后升溫至90-100°C干燥2-3h，再經(jīng)粉碎機(jī)粉碎，最后過270-400目篩，即得目標(biāo)型砂。
[0012]所述納米陶瓷粉使用前先置于70-80°C烘干機(jī)中烘干，然后于350-400°C下煅燒2_4h，再于500-550°C下煅燒l_3h，經(jīng)冷卻降溫至室溫后即可使用。
[0013]所述呋喃樹脂選自糠醇酚醛樹脂、糠醇尿醛樹脂中的一種或兩種的混合。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:
[0015](I)所用原料無毒無害，是一種環(huán)境友好型造型材料，且生產(chǎn)成本較低；
[0016](2)采用負(fù)載有納米陶瓷的呋喃樹脂作為粘結(jié)劑，有利于提高型砂的綜合性能；
[0017](3)制得的型砂具有較強(qiáng)的耐高溫性、耐磨性、流動(dòng)性、可塑性、透氣性和潰散性，適用于泵體及其他多種工件的鑄造；
[0018](4)可回收再使用，回收率在90 %以上。
【具體實(shí)施方式】
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[0019]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0020]實(shí)施例1
[0021](I)先將8kg糠醇酚醛樹脂溶解于1kg乙酸乙酯中，再加入3kg納米陶瓷粉和0.5kg濃硝酸，分散均勻后于超聲頻率22kHz、功率100W下超聲處理30min，然后將混合液蒸發(fā)濃縮，剩余物于70-80°C烘干機(jī)中烘干，最后將其研磨成粒度小于30 μ m的粉末，即得改性粘結(jié)劑；
[0022](2)將12kg青石粉、9kg沸石粉和4kg鋁礬土加入高速混合機(jī)中，升溫至50_60°C混合lOmin，再加入90kg石英砂、5kg石棉纖維、3kg殼聚糖和2kg棕櫚錯(cuò)，混合15min后降溫至25-30°C，隨后加入改性粘結(jié)劑和25kg水，繼續(xù)混合20min，即得混合物料；
[0023](3)將混合物料先于50-60°C烘干機(jī)中干燥5h，然后升溫至90-100°C干燥3h，再經(jīng)粉碎機(jī)粉碎，最后過270目篩，即得目標(biāo)型砂。
[0024]其中，納米陶瓷粉使用前先置于70_80°C烘干機(jī)中烘干，然后于350_400°C下煅燒4h，再于500-550 °C下煅燒2h，經(jīng)冷卻降溫至室溫后即可使用。
[0025]實(shí)施例2
[0026](I)先將9kg糠醇酚醛樹脂溶解于12kg乙酸乙酯中，再加入4kg納米陶瓷粉和0.5kg濃硝酸，分散均勻后于超聲頻率22kHz、功率10W下超聲處理30min，然后將混合液蒸發(fā)濃縮，剩余物于70-80°C烘干機(jī)中烘干，最后將其研磨成粒度小于30 μ m的粉末，即得改性粘結(jié)劑；
[0027](2)將13kg青石粉、IIkg沸石粉和5kg鋁礬土加入高速混合機(jī)中，升溫至50_60°C混合lOmin，再加入95kg石英砂、6kg石棉纖維、4kg殼聚糖和2kg棕櫚錯(cuò)，混合15min后降溫至25-30°C，隨后加入改性粘結(jié)劑和25kg水，繼續(xù)混合20min，即得混合物料；
[0028](3)將混合物料先于50-60°C烘干機(jī)中干燥5h，然后升溫至90-100°C干燥3h，再經(jīng)粉碎機(jī)粉碎，最后過270目篩，即得目標(biāo)型砂。
[0029]其中，納米陶瓷粉使用前先置于70_80°C烘干機(jī)中烘干，然后于350_400°C下煅燒4h，再于500-550 °C下煅燒2h，經(jīng)冷卻降溫至室溫后即可使用。
[0030]實(shí)施例3
[0031](I)先將1kg糠醇尿醛樹脂溶解于15kg乙酸乙酯中，再加入5kg納米陶瓷粉和Ikg濃硝酸，分散均勻后于超聲頻率22kHz、功率100W下超聲處理30min，然后將混合液蒸發(fā)濃縮，剩余物于70-80°C烘干機(jī)中烘干，最后將其研磨成粒度小于30 μ m的粉末，即得改性粘結(jié)劑；
[0032](2)將15kg青石粉、12kg沸石粉和7kg鋁礬土加入高速混合機(jī)中，升溫至50_60°C混合lOmin，再加入10kg石英砂、8kg石棉纖維、5kg殼聚糖和3kg棕櫚錯(cuò)，混合15min后降溫至25-30°C，隨后加入改性粘結(jié)劑和30kg水，繼續(xù)混合20min，即得混合物料；
[0033](3)將混合物料先于50-60°C烘干機(jī)中干燥5h，然后升溫至90-100°C干燥3h，再經(jīng)粉碎機(jī)粉碎，最后過270目篩，即得目標(biāo)型砂。
[0034]其中，納米陶瓷粉使用前先置于70_80°C烘干機(jī)中烘干，然后于350_400°C下煅燒4h，再于500-550 °C下煅燒2h，經(jīng)冷卻降溫至室溫后即可使用。
[0035]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種泵體鑄造用呋喃樹脂負(fù)載納米陶瓷改性型砂，其特征在于，由如下質(zhì)量份數(shù)的原料制成: 石英砂90-100份、呋喃樹脂8_10份、納米陶瓷粉3_5份、青石粉12-15份、沸石粉9_12份、石棉纖維5-8份、鋁礬土 4-7份、殼聚糖3-5份、棕櫚蠟2-3份、濃硝酸0.5-1份、乙酸乙酯10-15份、水25-30份； 其制備方法如下: (1)先將呋喃樹脂溶解于乙酸乙酯中，再加入納米陶瓷粉和濃硝酸，分散均勻后于超聲頻率22kHz、功率100W下超聲處理25-35min，然后將混合液蒸發(fā)濃縮，剩余物于70_80°C烘干機(jī)中烘干，最后將其研磨成粒度小于30 μ m的粉末，即得改性粘結(jié)劑； (2)將青石粉、沸石粉和鋁礬土加入高速混合機(jī)中，升溫至50-60°C混合10-15min，再加入石英砂、石棉纖維、殼聚糖和棕櫚蠟，混合10-15min后降溫至25_30°C，隨后加入改性粘結(jié)劑和水，繼續(xù)混合15-20min，即得混合物料； (3)將混合物料先于50-600C烘干機(jī)中干燥3-5h，然后升溫至90-100 V干燥2_3h，再經(jīng)粉碎機(jī)粉碎，最后過270-400目篩，即得目標(biāo)型砂。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵體鑄造用呋喃樹脂負(fù)載納米陶瓷改性型砂，其特征在于:所述納米陶瓷粉使用前先置于70-80°C烘干機(jī)中烘干，然后于350-400°C下煅燒2_4h，再于500-550 °C下煅燒l_3h，經(jīng)冷卻降溫至室溫后即可使用。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵體鑄造用呋喃樹脂負(fù)載納米陶瓷改性型砂，其特征在于:所述呋喃樹脂選自糠醇酚醛樹脂、糠醇尿醛樹脂中的一種或兩種的混合。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種泵體鑄造用呋喃樹脂負(fù)載納米陶瓷改性型砂，涉及型砂生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，由如下質(zhì)量份數(shù)的原料制成：石英砂90-100份、呋喃樹脂8-10份、納米陶瓷粉3-5份、青石粉12-15份、沸石粉9-12份、石棉纖維5-8份、鋁礬土4-7份、殼聚糖3-5份、棕櫚蠟2-3份、濃硝酸0.5-1份、乙酸乙酯10-15份、水25-30份。本發(fā)明采用負(fù)載有納米陶瓷的呋喃樹脂作為粘結(jié)劑，有利于提高型砂的綜合性能；并且制得的型砂具有較強(qiáng)的耐高溫性、耐磨性、流動(dòng)性、可塑性、透氣性和潰散性，適用于泵體及其他多種工件的鑄造。
【IPC分類】B22C1/02, B22C1/22
【公開號(hào)】CN104985108
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510390804
【發(fā)明人】何祥炎, 張潮海, 張彥明
【申請(qǐng)人】安徽三聯(lián)泵業(yè)股份有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年7月6日