一种硅溶胶涂料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及精密铸造，尤其涉及一种硅溶胶涂料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、相对于传统砂型铸造工艺，精密铸造获的铸件尺寸更加精准，表面光洁度更好；它包括：熔模铸造、陶瓷型铸造、金属型铸造、压力铸造、消失模铸造。其中，较为常用的是熔模铸造，也称失蜡铸造。熔模精密铸造是指用易熔材料制成可熔性模型，在其上涂覆若干层特制的耐火涂料，经过干燥和硬化形成一个整体型壳后，再用蒸汽或热水从型壳中熔掉模型，然后把型壳置于砂箱中，在其四周填充干砂造型，最后将铸型放入焙烧炉中经过高温焙烧，铸型或型壳经焙烧后，于其中浇注熔融金属而得到铸件。熔模精密铸造获得的产品精密、复杂，接近于零件最后形状，可不加工或很少加工就直接使用，是一种近净形成形的先进工艺，是铸造行业中一项优异的工艺技术，其应用非常广泛。它不仅适用于各种类型、各种合金的铸造，而且生产出的铸件尺寸精度、表面质量比其他铸造方法要高，甚至其他铸造方法难于铸得的复杂、耐高温、不易于加工的铸件，均可采用熔模精密铸造铸得。

2、在硅溶胶精密铸造中，制壳质量决定铸件表面质量，铸件表面不良60～70％来自于制壳问题。而铸件表面不良会造成一般的铸件产品大量焊补、打磨返修，甚至报废，而质量要求高的铸件不允许焊补返修，报废率更高，从而造成铸件制造成本偏高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种硅溶胶涂料及其制备方法和应用，所述硅溶胶涂料可显著提高型壳质量，从而提高铸件表面质量，降低铸件成本。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种硅溶胶涂料，包括独立分装的面层涂料、过渡层涂料和背层涂料，所述面层涂料由硅溶胶、耐火粉、润湿剂和消泡剂组成；所述过渡层涂料由硅溶胶和耐火粉组成，所述背层涂料由硅溶胶和耐火粉组成；

4、所述面层涂料中耐火粉与硅溶胶的质量比为1:3.5～4.0；所述过渡层涂料中耐火粉与硅溶胶的质量比为1:1.2～2.0；所述背层涂料中耐火粉与硅溶胶的质量比为1:1.2～1.8。

5、优选的，所述面层涂料中耐火粉与硅溶胶的质量比为1:3.7；所述过渡层涂料中耐火粉与硅溶胶的质量比为1:1.5；所述背层涂料中耐火粉与硅溶胶的质量比为1:1.4。

6、优选的，所述耐火粉包括锆粉、电熔刚玉、熔融石英、锆英粉或高岭石类熟料。

7、优选的，所述润湿剂包括聚氧乙烯烷基醇醚、润湿剂tx-10、润湿剂op-10、农乳130、农乳100、烷基磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠。

8、优选的，所述面层涂料中，所述润湿剂的质量为所述硅溶胶质量的3～5‰；所述消泡剂的质量为所述硅溶胶质量的2～3‰。

9、优选的，所述消泡剂包括有机硅树脂类消泡剂或醇类消泡剂。

10、优选的，所述面层涂料的粘度为36～40s；所述过渡层涂料的粘度为22～24s，所述背层涂料的粘度为18～20s。

11、优选的，封浆时，耐火粉与硅溶胶的质量比为1:1.1。

12、本发明提供了上述技术方案所述硅溶胶涂料的制备方法，包括以下步骤：

13、在搅拌条件下，向硅溶胶中依次加入润湿剂、耐火粉和消泡剂，混合后，得到面层涂料；

14、将过渡层涂料所对应的组分混合，得到过渡层涂料；

15、将背层涂料所对应的组分混合，得到背层涂料。

16、本发明提供了上述技术方案所述硅溶胶涂料或上述技术方案所述制备方法制备得到的硅溶胶涂料在熔模铸造型壳中的应用。

17、本发明提供了一种硅溶胶涂料，本发明精确控制面层涂料中粉料比，使得硅溶胶涂料所形成的型壳内表面致密，铸件表面质量好，从而使所制型壳强度高，铸件精度高；本发明控制过渡层涂料和背层涂料中粉料比，利用过渡层涂料将面层和背层牢固的粘结，避免分层，提高型壳强度，同时背层涂料保证型壳的高低温度强度，保证铸件不变形和尺寸精度，从而提高精密铸件合格率，降低生产成本。

技术特征：

1.一种硅溶胶涂料，其特征在于，包括独立分装的面层涂料、过渡层涂料和背层涂料，所述面层涂料由硅溶胶、耐火粉、润湿剂和消泡剂组成；所述过渡层涂料由硅溶胶和耐火粉组成，所述背层涂料由硅溶胶和耐火粉组成；

2.根据权利要求1所述的硅溶胶涂料，其特征在于，所述面层涂料中耐火粉与硅溶胶的质量比为1:3.7；所述过渡层涂料中耐火粉与硅溶胶的质量比为1:1.5；所述背层涂料中耐火粉与硅溶胶的质量比为1:1.4。

3.根据权利要求1所述的硅溶胶涂料，其特征在于，所述耐火粉包括锆粉、电熔刚玉、熔融石英、锆英粉或高岭石类熟料。

4.根据权利要求1所述的硅溶胶涂料，其特征在于，所述润湿剂包括聚氧乙烯烷基醇醚、润湿剂tx-10、润湿剂op-10、农乳130、农乳100、烷基磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠。

5.根据权利要求1所述的硅溶胶涂料，其特征在于，所述面层涂料中，所述润湿剂的质量为所述硅溶胶质量的3～5‰；所述消泡剂的质量为所述硅溶胶质量的2～3‰。

6.根据权利要求1所述的硅溶胶涂料，其特征在于，所述消泡剂包括有机硅树脂类消泡剂或醇类消泡剂。

7.根据权利要求1所述的硅溶胶涂料，其特征在于，所述面层涂料的粘度为36～40s；所述过渡层涂料的粘度为22～24s，所述背层涂料的粘度为18～20s。

8.根据权利要求1所述的硅溶胶涂料，其特征在于，封浆时，耐火粉与硅溶胶的质量比为1:1.1。

9.权利要求1～8任一项所述硅溶胶涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.权利要求1～8任一项所述硅溶胶涂料或权利要求9所述制备方法制备得到的硅溶胶涂料在熔模铸造型壳中的应用。

技术总结本发明提供了一种硅溶胶涂料及其制备方法和应用，属于精密铸造技术领域。本发明精确控制面层涂料中粉料比，使得硅溶胶涂料所形成的型壳内表面致密，铸件表面质量好，从而使所制型壳强度高，铸件精度高；本发明控制过渡层涂料和背层涂料中粉料比，利用过渡层涂料将面层和背层牢固的粘结，避免分层，提高型壳强度，同时背层涂料保证型壳的高低温度强度，保证铸件不变形和尺寸精度，从而提高精密铸件合格率，降低生产成本。技术研发人员：王宜震,鲁岽,陈强,李峰,杨明,颜世涛,公健受保护的技术使用者：山东明兴金属科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9