專利名稱:硅溶膠的硬化新法及其在熔模精密鑄造制殼中的應用的制作方法
本發明所涉及的是用液體硬化劑，以外部接觸方式對含硅溶膠的流體進行由表及里的硬化方法，以及此法在熔模精密鑄造(以下簡稱精鑄)中的應用問題。
在以硅溶膠為粘結劑的現行精鑄制殼過程中，涂料的硬化方法是建立在水分蒸發的基礎上的。由于此過程極其緩慢，以致使整個型殼從開始制造到脫蠟為止的這一過程延續36小時左右，而這一水平的達到。尚需由各項工藝條件的嚴格控制及相應的設備和能源消耗來保證。盡管有人也曾提出過一些化學方法來加速硅溶膠的硬化過程，但由于這些方法本身所存在的某些缺點的影響，致使它們未能為生產所廣泛接受。
本發明的目的就在于為生產，特別是以硅溶膠為粘結劑的精鑄制殼生產提供一種簡便易控的且具有較高經濟技術效益的硅溶膠硬化新方法。其特征是，用氯化鈉(或氯化銨)水溶液為液體硬化劑，當其以某種方式(如浸漬)與含硅溶膠的流體(如精鑄制殼中所用的硅溶膠涂料)接觸時，后者表層就會迅即硬化，并隨著接觸時間的延續，硬化層逐漸增厚，直到流體層全部硬化為止。
本發明應用于精鑄制殼時，在涂料中加有耐火纖維的條件下，可使整個型殼從開始制造到脫蠟為止的這一過程所需時間縮短到3小時以下，而對各種工藝因素的要求卻十分松寬，即空氣相對濕度-不需人為控制風速-不需人為控制風溫-15～40℃硬化液濃度-15%至飽和液度硬化液溫度氯化鈉水溶液 15～40℃氯化銨水溶液 15～35℃。
在如此松寬的條件下，只需控制涂料層與液體硬化劑的接觸時間即可達到控制硬化層厚度的目的。因此可以省去現行工藝為控制某些工藝因素所設置的設備及相應的能源消耗。本法所用的硬化劑均屬低純物，價廉易得，而且脫蠟方式不受限制;所制出的型殼質量良好，完全可以滿足澆注各種鑄造合金的要求。
本發明在精鑄制殼生產中的應用實例如下。
1.制殼用涂料的配制a、原材料硅溶膠-原含SiO225～30%，pH8～10，比重≥1.15，加水稀釋至SiO221～23%，粘度3～5厘泊。
鋁礬土-熟料，含Al2O350%以上。
剛玉粉-M40膨潤土-鈉基或鈣基均可耐火纖維-硅酸鋁纖維、高鋁纖維、莫來石纖維(此三種系自然長度)或玻璃纖維(長度6～10mm)表面活性劑-陰離子型或非離子型，如JFC等消泡劑-正辛醇
3.硬化液-濃度為15%至飽和濃度的氯化鈉(市售食鹽)水溶液其使用溫度為15～40℃;或氯化銨(工業純)水溶液，其使用溫度為15～35℃。
4.制殼-按“浸掛涂料-撒砂-硬化液中硬化-風干”的工序重復6～7次，所需時間見下表
5.脫蠟-現行的任一種脫蠟方法(熱空氣、熱水、熱蒸氣等)均可用，熱水脫蠟時水溫為90～95℃。
6.型殼的干燥與焙燒-在爐中150～200℃下保溫2小時，升溫至750～800℃保溫2小時。
參考文獻1.特種鑄造手冊(上冊)-機械工業出版社1976年版2.硅溶膠制殼工藝及其應用-熔模鑄造論文集，19813.熔模精密鑄造(上冊)-國防工業出版社1981年版4.硅溶膠型殼干燥過程的控制-《現代鑄造》1981年NO35.美國專利2842444，2856302，2948032，3024125，3455368，37674586.英國專利59467權利要求
1.以氯化鈉水溶液為液體硬化劑，令其以除混合外的任何方式與含硅溶膠的物料和制品接觸，即可達到使后者由外向內逐層硬化的方法。
2.根據項1，該氯化鈉水溶液的濃度是從10%到飽和濃度，使用時的液溫是15～40℃。
3.以氯化銨水溶液為液體硬化劑，令其以除混合外的任何方式與含硅溶膠的物料和制品接觸，即可達到使后者由外向內逐層硬化的方法。
4.根據項3，該氯化銨水溶液的濃度是從10%到飽和濃度，使用時的液溫為15～35℃。
5.應用于精鑄制殼時，涂有硅溶膠涂料的模組在氯化鈉(或氯化銨)水溶液中浸漬以使涂料層由外向內逐層硬化的方法。
6.根據項5，兩種水溶液的濃度都是從15%到飽和濃度，使用時的液溫，對于氯化鈉水溶液為15～40℃;對于氯化銨水溶液為15～35℃。
7.應用于精鑄制殼時，硅溶膠涂料中加有耐火纖維。
8.根據項7，涂料中加有硅酸鋁纖維，高鋁纖維，玻璃纖維或莫來石纖維，其量為“粘結劑+粉料”總重量的0.35～0.40%。
專利摘要
使含硅溶膠的流態物料或制品與氯化鈉(或氯化銨)水溶液接觸，前者表面就會迅即形成硬化層，并隨接觸時間的延續，硬化層逐漸增厚直到物料全部硬化為止，此法應用于以硅溶膠為粘結劑的熔模精密鑄造制殼中時，在模組上的涂料層中加有耐火纖維以及該模組在上述水溶液中浸漬硬化的情況下，可使脫蠟以前的制殼工時從現行工藝的約36小時縮短到約3小時，并省去為嚴格控制某些工藝因素而設置的設備和相應的能源消耗。
文檔編號B22C1/16GK85105348SQ85105348
公開日1986年12月24日 申請日期1985年6月27日
發明者趙國華 申請人:青島化工學院導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan