鋰基膨潤土在醇基快干鋯英粉涂料中的應用試驗

　　為了提高鑄鋼件表面光潔度，滿足國外客戶對毛坯表面的高質量要求。我們分別采用鈉基膨潤土，鈣基膨潤土及鋰基膨潤土作為懸浮劑在醇基快干鋯英粉涂料中進行了應用，通過對其懸浮性進行比較性試驗，認定鋰基膨潤土懸浮穩(wěn)定性較好。本文詳細闡述了鋰基膨潤土的原土的懸浮性，活化處理后的懸浮性及鋰基膨潤土醇基快干鋯英粉涂料的組成，各項性能。并通過生產驗證，應用該涂料，鑄件表面令人滿意。

　　為滿足出口產品對鑄鋼件的高質量要求，選用了一種人工合成的鋰基膨潤土，并以它作為懸浮劑，配制成了醇基快干鋯英粉涂料。該涂料質量穩(wěn)定，性能良好，在生產使用中取得了好的效果。

　　1醇基快干鋯英粉涂料的組成

　　1．1懸浮劑

　　懸浮穩(wěn)定性是快干涂料一個很重要的指標。為此，對所選用鋰基膨潤土進行了活化處理，并對活化處理前后的懸浮性進行了測定，經比較，選取了具有曲線C性質的膨潤土。這種鋰基膨潤土在醇基快干鋯英粉涂料中的加入量，一般控制在3％以下，就能獲得良好的熔脹性，抗載體流失性，懸浮性2h大于97％。

　　1．2粘結劑

　　采用有機粘結劑：熱塑性樹脂。其自干能力強。在醇基快干涂料中的加入量，控制在點燃后不起泡為準。使用時將樹脂溶脂溶解在乙醇中，或者將樹脂研磨成粉狀，通過100目篩網后與耐火骨料拌和。在澆注狀態(tài)下，涂料層中的熱塑性樹脂和鋼水中的氧形成還原性氣氛，有機物在缺氧條件下受熱分解析出光亮碳，澆注后燒結的涂層容易從鑄件表面剝落下來，獲得光潔的鑄件。

　　1．3載體

　　以乙醇(工業(yè)酒精94．5％)作為載體。它完全可以滿足本涂料的工藝性能要求，無論是膠狀還是粉狀醇基快干鋯英粉涂料均有良好的燃燒性能，表面強度亦高，也可自然干燥。因熱塑性樹脂溶解在乙醇中，它能牢固地粘結在砂型上。一般自干時間為30min～60min均有較好的表面強度。

　　1．4助劑

　　采用芬芳香料，表面活性劑和二氧化鈦為助劑。涂料中加入一定數量的二氧化鈦，它能增加塑性，滲透，涂敷和增白作用。

　　1．5耐火骨料

　　3醇基快干鋯英粉涂料的性能

　　3．1密度

　　以鋯英粉為耐火骨料，W(ZrO)>65w(TiO)<0．44(FeO)<0．2，鋯英粉粒度控制在270目～320目。涂料的密度與懸浮劑的加入量有關。為獲得觸變性，流變性好的涂料，懸浮劑的加入量是個關鍵。當涂料中鋰基膨潤土的加入量為3％，醇基涂料的密度為1．9g／cm。

　　3．2粘度

　　涂料粘度過高，則流動性差，涂刷操作困難，涂層不均勻。粘度過低，則涂層太薄，懸浮性差。醇基涂料當密度為1．9g／cm時，粘度杯測出的粘度為6s～7s．

　　3．3懸浮性

　　將粘度為6s，密度為1．9g／cm的醇基涂料100ml，置于…5mm的柱塞量筒中，靜置2h，懸浮值為97％。

　　3．4靜切值

　　醇基鋯英粉涂料，密度1．86g／cm時，靜切值是78dyn／cm。

　　3．5發(fā)氣量

　　醇基鋯英粉涂料的發(fā)氣量變化曲線如圖5所

　　示。發(fā)氣時間為30s，總發(fā)氣量為17．3ml／g．

　　3．6涂層強度

　　采用SVQ涂料層強度測定儀，將帶有待測涂料層的鋼制試樣座裝在腔體的一端，另一端裝一雙針壓力表，由儀器自帶的微型泵向腔體供壓縮空氣，試樣破壞時氣壓表指示壓力。測定結果：醇基鋯英粉

　　涂料為0．25MPa．

　　3．7高溫抗裂性

　　醇基鋯英粉涂料刷在50trim×75mm一端為球

　　形的水玻璃砂型的試樣上，預熱至200oC，然后進行

　　高溫試驗(爐溫為1200oC)，時間2min，爐內觀察

　　無裂紋。

　　3．8浸蝕試驗

　　將醇基鋯英粉快干涂料刷在50mm×75mm一端為球形的水玻璃砂型試樣上，預熱200oC，浸入溫度為1680oC的鋼水中(中頻電爐內)，經20s后，無裂紋，燒結熔融和浸蝕等缺陷。

　　3．9涂料的涂層厚度及滲入深度醇基鋯英粉涂料的涂層厚度為0．4mm，滲入深度為0．6mm．

　　4生產驗證

　　醇基鋯英粉涂料在太礦鑄鋼、鑄鐵分廠進行了生產驗證。生產的鑄件材料AG25，ZG25Mn2，ZG40Cr，ZG35CtMo，ZG2Crl8Ni9，HT20等。醇基鋯英粉涂料應用在水玻璃砂，樹脂砂的型、芯上，噴、刷均可。噴刷后點燃干燥再合箱澆注。生產驗證表明：本涂料抗粘砂性能好，澆注后，鑄件表面形成一種光亮碳，鑄件表面光潔，這些鑄件出口到日本、美國，質量令人滿意，可達SIS2-3級(美國合金鑄造學會鑄件表面外觀檢查標準)。

　　5結論

　　1)本涂料適用性廣，可用于水玻璃砂，樹脂砂，生產碳鋼，不銹鋼，合金鋼鑄件。

　　2)本涂料制造簡單，生產效率高，節(jié)約能源，運輸方便，貯存安全。

　　3)本涂料性能穩(wěn)定，工藝性能好，抗粘砂能力強，生產的鑄件表面光潔。