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消失模涂料鎂合金用制備與優(yōu)化
消失模涂料鎂合金用制備與優(yōu)化
消失模涂料被稱為“明天的鑄造技術(shù)”和“鑄造工業(yè)的綠色革命”，相比于砂型鑄造、金屬型鑄造等傳統(tǒng)的鑄造工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：設(shè)計(jì)靈活、生產(chǎn)周期短、效率高、投資成本低、操作簡(jiǎn)便，不僅適用于鑄鋼、鑄鐵，也適用于銅、鋁、鎂等合金的鑄造。
我國(guó)針對(duì)消失模涂料工藝的研究始于20世紀(jì)80年代，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前成效顯著，已經(jīng)具備一定的自主研發(fā)、生產(chǎn)的能力[2-3]，針對(duì)消失模涂料涂料的性能測(cè)試方法也取得了一定程度的進(jìn)展[4]，但是針對(duì)鎂合金用消失模涂料的研究較少。我國(guó)鎂合金鑄件生產(chǎn)廠家大多數(shù)采用國(guó)外進(jìn)口或者自配涂料，在使用過程中問題層出不窮，如涂料可儲(chǔ)藏時(shí)間短、透氣性差、鑄件表面缺陷、內(nèi)部不致密等，限制了我國(guó)鎂合金消失模涂料行業(yè)的發(fā)展。所以，研制出一種綜合性能優(yōu)良的鎂合金用消失模涂料已成為當(dāng)務(wù)之急。
鎂合金是一種比重輕、比強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性能和切削性能較好的金屬結(jié)構(gòu)材料，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、汽車、航空航天、軍事等領(lǐng)域。由于鑄造鎂合金件的澆注溫度較低，一般在720～750 ℃，金屬鎂液的熱容量小。澆注時(shí)，EPS泡沫迅速熱解，導(dǎo)致鎂液冷卻速度過快，容易導(dǎo)致冷隔和澆不足等缺陷。根據(jù)文獻(xiàn)[5]，模樣與涂層具有較好的浸潤(rùn)性可使泡沫模樣熱解后的產(chǎn)物順利排出，減少鑄造缺陷的產(chǎn)生，部分行業(yè)專家采用在鑄鋁用消失模涂料中加入阻燃劑硼酸鋅，取得了較好的效果，并申請(qǐng)了專利[6]。通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料得知：鎂砂粉抗堿性熔渣的能力較強(qiáng)，硅藻土具有較好的保溫性能，云母粉可明顯提高涂層的附著力、高溫強(qiáng)度并改善涂層抗熱震性能，以及防止涂料板結(jié)。
消失模涂料本研究選擇鎂砂粉、硅藻土、云母粉三種不同耐火骨料，在確定耐火骨料中各組分的最佳配比后，采用正交試驗(yàn)法，對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差分析，最終確定鈉基膨潤(rùn)土、羧甲基纖維素鈉（CMC）、糊精、水玻璃的最佳加入量，最終研制一種綜合性能優(yōu)良的鑄造鎂合金用水基消失模涂料。
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