热硬磷酸盐铸造粘结剂制备工艺的研究

发布时间：2017-07-19 01:03

  本文关键词：热硬磷酸盐铸造粘结剂制备工艺的研究

  更多相关文章： 铸造粘结剂 铝-锌磷酸盐 热硬 复合改性 抗吸湿

【摘要】：磷酸盐粘结剂是一种新型铸造粘结剂,与有机树脂粘结剂相比,具有发气量低、溃散性好和无毒环保等特点,很有应用价值。但磷酸盐粘结剂的型芯容易吸湿且粘结剂的稳定性差,使得型芯的强度下降很快,影响了其应用。本文根据铸造生产要求,研制出了一种热硬铝锌复合磷酸盐铸造粘结剂,具有高强度、抗吸湿等特点,可应用于铸造生产。首先,进行了磷酸盐制备工艺的理论分析,确定了制备磷酸复盐的组成主要为磷酸二氢铝、磷酸二氢锌,并进行了无机合成。试验表明铝锌磷酸复盐在强度及稳定性方面有很大的优势,但是其抗吸湿性相对较差,有待进一步改善。接下来,试验研究了改性剂的种类及加入量对磷酸盐性能的影响,选择了氧化镁和M剂作为改性剂,并且同时加入两种改性剂效果更佳。在确定磷酸和水加入量配比为265:70的基础上,以砂芯的抗拉强度为考核指标,通过正交试验优化了各组分的比例,制备出一种改性铝锌磷酸复盐粘结剂,即磷酸溶液:氢氧化铝:氧化锌:氧化镁:M剂=265:35:26:9:10,粘结剂稳定性好。然后,对硬化工艺进行了研究,试验表明粘结剂的抗吸湿性和抗拉强度等性能与硬化工艺有密切联系,当烘干温度过高、过低或烘干时间过长、过短都会影响粘结剂强度。最后确定硬化工艺为:200℃×20min。最终进行了粘结剂性能测试,所制得的磷酸盐粘结剂性能指标如下:粘度475mpa·s;硬化工艺200℃×20min,粘结剂加入量3%,砂芯初始抗拉强度为3.05MPa,24h抗拉强度为2.47MPa;发气量为10ml/g,高温残留强度(800℃×30min)为0MPa;生产验证试验得到表面较为光洁的铸件,有良好的溃散性。
【关键词】：铸造粘结剂 铝-锌磷酸盐 热硬 复合改性 抗吸湿
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG221
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-21
• 1.1 铸造粘结剂的分类及特点10-12
• 1.2 国内外磷酸盐粘结剂研究现状12-15
• 1.3 磷酸盐粘结剂的应用前景15-16
• 1.4 磷酸盐粘结剂的分类及特点16-18
• 1.5 本课题研究内容18-21
• 1.5.1 粘结剂的合成19
• 1.5.2 改性剂的选择与复合19
• 1.5.3 硬化工艺的优化19-21
• 第2章 试验所需原料、设备及方法21-26
• 2.1 试验主要原料及主要试剂21
• 2.2 实验仪器及设备21-22
• 2.2.1 合成粘结剂用仪器及设备21-22
• 2.2.2 工艺性能试验仪器及设备22
• 2.3 试验方法22-26
• 2.3.1 粘结剂的合成22-23
• 2.3.2“8”字试样的制备23-24
• 2.3.3 试样抗拉强度的测量24
• 2.3.4 磷酸盐粘结剂粘度的测定24
• 2.3.5 型砂可使用时间的测量24
• 2.3.6 型砂溃散性的测定24
• 2.3.7 型砂发气量的测定24-26
• 第3章 磷酸盐基础制备工艺的研究26-36
• 3.1 磷酸盐的合成原理26
• 3.2 磷酸盐粘结剂的粘结机理和硬化机理26-28
• 3.3 磷酸盐制备的探索性试验28-34
• 3.4 磷酸盐粘结剂影响因素分析34-36
• 第4章 磷酸盐的改性工艺研究36-58
• 4.1 磷酸盐粘结剂的改性36-43
• 4.1.1 氧化镁对磷酸盐粘结剂的改性36-37
• 4.1.2 氢氧化钙对磷酸盐粘结剂的改性37-39
• 4.1.3 M剂对磷酸盐粘结剂的改性39-41
• 4.1.4 氧化铜对磷酸盐粘结剂的改性41-42
• 4.1.5 其他改性剂的研究42-43
• 4.2 磷酸盐粘结剂改性剂组分的确定43
• 4.3 改性磷酸盐正交试验及验证试验43-49
• 4.4 磷酸盐加热硬化工艺的确定49-51
• 4.5 磷酸盐粘结剂工艺性能的测定51-56
• 4.5.1 磷酸盐粘结剂砂芯断口形貌的研究51-54
• 4.5.2 磷酸盐粘结剂粘度的测定54
• 4.5.3 磷酸盐粘结剂可使用时间的测定54-55
• 4.5.4 磷酸盐粘结剂溃散性的测定55-56
• 4.5.5 磷酸盐粘结剂发气量的测定56
• 4.6 粘结剂综合性能的评价56-58
• 第5章 生产验证试验58-61
• 5.1 造型58
• 5.2 浇注58-59
• 5.3 清理铸件59-60
• 5.4 结果评价60-61
• 第6章 结论61-62
• 参考文献62-67
• 在学研究成果67-68
• 致谢68

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 詹必增,曾昭槐;复合改性对分子筛性能的影响[J];高等学校化学学报;1991年11期

2 孙焕,张春红,郭永,刘长江;大豆分离蛋白复合改性技术应用及发展[J];粮食与油脂;2005年11期

3 原健安;复合改性对沥青性质的影响[J];石油沥青;1998年01期

4 杨钟,翁阳,许永明;聚乙烯及其复合改性沥青路用性能研究[J];石油沥青;1998年04期

5 盛立霞;郑水蓉;王敏;;水性聚氨酯复合改性的研究进展[J];工程塑料应用;2014年02期

6 王征;左娜;杨军;陈先华;;废旧塑料橡胶复合改性沥青性能研究[J];石油沥青;2014年03期

7 董夫强;张玉贞;辛雪;范维玉;南国枝;;复合改性硬质沥青的制备及微观结构[J];中国石油大学学报(自然科学版);2014年04期

8 王传耀;陈刚;;速生意大利杨木防腐与强化复合改性[J];福建农业大学学报;2006年06期

9 章文贡;王祥金;;填料表面的复合改性研究[J];福建师范大学学报(自然科学版);1987年04期

10 陈云辉;李文芳;杜军;陈东初;吴锡坤;梁奕清;;纳米SiO_2粉体新型表面活性剂复合改性工艺研究[J];表面技术;2006年05期

中国重要会议论文全文数据库 前4条

1 钟德鹏;陈枫;刘开义;;高聚物复合改性沥青技术[A];第一届全国公路科技创新高层论坛论文集新技术新材料与新设备卷[C];2002年

2 张春红;刘长江;;复合改性对大豆分离蛋白功能性的影响[A];全面建设小康社会：中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集（下）[C];2003年

3 庞杰;陈绍军;林启训;;复合改性对玉米蛋白质功能及其结构参数的影响[A];作物科学研究理论与实践——'2000作物科学学术研讨会文集[C];2001年

4 蔡进军;刘从华;丁伟;孙艳波;王栋;孙雪芹;;复合改性ZSM-5分子筛催化性能研究[A];第十五届全国分子筛学术大会论文集[C];2009年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 记者 冯tD;先锋托起新材料的民族品牌[N];宁波日报;2012年

2 记者 沈兴国 实习生 陈晓宇 陈晓莉;这样的好事，，为何不少企业错过？[N];绍兴日报;2013年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 章凡勇;铝合金表面镀钛渗氮复合改性层设计与组织结构研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

2 许淳;玻璃纤维—硅藻土复合改性沥青混凝土性能研究[D];吉林大学;2010年

3 黄刚;高温条件下抑烟改性沥青开发及混合料性能研究[D];重庆交通大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 晏英;有机蒙脱土/环氧树脂复合改性沥青的制备及性能研究[D];华南理工大学;2015年

2 思宇;新型除氨氮吸附剂的制备及吸附性能的探究[D];西安工程大学;2015年

3 王义男;TiO_2/复合改性麦饭石光催化降解模拟染料废水的研究[D];辽宁科技大学;2015年

4 杜放;热硬磷酸盐铸造粘结剂制备工艺的研究[D];沈阳工业大学;2016年

5 李国浩;铁铝钛复合改性石英砂滤料制备工艺优化与吸附特性研究[D];广东工业大学;2015年

6 雷欣欣;羟丙基辛烯基复合改性蜡质玉米淀粉的制备及性质研究[D];华南理工大学;2014年

7 安清;SBS/Honeywell Titan~(TM)聚合物复合改性沥青改性工艺研究[D];长安大学;2012年

8 邓坤耀;地沟油/聚合物复合改性沥青的制备及其性能研究[D];长安大学;2014年

9 陈丽;废塑料—橡胶粉复合改性沥青混合料试验研究[D];重庆交通大学;2011年

10 张晶;细菌纤维素组织工程支架材料的复合改性与性能研究[D];天津大学;2014年

本文编号：560515